红外蔬菜脱水机试验研究

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1、2015年7月农机化研究第7期红外蔬菜脱水机试验研究aaba苏国粱，司马中文，魏忠彩，孙传祝(山东理工大学a．机械工程学院;b．农业工程与食品科学学院，山东淄博255091)摘要:针对现有设备存在的链板易因变形而导致脱落等问题，将链板改为加强杆链板，以增加其刚度;针对现有设备存在的干燥时间过长等问题，将现有的红外与热风组合加热改为全部红外辐射加热。本文利用改进后的设备，并采用“薄层快速”干燥工艺对胡萝卜进行了干燥试验。结果表明:将胡萝卜干燥至含水率为7．70%时的干燥时间为118min，平均能耗为6．26MJ/kg(H2O);与改进前相比，平均能耗降低了8．35%，干燥时间减少了54．62

2、%，干燥效率提高达1倍之多。因此，改进后的设备更具实用价值，更好地满足了蔬菜脱水行业的产业化需求。关键词:蔬菜脱水;改进设计;“薄层快速”干燥工艺;能耗中图分类号:S226．6文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)07－0240－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.07.056分析。0引言1改进设计脱水蔬菜以其便于贮运、调节蔬菜淡旺季供应等［1］特点越来越受到广大消费者的喜爱。随着经济的1．1加强杆链板设计发展，传统的热风加热干燥由于存在能耗大及干菜品现有干燥设备第Ⅰ、Ⅱ层所采用的链板本身刚度质差等问题而越来越受到人们的关注。远红外加热较弱，为配

3、合热风干燥而采用冲孔链板，即链板上均干燥技术具有高效、节能、环保等特点，不仅辐射效率匀地加工了许多透风小孔(见图1)，因此刚度变得更高、加热速率快、没有热惯性，而且辐射体与被加热物差，运行过程中偶尔会发生脱落现象。改进后的链板料之间具有可选择性，近几年已越来越受重视并研制不仅不需要冲孔，而且在板身中间增加了一条加强杆［2－7］出了相关设备。(见图2)，从而大大提高了链板刚度，彻底解决了链板［8］孙传祝等人采用远红外和热风混合干燥方式的脱落问题。研制出5HY型远红外蔬菜脱水机，但该设备的部分链板为配合热风干燥而采用了冲孔链板，由于刚度不足而导致链板脱落现象时有发生;现有设备干燥过程中加入的料

4、层厚度比较厚，影响了干燥速度;现有设备的加热元件不足，干燥过程中干燥温度有时达不到设定温度。“薄层快速”的干燥工艺的料层厚度为12～图1现有链板结构图Fig．1Existingchainplatestructurediagram22mm，物料移动速度为0．27～0．19m/min，脱水干燥［9］时间为150～210min，它是一种可以较好地克服目前脱水干燥工艺中所存在的缺陷、具有较快干燥速度、合理利用热源，而且干菜品质好的干燥工艺。因此，本文在完成对设备的改进设计之后，采用“薄层快速”的干燥工艺进行了相关试验研究及数据图2加强杆链板结构图Fig．2Sparschainplatestruct

5、urediagram收稿日期:2014－09－05基金项目:国家自然科学基金项目(31271908/C200206)1．2加热系统改进作者简介:苏国粱(1992－)，男，山东济宁人，本科生，(E－mail)sugl现有设备采用红外辐射与热风组合加热方式，由sdut@163．com。通讯作者:司马中文(1971－)，女，山东临沂人，副教授，(E－mail)于供风管路长、红外辐射元件偏少，有时达不到设定smzw0827@163．com。温度。本次改进全部改为红外辐射加热，并相应增加·240·2015年7月农机化研究第7期了红外辐射元件的数量，不仅使得设备的加热温度调3．2试验结果分析整范围更大

6、，且调整更方便。3．2．1初步试验结果分析改进后进行了一系列的初步试验(结果见表1，表2试验方法及步骤中的加热温度为第Ⅰ层数据，其余各层按10℃递减)，2．1试验方法及步骤以探讨干燥时间、加料速度及加热温度对干燥效果的1)试验方案:本文采用“薄层快速”干燥工艺进行影响规律，为后续试验提供依据。了相关的干燥试验，即根据红外辐射加热的特点，控表1初步试验结果记录表制料层保持在一个能够被红外辐射线穿透的厚度状Table1Therecordsheetofpreliminarytestresults态下进行干燥，以提高干燥效率。试验干燥时间加热温度加料速度鲜菜含水率干菜含水率/min/℃－1/%/%

7、2)试验方法:首先进行初步的单因素试验，探讨序号/kg·h较佳的干燥速度、加热温度、料层厚度及辐射距离等NO110012510088．7813．76参数。在此基础上再进行综合试验，按规定的时间和NO211812510091．198．11位置取样、称重，并测定其含水率，记录能量消耗，最NO313612510091．676．04终确定红外辐射加热干燥条件下的最佳干燥参数组NO41181256391．577．20合。NO511