真空帶式連續(xù)干燥設(shè)備干燥特性研究.pdf

1、本論文研究工作主要在考察真空帶式干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)干燥過程進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，并以香蕉為研究物料，分析了干燥參數(shù)對(duì)干燥特性的影響。 首先介紹了真空帶式連續(xù)干燥設(shè)備的組成，分析了設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，重點(diǎn)考察了進(jìn)料量、物料鋪放的均勻性和物料厚度的影響因素。其中，物料的進(jìn)料量受捕水器的捕水速率和物料初始含水量有關(guān)；物料在傳送帶上鋪放的均勻性受傳送帶速度、噴嘴擺動(dòng)速度和噴嘴擺動(dòng)角度影響，通過分析，得出了三者對(duì)均勻性影響關(guān)系；在物料鋪放均

2、勻的前提下，物料厚度與單位時(shí)間進(jìn)料量、傳送帶移動(dòng)速度、噴嘴擺動(dòng)角度有關(guān)，當(dāng)通入發(fā)泡劑后，物料厚度會(huì)發(fā)生變化；另外，噴嘴口和傳送帶的垂直距離對(duì)鋪放的均勻性也有影響。 研究了真空帶式干燥的工藝過程。以香蕉為研究物料，考察了真空帶式干燥的基本過程，得到了香蕉粉真空帶式干燥的工藝曲線；并與冷凍干燥法進(jìn)行了比較，得出真空帶式干燥技術(shù)可用于香蕉粉生產(chǎn)，并適合大規(guī)模生產(chǎn)。為了考察干燥過程參數(shù)(物料滯留時(shí)間、加熱板加熱溫度和工作真空度)對(duì)干燥過

3、程的影響，進(jìn)行了香蕉粉真空帶式干燥的單因素實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了分析。通過實(shí)驗(yàn)，擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)物料水分比(樣品水分與物料初始水分的比值)在干燥位置的分布呈二次方程分布。用均勻設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)了真空帶式干燥實(shí)驗(yàn)，通過不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)擬合出不同的實(shí)驗(yàn)常數(shù)，然后用回歸的方法得出這些干燥常數(shù)與干燥過程參數(shù)(加熱板加熱溫度和進(jìn)料量)的關(guān)系。 真空帶式干燥工藝過程由降溫階段、升溫階段、恒速干燥階段和降速干燥階段。根據(jù)能量守恒原理，對(duì)真空帶式干燥不同階段

4、建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。高水分物料進(jìn)入真空室后，物料水分會(huì)有一個(gè)大幅度降低，并伴隨著有一個(gè)溫度降低，建立了描述物料降溫過程的傳熱傳質(zhì)模型，模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。在物料干燥過程中，不考慮物料內(nèi)部溫度梯度的影響，分別建立了描述物料升溫過程的模型，描述恒速干燥階段的模型和降速干燥階段的模型。由升溫過程模型可求出物料升溫段的時(shí)間，由恒速階段模型可以求出在恒速段的傳送帶長(zhǎng)度，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。在降速干燥段，根據(jù)Fick第二定律建立了非