微波干燥活性米的温度和水分的分布模型

通过建立连续微波干燥活性米过程的质热传递模型,获得活性米微波干燥机内的温度和含水率分布,并在微波强度为1.16、2.75、4.34W/g的条件下,进行活性米温度和水分模型的实验验证,确定传热传质模型的正确性。模拟与实测结果表明:在连续式微波干燥机的干燥末段,温度上升较慢时相应控制微波功率,减少微波干燥的能耗;在干燥段后进入缓苏阶段,使活性米物料内外温度达到平衡,干燥效果更为均匀,又可以保证干燥品质。该研究对活性米的微波加热工艺及控制方面具有指导意义。     

以图像计算收缩率优化香菇真空缓苏干燥工艺

利用数字图像处理技术分析香菇干燥前后面积收缩率,是评价香菇干燥品质的有效方法。采用真空缓苏（间断）干燥是提高香菇干燥品质,节省能源的有效措施;通过四因素五水平二次回归正交试验设计,研究干燥室真空度、加热板温度、缓苏时刻含水率、缓苏时间4个因素对干燥过程中面积收缩率和干燥时间的影响,建立了多元回归数学模型;利用多目标非线性优化理论与方法,对香菇真空缓苏干燥工艺参数进行了优化并验证,确定最适宜的工艺参数为：加热板温度70℃,干燥室真空度0.09 MPa,缓苏时刻含水率70%,缓苏时间11.3 min,该参数对生产实际中的香菇干燥具有指导意义。     

旋转托盘式微波真空干燥机设计与试验

针对传统微波干燥装置存在的物料受热不均、热点难以控制及干燥品质劣变严重等问题,设计了一种旋转托盘式微波真空干燥机。该机由干燥箱、控制系统、真空系统、传动系统、制冷循环系统和微波加热系统等组成。干燥过程中,在驱动装置的作用下物料随旋转托架绕主轴匀速转动,使物料受热均匀;真空系统在抽真空的过程中能及时将物料蒸发出的水分抽离;采用制冷循环系统,可保证真空泵精准维持干燥腔室内所需真空度;控制系统通过控制真空微调阀可使干燥室内的干燥压力在真空与常压之间有规律地变化。以番木瓜为试验原料进行了干燥机性能试验,结果表明,旋转托盘式微波真空干燥机性能较好,与传统微波干燥方式相比,满装载量提高了80%,干燥时间缩短了43. 8%,单位能耗降低了29. 8%,且脱水量均匀度达到97%,内外色泽一致,具有良好的干燥均匀性。所设计的干燥机可确保物料受热均匀,提高了干燥效率和物料干燥品质。     

稻谷干燥缓苏特性与裂纹产生规律研究

利用声发射系统监测稻谷籽粒热风干燥过程中微裂纹的形成和发展;对稻谷进行了不同条件的热风干燥-缓苏实验,分析了不同缓苏工艺对干燥特性及裂纹率的影响,并探究了现象产生的原因。结果表明:稻谷在干燥过程中一直有微裂纹产生或发展,缓苏工艺可有效抑制干燥后的稻谷籽粒产生宏观裂纹,降低净干燥时间;恒温干燥温度以40、45℃为宜;等温度干燥-缓苏条件下,干燥温度可提高到50℃,裂纹率增值合格;在低温干燥-高温缓苏工艺中,当缓苏温度比干燥温度高15℃时,干燥时间最短,产品裂纹率增值不超过3%,随缓苏温度提高,所需的缓苏时间越短。研究结果可为节能高效的稻谷干燥工艺研究提供借鉴。     

一种稻谷横流循环干燥数学模型的组建

谷物干燥过程具有多变量耦合、非线性、大时滞、因果关系错综复杂等特点,要实现干燥过程的精确控制,必须探明谷物干燥过程中主要因果变量间的内在关系.为此,以带有缓苏段的横流封闭循环式粮食干燥机为原型,以稻谷为干燥对象,介绍了稻谷的水分扩散系数方程、平衡水分方程、横流干燥方程、缓苏特性方程、缓苏时间确定等数学模型,从数学角度阐明环境温湿度、介质温度、谷物初始含水量、干燥时间等参数与干燥谷物含水量、谷温、缓苏谷粒表面含水量、缓苏时间的关系,以期为实现干燥系统智能精确控制提供理论依据.     

