苜蓿薄層干燥特性及滾筒干燥機(jī)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)糧-經(jīng)-飼三元種植結(jié)構(gòu)的建立,種植牧草、發(fā)展草食家畜,已成為許多地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn),苜蓿因富含蛋白質(zhì)、多種維生素和礦物質(zhì),其產(chǎn)品在國(guó)際、國(guó)內(nèi)均具有非常廣闊的市場(chǎng).但由于苜蓿為豆科牧草,較禾本科牧草含有較多的膠體物質(zhì)和較少的碳水化合物而不易青貯,刈割的苜蓿必須及時(shí)干燥,否則就會(huì)發(fā)霉變質(zhì)甚至腐爛,致使動(dòng)物無(wú)法食用,從而降低其飼用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值.該研究利用東北農(nóng)業(yè)大學(xué)臨界速度試驗(yàn)臺(tái)測(cè)定不同含水量、直徑、長(zhǎng)度的苜蓿段的臨界速度;

2、利用干燥實(shí)驗(yàn)室薄層干燥試驗(yàn)臺(tái),研究和探討苜蓿干燥過(guò)程中熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)速度、物料初始水分、干燥時(shí)間對(duì)干燥后苜蓿水分、分鐘降水率、分鐘降水量、單位能耗的影響規(guī)律,尋找苜蓿薄層干燥最佳工藝參數(shù)組合,為牧草干燥機(jī)設(shè)計(jì)提供可借鑒的技術(shù)參數(shù);并設(shè)計(jì)制造出小型牧草干燥機(jī).試驗(yàn)結(jié)果表明:1.苜蓿段的臨界速度與含水量、直徑、長(zhǎng)度有關(guān)系.苜蓿段臨界速度隨含水量的降低而減小,隨苜蓿段直徑和長(zhǎng)度的增加而增大,但增長(zhǎng)幅度不同.2.應(yīng)用薄層干燥進(jìn)行單因素試驗(yàn)分析,

3、得到苜蓿最終水分的變化規(guī)律,即隨熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)速度的升高而降低;隨物料初始水分的降低干燥時(shí)間縮短;建立了苜蓿薄層干燥特性曲線.3.建立了不同干燥時(shí)間下降水幅度與介質(zhì)溫度數(shù)學(xué)模型,從理論上確定0.4m/s風(fēng)速下,不同干燥時(shí)間的介質(zhì)溫度,即干燥時(shí)間為5min,介質(zhì)溫度131℃,若干燥時(shí)間為1min,介質(zhì)溫度為375℃.4.采用四因素五水平正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn),研究苜蓿薄層干燥過(guò)程中熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)速度、物料初始水分、干燥時(shí)間對(duì)最終水分、分鐘降水率

4、、分鐘降水量、單位熱耗的影響規(guī)律;建立以各評(píng)價(jià)指標(biāo)與干燥因素的數(shù)學(xué)模型,并采用加權(quán)綜合評(píng)分與頻數(shù)分析法對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化求解,從理論上得到同等重視4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)(λ<,1>=λ<,2>=λ<,3>=λ<,4>=0.25)時(shí)最優(yōu)的干燥工藝參數(shù)為:熱風(fēng)溫度177±1℃,熱風(fēng)速度0.44±0.01m/s,物料初始水分63.5±1.5％,干燥時(shí)間1.1±0.1min;將最終水分和單位熱耗作為主要指標(biāo)(λ<,1>=λ<,4>=0.4,λ<,2>=λ<