小型热泵干燥设备设计及枸杞热泵干燥工艺研究

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总结我国传统枸杞干制工艺的基础上,并根据中宁县本地传热烘房烘干工艺,根据枸杞干燥的升速干燥阶段、降速干燥阶段和低速干燥阶段,从而计算各个阶段的失水量,以此为基础进行能量核算,通过计算设计搭建满足50 kg装载量的2HP热泵干燥装置,该系统由热泵供热系统、排湿系统、电控系统组成,在干燥室内采用气流上升式对流干燥。这种方法的主要特点是干燥介质的温度和湿度容易控制,可避免物料发生过热而降低品质。具体是加热的空气进入干燥室以对流的方式接触物料,从而进行湿热交换,即物料吸收热量、蒸发水分,蒸发出的水分由干燥介质带走。并采用正交实验设计,以升温速率、降湿速率和装载密度为三个因素,以干燥时间、干燥效率、总色差值、总酚、总黄酮、·DPPH清除率、铁离子还原能力及总胡萝卜素含量作为考察指标,进行三因素三水平L9(34)正交实验,对枸杞干燥热泵工艺进行优化。结果表明:系统温度精度在±0.8℃;枸杞整个热泵干燥干燥阶段无恒速干燥阶段,可以分为三个变化阶段,分别是升速干燥阶段(第一阶段),缓慢降速干燥阶段(第二阶段)及快速降速干燥阶段(第三阶段)。第二阶段与第三阶段的转折点在水分含量为0.51.0 g H2O/g干基之间,干燥速率范围在0.170.40 g H2O/(g dry mass*h)之间,在转折点所对应的干燥时间分别占总干燥时长的47.05%55.56%,说明在干燥后期干燥所占时长为50%左右;综合考虑干燥效率和干燥产品品质,枸杞热泵干燥最佳工艺条件控制为,前期升温速率为3℃/2h,降湿速率为5%/2h,装载量在6.38.4 kg/m3之间。
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