微波红外振动床协同干燥机设计与试验

针对农产品加工中微波干燥不均和红外干燥穿透能力有限等技术问题,研制了微波红外振动床协同干燥（MIVBD）设备。在结构设计上,通过COMSOL仿真分析谐振腔场强分布的均匀性,并优化了微波源馈波口布置。设备通过多孔面板将红外源与微波谐振腔隔离,在保证红外热量高效辐射的同时,确保微波、红外二者互不干扰。振动系统采用聚苯硫醚等谐振腔内部材料和钢结构外部材料制成,通过振动电机和橡胶弹簧带动物料振动。以高含水率生姜片为典型物料,对MIVBD设备的干燥效率、均匀性和色泽等相关品质进行试验研究,当物料温度超过上限温度时微波和红外停止工作,结果发现,微波红外振动干燥比微波红外干燥时间缩短了14.29%,微波红外振动干燥时温度不均匀系数最小（2.28%）,并且微波红外振动干燥显著降低了干燥能耗,改善了相关品质。     

二氧化碳冷阱微波真空干燥装备设计研究

设计一种二氧化碳冷阱微波真空干燥装备,主要包括微波真空罐、二氧化碳冷阱装置、传动装置等,通过步进电机带动微波转鼓装置,可使物料均匀加热,利用双盘管式冷阱装置,交替使用,提高干燥效率,该干燥装备具有节约能源、降低投资与使用成本、减少干燥时间以及干燥效果好的优点。     

荔枝在不同红外辐射源下真空干燥优化试

通过不同红外辐射源真空干燥荔枝试验以及干燥工艺品质试验,表明果肉与辐射源光谱匹配显著影响干燥速率,真空度、辐射热流密度的匹配影响干燥速率及干燥品质;采用辐射源SZ、辐射距离120mm、加热/缓苏时间15min/15min、真空度0.02MPa的干燥工艺,干燥速率与干果品质综合评价最优。     

荔枝在不同红外辐射源下真空干燥优化试验

通过不同红外辐射源真空干燥荔枝试验以及干燥工艺品质试验,表明果肉与辐射源光谱匹配显著影响干燥速率,真空度、辐射热流密度的匹配影响干燥速率及干燥品质;采用辐射源SZ、辐射距离120mm、加热/缓苏时间15min/15min、真空度0.02MPa的干燥工艺,干燥速率与干果品质综合评价最优.     

一种微波功率可调的热风微波耦合干燥装置

现有的微波发出功率多采用时间间断式控制,磁控管的发射功率恒定,通过改变磁控管的通断时间实现微波平均输出功率的调节,这种方式不能改变微波的瞬间功率,微波功率输出控制不精确,对物料品质影响较大。为此,设计了一种微波耦合干燥装置,通过改变磁控管高压回路的电容,使磁控管高压回路的阻抗发生改变,以达到微波发出功率的线性可调。以马铃薯为试验研究对象,在热风温度为60°C、电容值魏0、0.25、0.33、0.5、1!F)的条件下进行干燥对比试验,试验结果表明:热风微波耦合的干燥效率明显优于单一热风干燥,速度快、能耗低。热风微波耦合干燥是一种快速,高效和节能的干燥方式,在农产品和食品干燥中具有广阔的应用前景。     

微波-热风振动流化床干燥机设计与试验

针对微波干燥中场强分布不均、物料微波能吸收能力不同导致的微波加热不均匀现象,结合微波干燥的高效性、流态化干燥的均匀性以及热风干燥辅助去除水汽的功能,设计了一种实现干燥均匀性的微波-热风振动流化床干燥机,主要由振动流化床系统、热风系统、微波加热系统、测温系统和控制系统等组成。采用Ansoft HFSS软件对微波加热仓磁控管不同开口位置进行仿真分析,得到多馈口激励最佳方案。结果显示,物料高度距离箱底不变的情况下,4个微波馈入端口的位置相对于原始端口位置外移30 mm,物料表面场强分布更加均匀。以新鲜毛豆仁为例,对该机的性能和加热均匀性进行试验验证,结果表明:设计方案和控制系统方案可靠,微波-热风振动流化床干燥下毛豆仁的干燥时间为54 min,比单独微波流化床干燥的干燥时间缩短34. 1%,比微波-热风组合干燥的干燥时间缩短12. 9%且产品均匀性显著提高。     

微波热泵联合干燥机的设计与试验研究

为了解决农产品干燥过程中能耗高、品质差等问题,研制了一种微波热泵联合干燥机,对该机的整机结构、工作原理和关键部件做了介绍分析,并以金针菇为原料进行了微波热泵联合干燥机的最佳干燥工艺探究试验。试验表明:在微波功率13.3k W、热风温度65℃、传送带转速0.6m/s时,干燥后的金针菇含水率12.37、复水比3.124、色差81.8,满足干燥要求且优于其他组合。该研究可为微波热泵联合干燥机的研制及金针菇的干燥提供参考。     

