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空气能干燥设备烘干辣椒的热风干燥动力学试验

  对于某种未知干燥特性的物料,在设计空气能干燥设备前,有需要进行干燥动力学试验。在大型干燥机上进行干燥动力学试验较难实现,而在实验室的试验台上很容易实现。此时只要较少物料,且干燥条件较易控制。干燥试验的目的主要是为了探讨在某一风量、风温和装载厚度的条件下,物料含水率随着时间变化的规律。为进一步确认干燥工艺参数,指导干燥装置的设计及进行系统分析奠定基础。

  一、试验的方案:

  此次试验中,将辣椒干燥试验的影响因素取为热风温度、热风速度和装载厚度,故进行以下试验安排,来分析辣椒干燥速度与温度、风速和装载厚度等因素之间的关系。

  每次试验,将挑选后清洗沥干的辣椒鲜果按照试验的方案均匀摊在网状托盘上,调整试验装置的风温、风速恒定后,将托盘平放于试验装置的空气能干燥设备内,托盘位于干燥室的中心位置。试验开始后,每隔一段时间速度取出在电子天平上称重,同时记录下环境条件(室内的温、湿度)和干燥装置上显示的数据。在试验中不断观察试样的变化情况。当辣椒干燥至安全含水量时,即停止干燥。取出冷却后放入保鲜带中贮存。然后进行下一组试验,依此类推,直至试验全完成。

  二、辣椒干燥动力学的试验结果及分析:

  从辣椒干燥速率的结果中得出,辣椒的干燥速率在温度不同的时候变化相当的大,干燥速率随着温度的升高显明加快,并且曲率增加。由于辣椒的特性,空气能干燥设备在低温段45-55℃时,辣椒开始干燥时有个短时间的升速和恒速阶段,然后就处于稍微平缓的降速烘干阶段;而在60℃温度以上时,此阶段就很不显明乃至没有,辣椒一直处于降速烘干阶段。

  辣椒在不同风速下的速率曲线跟不同温度下的曲线类似,也是有一个短暂的升速和恒速烘干阶段,然后就较长时间处于降速阶段。随着风速的增加,速率曲线曲率增人,辣椒的干燥速率加快。

  辣椒在不同装载厚度的条件下,则一直处于降速阶段。空气能干燥设备实验中,在30-60mm的厚度范围内,虽然辣椒厚度增加,但是辣椒的干燥速率的影响较小,理论上随着辣椒的厚度增加,辣椒干燥速率应逐渐减低,但是实验所示45mm厚度时干燥速率越慢,这可能是由于试验中辣椒取出称重而造成了时间记录误差而导致的。