鲜杏红外辐射干燥装置的设计与试验

为提高鲜杏的干燥品质、缩短干制时间、降低干燥能耗,将红外辐射干燥技术应用于鲜杏的干燥中,设计鲜杏红外辐射干燥装置,搭建干燥装置的检测和控制系统,分析振动装置的运动特性,完成红外辐射干燥装置的样机制造。通过干燥试验,鲜杏在红外辐射干燥过程中,起始的干燥速率最大可达0.31kg/h,当干基含水率在1.19%~0.57%之间时干燥速率基本稳定不变。干基含水率在0.57%之后,出现干燥速率平缓下降,直到含水率到15%,所需干燥时间为19h,提高了干燥效率。在整个红外辐射干燥过程中水分比MR曲线呈规律变化,水分扩散较平缓,无明显的突变。     

南瓜浆滚筒干燥动力学模型

以辊式布料的单滚筒干燥机为对象进行南瓜浆滚筒干燥试验,探讨了滚筒干燥过程中物料的干燥动力学特性及其干燥动力学模型。根据物料的状态将滚筒干燥过程分为浆状和膜状两个阶段,测定了不同蒸气压力下物料的含水率,分析了干燥速率随蒸气压力和时间的变化规律。结果表明:物料中的水分大部分在浆状区中蒸发,蒸气压力越高,干燥速率越快;物料在膜状区中为降速干燥阶段,蒸气压力越高膜状区起始含水率越低,起始阶段的干燥速率越慢,干燥速率下降也越慢,干燥时间越短。膜状区物料含水率的试验数据与主要薄层干燥模型进行拟合,Midilli-Kucuk模型可以很好地预测南瓜浆滚筒干燥的动力学特性。     

红枣热风干燥特性的试验研究

为了给红枣热风干燥设备及干燥过程的控制、预测提供理论依据,利用电热鼓风干燥箱进行红枣热风干燥试验,分析其在不同热风温度、初始含水率和装载量条件下的干燥特性并进行感官品质分析。试验表明:红枣的整个干燥过程只有一个降速阶段,干燥初期降速较快,末期降速缓慢;温度对红枣的干燥速率及感官品质影响最大,装载量次之,初始含水率只对干燥速率有影响。     

双孢蘑菇远红外干燥神经网络预测模型建立

分析了双孢蘑菇在远红外干燥过程中,辐射强度、辐射距离、物料温度、物料厚度、干燥时间等因素对干燥速率的影响.基于BP神经网络建立了含水率与各因素之间的网络模型结构,输入层、隐含层和输出层的神经元数分别为5、11、1.以干燥试验数据作为训练和测试的样本值,利用Matlab中的神经网络工具箱,经过有限次迭代计算获得一个反映试验数据内在联系的数学模型,并实现对该模型的训练和系统的模拟.结果表明:在试验范围内,BP神经网络可以高效、准确、快速地建立模型,且模型的预测值与实测值拟合较好,能够准确而可靠地实现含水率在线预测.     

地黄真空红外辐射干燥质热传递分析

以Fourier方程和Fick定律为基础,建立了地黄真空红外辐射干燥过程传热、传质的数学模型.通过理论推导和试验测定,确定了模型中有关参数的数值或方程.利用有限差分法进行了不同干燥条件下物料温度和含水率变化的数值模拟.结果表明:模拟值和试验值吻合较好,该模型可以较好地拟合地黄干燥过程中温度和含水率的变化,且能较好体现各干燥参数对干燥特性的影响情况.     

红外辐射干燥胡萝卜切片结构特性研究

在不同干燥条件下进行胡萝卜切片红外辐射干燥试验,对表观密度、孔隙率、体积比和体积收缩系数进行了研究。结果表明:表观密度与辐射距离、辐射功率成反比,孔隙率随着含水率的减小而增大,样本厚度与孔隙率成反比,辐射距离与孔隙率成正比,辐射功率在一定范围与孔隙率成正比,超过该范围成反比;为确定适合胡萝卜收缩率和干基含水率比的数学模型,分别基于二次多项式利用线性最小二乘法、指数方程利用非线性最小二乘法对试验数据进行了拟合,得出二次多项式模型拟合较优,能够更好地预测红外干燥过程中胡萝卜收缩率和干基含水率比之间的关系。     