玉米微波干燥特性及其对品质的影响

针对玉米热风干燥存在的问题,运用自制的微波干燥试验测试系统,采用不同的干燥功率、加热时间及配套的工艺流程,研究了玉米微波干燥特性及干燥条件对干后品质、能耗的影响,分析了微波干燥玉米过程中单位质量功耗、温度、平均失水速率与玉米籽粒发芽率、裂纹率和淀粉得率的关系,确定了影响微波干燥玉米的工艺参数和玉米微波干燥的最优工艺流程。研究结果表明:玉米微波干燥主要处于恒速干燥阶段,应用微波技术既能快速而经济地对玉米籽粒进行干燥,又能保持其种用价值,且能改良其品质     

PLC控制的间歇式微波干燥控制系统研究

基于PLC和触摸屏技术,采用PLC程序控制可调节控制的间歇式微波干燥方式,开发了一套板椒干燥机智能控制系统,可实现自动连续生产;整个生产线被设计成蛇形隧道式结构,这种蛇形结构使设备结构紧凑、减少场地占用面积;控制系统可根据板椒的原始水分调节间歇的速度,提高板椒干燥的品质。通过对板椒的生产加工试验得出,板椒的干燥品质良好,成品率达到98%以上,达到了设计要求。     

盐渍半干刺参微波真空干燥工艺

采用微波真空的方式干燥盐渍半干海参,研究了不同干燥方式和不同微波功率密度对盐渍半干海参的干燥速度、收缩率和感官品质的影响。试验结果证明,连续微波真空干燥速度快,但存在因干燥速度过快而导致物料感官品质变劣的问题;间歇微波真空干燥速度和缓,可以促进海参体表水分蒸发速度与物料体内水分迁移速度达到动态平衡,明显改善海参感官品质。在保持真空度为90 kPa、间歇比为10 s-on20 s-off、微波功率密度为0.65 Wg时,可取得良好的干燥效果。      

连续式微波真空干燥设备的研究

阐述连续式微波真空干燥设备的工作原理、结构特点和设计要点,分析并确定微波真空干燥室、微波系统及进出料系统的结构和相关参数。试验表明,整机结构合理、操作方便、性能稳定、安全可靠,能快速低温干燥膨化高品质的苹果脆片。     

不同干燥方法对杜仲雄花茶品质的影响

以感官评价和功能性成分含量检测相结合,研究了微波工艺与传统炒制、热风干燥方法对杜仲雄花茶品质的影响.结果表明,微波干燥方法效率高,可最大程度地保持杜仲雄花中的功能性成分,干燥的杜仲雄花茶的感官品质佳,可作为生产杜仲雄花茶的首选方法;热风干燥方法也可保持杜仲雄花中的功能性成分,干燥的杜仲雄花茶感官品质较佳,但效率较低,可作为生产杜仲雄花茶的可选方法;传统制茶工艺中的炒制干燥方法对杜仲雄花茶中的功能性成分破坏较大、感官品质差、操作不易控制,不适宜于杜仲雄花茶的干燥.     

微波干燥恒温控制系统的设计——基于DS18B20数字温度传感器

利用DS18B20数字温度传感器对微波加热室内进行实时温度监测,以AT89S52单片机及相关电子元件为核心控制微波加热过程,读取实时温度,比较温度区间。通过断开、闭合微波炉工作电源,使其始终保持在预设温度区间内,进而实现微波干燥恒温控制。试验结果显示,使用该系统干燥的作物样品品质明显优于微波场直接干燥的作物品质。试验表明,该系统能够实现其预定功能。     

基于太阳能的葡萄干燥装置设计与优化控制

针对我国新疆葡萄自然干燥周期长、干燥过程中灰尘多及伴有沙粒、虫子和褐变现象,使干燥品质降低的问题,设计开发了葡萄干燥装置。该装置采用太阳能集热装置和自动送风机构,能循环完成加热、去湿、烘干等工作。干燥装置主要包括集热系统、送风系统、温湿度控制系统、去湿系统等组成。试验结果表明:在控制太阳能集热器温度、风机风速、葡萄干燥质量等条件下,对新疆葡萄进行烘干作业,葡萄的干基含水量指标可达0. 1,干燥效果符合葡萄干品质要求。该装置设计合理,效果良好,为葡萄干燥作业提供了参考。