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我国农产品的产量逐年增长,干燥能使谷物的长时间储存,所以需要先进的脱水技术和各类干燥设备。干燥是将热量加于湿物料并排除挥发性湿分(大多数情况下是水),而获得一定湿含量固体产品的过程[1]。对农产品进行干燥处理,使其脱掉一部分水,降低水分的活度以此避免腐坏,使得农产品能长时间储存[2]。
一、常用设备
我国自60年代起自行研制适合国情的干燥设备,逐步设计制造出流化干燥机和塔式干燥机等,主要用在谷物干燥邻域[3]。国内干燥设备起步晚,但发展迅速,主要由国内的高等院校和企业进行研制,如:常州武进干燥设备厂生产的DF-32-8型带式翻板干燥机。该干燥机采用无级变速自动控制,分为冷却段、干燥段、预热段三部分对物料进行干燥。该机结构紧凑,热能的利用率高。该机广泛应用于制药、化工、食品等,对片状、条状、颗粒状和块状物料均能进行去湿干燥[4]。
近些年,我国干燥机快速增长,对于农作物的干燥设备发展稳定使得农产品的生产效率逐步提高,为国家节约了大量资源[5]。如:
张勇等对于我国果蔬网带式干燥机存在的效率低、能耗大、自动化程度低等问题,设计适用于洋葱干燥的五层网带式穿流干燥系统。目前我国洋葱类干燥设备主要是箱式、隧道式和单一的网带干燥机。五层网带式洋葱穿流干燥机是在离心风机与相应风筒的配合下通风且可对热风的温度、风速、干燥时间等进行调控。利用在物料前进方向上存在的一个上下波动的温度场,使得热空气与被干燥的洋葱间产生温差与相对湿度差,从而加速洋葱水分扩散蒸发。其具有劳动条件好、占地面积热效率高的特点[6]。
马仁杰等针对用于葫芦籽这一农作物干燥的烘干机的选用。经过实验知塔式烘干机容易粘壁堵塞,排料时容易造成葫芦籽破碎,底部沉积物易燃烧:滚筒烘干机容易将葫芦籽表层摩擦划痕,降低商品价值;果蔬烘干机房效率低,成本高。其中自循环网带式烘干机进行干燥的葫芦籽效果很好,能优质、低耗的烘干葫芦籽[7]。
王林宽等所研制的是数字化全自动真空带式干燥机。该干燥机适用于黏性高、易结团及热塑性的物料干燥。该干燥机是由真空腔体与可编程逻辑控制器、配料罐与布料器、观察窗与锁门装置等组成。其特点是设计先进,创新性强,智能控制,一机多型,适应性强。该干燥机干燥温度低且产品质量较其他干燥机高,干燥的环境要求真空以防止物料氧化[8]。
除了农产品的干燥以外还有在化工领域如碳酸钡的干燥和在制革厂的应用。
现有制革采用的挤压脱水和热量去湿耗能多干燥革的品质不佳,经研究发现真空干燥机以传导供热为最好,在适当的干燥条件下能使革身平整、面细[9]。对于碳酸钡的干燥国内多采用喷雾干燥机烘干,其产品的细度较好,但耗能大、生产成本高[10]。如采用盘式干燥机产品质量高且成本低。
J. John等提出一种谷物干燥模型当床层高度增加时,谷物中的更多水分会蒸发(传质)。随着空气温度下降几度,床的空隙率(床孔隙率)影响不大,但是对谷物温度的影响不大[11]。
C.O. Rovedo等使用二维模型分析在横流式干燥机中干燥过程中水稻水分分布的变化,可用于检查操纵输入空气温度和谷物流量的效果[12]。
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