绿茶微波真空干燥特性及动力学模型

为了解茶叶在微波真空干燥过程中水分的变化规律,以绿茶为原料,进行了微波真空干燥试验。通过绘制干燥曲线和失水速率曲线,研究相对压力、比功率对绿茶微波真空干燥特性的影响,并建立干燥动力学模型,量化比功率与干燥时间、含水率之间的关系。结果表明：绿茶微波真空干燥过程按失水速率快慢可分为加速和降速2个阶段,无明显恒速干燥阶段;随着相对压力降低,干燥时间缩短,但-80 kPa后继续降低相对压力对含水率变化影响不显著;比功率越大干燥时间越短;绿茶微波真空干燥的动力学模型满足Page方程,该模型可较好地描述含水率随干燥时     

新鲜山核桃热风干燥脱水规律研究

将新鲜山核桃在不同的热风温度、物料层数、热风风速条件下进行干燥,定时测定烘箱中山核桃的水分值,计算相应时间点的干基含水率及干燥速率,以干燥时间为横坐标、干基含水率及干燥速率分别为纵坐标绘制曲线图。试验结果表明,新鲜山核桃在干燥过程中主要有两个明显的阶段,降率干燥阶段和恒率干燥阶段,同时热风温度、物料层数、热风风速对新鲜山核桃的干燥也有着不同的影响程度。     

荔枝红外干燥均匀性与果壳孔隙分形色变研究

通过含水率试验拟合,比较了荔枝红外干燥过程各果含水率变化的均匀性,应用Image-Pro、SPSS软件,分析对比了干燥不同时刻荔枝果壳孔隙率均值差异及分形维数变化,由相对色差测定,研究了果壳表面色变过程。结果表明:荔枝红外干燥,各果含水率变化过程不均。初始质量较小果,含水率变化速率较大;随干燥时间增加,各果含水率变化速率减小,后期差距加大;干燥不同时刻果壳孔隙率随含水率降低显著性变化,其均值由0.519降至0.381、0.276、0.184,但分形维数由1.486升至1.674、1.708、1.800。荔枝红外干燥各果壳表面,初始DL、Db值变化大,后期变化小。     

红外玉米穗干燥试验研究

为研究红外辐射干燥条件下收获期玉米穗干燥的水分迁移规律,利用自制红外玉米穗干燥试验台对玉米穗进行了恒温和变温干燥试验,探讨了多种温度条件下玉米穗的红外辐射干燥特性及对干燥后玉米穗外观品质的影响规律。结果表明:初始含水率、干燥温度、干燥用时和辐射距离是影响玉米穗干燥效率和外观品质的主要因素;当恒温干燥玉米穗的干燥温度为58℃、辐射距离为150mm时,干燥速率达2.25%/h,且玉米籽粒的外观品质最好;变温干燥玉米穗时,较佳的干燥温度范围为55~65℃,且采用逐渐升温干燥时的干燥品质较好。本研究为研制红外辐射玉米穗干燥机研发奠定了坚实基础。     

热风温度对苜蓿薄层干燥速度的影响

苜蓿属热敏性物料,热风温度的高低直接影响干燥过程的能耗、干燥质量及效率。为此,以紫花苜蓿为研究对象,在东北农业大学干燥试验室薄层干燥试验台上,进行了热风温度对紫花苜蓿薄层干燥速度影响的试验研究,建立了不同介质温度苜蓿干燥特性曲线及介质温度与降水幅度模型,为牧草干燥机的设计提供可借鉴的参数。     

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     

远红外干燥香菇及苹果的机理研究

利用远红外与热风对流干燥试验箱对香菇、苹果作了干燥机理方面的试验,找出了远红外干燥香菇比热风干燥快和节省能耗的原因及远红外对苹果的穿透能力和远红外不宜干燥粗大物料的原因,对两种干燥方式的干燥速度作了理论分析。     

