试析花椒间歇式微波干燥理论及工艺优化的试验研究

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1、单位代码学号Y937510106352003113西帚虫学硕士学位论文花椒间歇式微波干燥理论及工艺优化的试验研究论文作者：赵超指导教师：陈建教授邱兵副教授学科专业：农业机械化工程研究方向：机械设计提交论文日期：2006年4月15日论文答辩日期：2006年6月1日学位授予单位：西南大学中国·重庆2006年6月西南太学硕士学位论文摘要我国是世界花椒栽培面积、产量第一大国。目前种植面积已经超过12万hm2，年产花椒12万吨左右．形成了一个年产值达15亿左右的特色农产品产业。但是花椒干燥是产业化中的一个难题。研究一种新的花椒烘干工艺及干燥设备在花椒产：业化中具有不

2、可取代的地位。本文应用自制的微波干燥试验测试系统，采用问歇式干燥工艺对花椒干燥进行了基础性研究。论文系统地探讨了花椒的微波干燥特性、能耗特性．对花椒的干燥过程进行了数学描述．着重讨论了花椒薄层干燥数学模型的建立，基本上形成了花椒的微波干燥理论i在工艺优化阶段采用正交试验故计，用DPS(DataProcessingSystem)数据处理系统对试验数据进行分析处理，优化了干燥I：艺，提出了花椒干燥应走热风微波联合干燥的技术路线：本文还分析了产生油椒的主要原因，并为解决油椒问题和提高干燥质量提出了一些建议；最后论文还为今后的研究指出了方向。试验研究表明：(1)干

3、燥全过程可分为加速、恒速、降速3个阶段．相对于热风干燥．微波干燥的时间大大缩短。微波干燥时间都较短，但产品质量差。在试验范围内，花椒部分干燥过度形成油椒是影响微波干燥花椒质量的主要问题。(2)对于薄层花椒微波干燥而言．单项扩散模型可以较好的描述花椒含水率随干燥时间和质功比的变化关系。方程拟合为：MR=10．779548+0．280610P—O．023487P2}expll0．146936-0．108584P+0．003349,02yl(3)工艺优化试验反映出加热时间和间歇时间存在着一定的交互作用。在微波间歇干燥中，不同间歇比和装载鬣的综台体现出不同的干燥速

4、度、晶质和能耗。在试验范围内，影响微波间歇式干燥花椒的时间、能耗、品质的主要因素都是加热时间。其中，干燥时间随着加热时间的延长而降低，随着间歇时问的延长丽延长。随着装载量的增加而延长；能耗随着加热时间的延长而降低，随着间歇时问的延长而升高：品质在一定的装载量下，加热时间越长、间歇时间越短干燥质量越好。(4)综合各项指标，花椒间歇式徽波最佳干燥工艺应为加热时间为7s、间歇时问为40s、装载量为709。但是晟优的干燥工艺也只能达到行业标准二级左右。所以单纯微波结果不理想，需要同热风干燥结合起来。根据经验值和试验．干燥工艺流程设计为：装载量为709。先川热风恒温

5、电烘箱37"C干燥1．5h后，采用间歇式微波干燥工艺(加热时间为7s、间歇时间为40s)干燥，直至花椒的安全含水率11％左右．试验表明，采取微波与气流干燥的组合干燥工艺．虽然时间上延长了一些，能耗不明显增加，但是花椒基本满足了特级花椒的要求．产品质龄大大提高。利用微波独特的加热性质干燥是一个较新的工艺，本论文对微波干燥花椒进行了较深入的研究，探讨了花椒的微波干燥特性，优化了间歇式微波干燥一I：艺。研究热风微波联台干燥设备及工艺、提高微波的加热均匀性是今后研究工作的重点。关键词：微波干燥数学模型工艺优化西南大学硕士学位论文AbstractChinesepri

6、cklyash，whichischieflyproducedinChina。andnowhasformedacharacteristicagriculturalproductindustry．Atpresentitscultivationareasurpasses120thousandhm2．Annualproductionreschesto120millionkilogramandannual；ncomereachestoi．5billionButit'sdryingisadi疗icultprobleminindustrialization．Theref

7、ore，studiesofitsdryingcechno／ogyandequipmentcannotbesubstituted．Usedhome‘mademicrowavedryingandtestingdevice，camewiththeintermittenttechnology，somefoundationaIresearcheshavebeendonetoit．Therefore．itsmicrowavedryingcharacteristicsandenergyconsumptionhavebeendiscussedsystematically．

8、Themathematicaldescriptionofdryin