红枣热风干燥试验过程的热质衡算及经济效益分析

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1、2015年9月农机化研究第9期红枣热风干燥试验过程的热质衡算及经济效益分析1a1b1c，21c，2吕昕聪，朱晓玲，李传峰，弋晓康(1．塔里木大学a．经济与管理学院;b．高教研究室;c．机械电气化工程学院，新疆阿拉尔843300;2．新疆维吾尔自治区现代农业工程重点实验室，新疆阿拉尔843300)摘要:通过对红枣热风干燥过程中的物料衡算和热量衡算进行分析，分析了在不同风温(45、55、65℃)和不同风速(0．5、1．0、2．0m/s)条件下红枣干燥特性、干燥速率和耗能量情况等。结果得出:当干燥温度为55℃、风速为1．0m/s时，干燥室的传热传质过

2、程增快，干燥效率升高，获得最佳的节能效果。最后，提出了红枣干燥过程中相应的节能技术措施。该研究为红枣干燥的优质节能高效提供了理论基础，对于推进红枣产业技术进步、增加果农的经济收入，具有十分重要的理论和实践意义。关键词:红枣;热风干燥;热质衡算;经济效益中图分类号:S375文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)09－0230－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.09.052践意义。0引言1试验设备、材料和方法红枣(JujubeJujubaZizyphusMill)又名中华大枣、华枣、枣、大枣等，是鼠李科

3、(Ｒhamnaceae)枣属植物的1．1试验设备［1－2］果实，可药食两用。随着人们对红枣的营养价值试验装置主要由空气预热器和对流传热干燥器等及药用价值认识不断深入和社会需求量的加大，有效组成，如图1所示。工作时，新鲜空气由风机送入加地激发了新疆规模化发展及产业化经营枣树的积极热装置中经风速调节阀和空气分配器进入干燥物料［3］性。近些年，我国红枣产业取得了迅猛发展，种植箱，进行红枣干燥;当热空气与红枣物料接触后，进行2总面积高达133．3万hm，年产量25亿kg，约占世界湿交换和热交换，空气带走红枣汽化的水分，达到干［4］红枣总产量的90%以上

4、，初步形成了我国最具发展燥要求。其干燥过程中的风温、风速、物料筛盘中红前景的优质红枣产业带，可望成为支柱产业。目前，枣质量、热量等参数均由相应传感器输送到测控系红枣除鲜食外，绝大部分制成干枣。红枣干制是一种统，完成数据的测试、调控、记录及储存等工作，实现既经济又大众化的加工方法，是在确保红枣质量指标红枣干燥加工过程中的水分、热量等监测。(色、香、味、形、营养等)的前提下，利用外源热促使枣体水分蒸发的工艺过程，其生产成本低、操作简单、制［5－6］品水分含量低、体积小、便于贮藏和运输。在加工过程中，红枣干燥已成为红枣加工技术中的重要环节。本文对红枣

5、热风干燥过程中的物料衡算和热量衡算进行计算分析，分析干燥过程的干燥特性、速率、耗能量和经济效益，提出干燥节能技术措施，从而实现红枣干燥过程的节能高效，对于推进红枣产业技术1．测控系统2．干燥风机3．空气扩散器4．加热装置进步、提高果农收入水平，具有十分重要的理论和实5．风速调节阀6．空气分配器7．空气温度传感器8．枣层温度传感器9．干燥箱10．物料盘11．称重传感器收稿日期:2014－05－02图1红枣热风干燥试验装置示意图基金项目:国家自然科学基金项目(31260288);国家社会科学基金项目(12XJY004)1．2材料和方法作者简介:吕昕

6、聪(1985－)，女，广东惠州人，讲师，硕士，(E－mail)为了验证红枣干燥过程的热质衡算和其经济效lxc0610@163．com。通讯作者:弋晓康(1976－)，男，陕西华县人，副教授，博士，(E－益，应用干燥测控装置进行了红枣干燥过程试验。在mail)yxkcn@163．com。干燥过程中，测控干燥空气的温度和风速，用于及时·230·2015年9月农机化研究第9期控制干燥条件，同时记录显示物料的质量、含水率、耗红枣物料和干燥介质(空气);I为热焓;W为水分蒸发热(电)量等，作出含水率随时间变化的干燥曲线，为量;c为比热;t为时间。干燥过程

7、分析提供数据。干燥所用的材料为新疆塔里木大学红枣种植基地提供的湿基含水率为(77．61%±2%)鲜红枣(骏枣):首先，选取个头饱满且无破头及霉烂病虫的红枣;然后，选取一定比表面积，将其在不同的风温和风速下进行干燥;设置系统采样周期、热风温度、目标水图2红枣干燥过程的热量衡算分、原始水分、红枣质量等参数;直到红枣的湿基含水由图2可知:红枣干燥热量衡算包括以下各项:①［11］率达到25%(干基含水率为33．3%)以下，干燥Qext为外加热器供给的热量;②Qint为内加热器供给的试验停止。热量;③Qm为加热物料消耗的热量;④为Qt加热输料2红枣干燥热

8、质衡算分析装置消耗的热量;⑤QB=GB(Ig2－Ig0)为干燥过程中空气增加的热量;⑥Qw=GATm1cA1为湿物料中湿分带通过试验，以进入和输出干燥