银杏果热风干燥工艺参数响应面法优化

利用自制的热风干燥在线测试装置,对银杏果的热风干燥进行了试验研究,探讨了热风温度、热风速度及装载量对含水率、干燥速率的影响,通过响应面分析和逐步逼近法分析了热风温度、热风速度及装载量与干燥过程平均能耗、平均干燥速率、蛋白质保存率以及干燥后的感官品质之间的关系,建立了二次回归数学模型。并利用函数期望优化方法进行了多目标函数优化,确定了银杏果热风干燥的最佳工艺参数组合。结果表明,银杏果热风干燥过程中加速过程不明显,主要集中在恒速和降速的干燥阶段。其最佳工艺参数组合为:热风温度68℃、热风速度1.15 m/s、装载量15.58 kg/m2。此时平均能耗为11.86 kW.h/kg、平均干燥速率为9.77%/h、蛋白质保存率为90.30%、感官评分为8.57分。     

食品过热蒸汽撞击干燥的试验研究

研究了过热蒸汽撞击干燥过程中蒸汽温度和传热系数对样品的降水速度,温度场和干燥品质的影响规律,发现在研究的参数范围内,蒸汽的影响比传热系数显著。通过与热风撞击干燥的对比试验,发现过热蒸汽撞击干燥后样品淀粉糊化度明显高于热风撞击干燥,当介质温度高于３９３Ｋ时,过热蒸汽撞击干燥的干燥速度高于热风撞击干燥。     

枸杞热风干燥特性及数学模型

利用GZ-1型干燥试验装置,在不同热风温度和风速条件下进行枸杞的热风干燥动力学试验,获得枸杞的干燥曲线和干燥速率曲线,并分析了热风温度和风速对干燥速度的影响。试验结果表明:热风温度是影响干燥速度的主要因素,风速是次要因素;试样在干燥前经过NaOH溶液处理后,其外观品质有显著的提高,且在较低温度条件下提高了枸杞干燥的速度;通过实验数据的拟合比较,得知指数模型的拟合效果最好。     

热泵式节能烘干机的设计

热泵是一种使热量从低温介质流向高温介质,以对高温物体进行供热的装置.为此,利用热泵原理研究设计了一种小型高效节能烘干机,并介绍了该机的主要特点、总体结构等,尤其对热泵、烘干床进行了详细介绍.该机具有结构简单新颖、造价低廉、使用寿命长、高效节能等优点,不仅可以烘干多种农产品,还可以烘干茶叶、蘑菇等多种农副产品.     

接触式超声强化热泵干燥苹果片的干燥特性

为研究接触式超声对热泵干燥的强化效应,在热泵干燥机内安装了一套超声波装置,并以苹果片为研究对象,进行接触式超声强化热泵干燥试验,研究超声波功率、干燥温度以及切片厚度对苹果片干燥特性的影响。结果表明:将物料放在超声辐射盘上进行热泵干燥强化,有利于加快物料内部传质过程;随着超声功率和温度的增加以及厚度的减小,物料所需干燥时间逐渐缩短,平均干燥速率逐渐增大;超声对干燥速率的影响随着物料含水率的降低而减弱;在温度较低及物料较薄时,接触式超声的强化效果较好,但其对干燥速率的影响随着温度升高及物料变厚而有所下降;有效水分扩散系数的数值范围为1.333×10-10~1.651×10-9m2/s,且随着超声功率及温度的升高而增大;经过接触式超声处理的苹果片,其组织结构中的孔洞明显增多与扩张,在60 W超声功率作用下还形成了较多微细孔洞,从而有利于物料内部水分迁徙与扩散。将接触式超声技术用于热泵干燥过程的强化,可有效提高热泵干燥速率,缩短物料干燥时间。     

紫花苜蓿换向通风太阳能干燥试验研究

针对紫花苜蓿深层干燥存在的干燥不均匀现象,在立式太阳能干燥箱内对紫花苜蓿进行换向通风干燥试验,监测箱内草层间温度及相对湿度的分布情况及苜蓿含水率变化情况。试验结果表明:换向通风干燥可缩短干燥时间且能提高干燥均匀性;找出通风换向周期对干燥速率的影响关系,达到了提高干燥效率、干燥质量及节约能量目的,为进一步优化干燥工艺提供参考依据。