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真空带式干燥是一种很有前景的连续式干燥方法,它除了具有普通真空干燥的特点外,还有可实现连续式生产,生产能力强等优点,特别适合于同一种产品,对产品产量和质量要求都很高的浆态物料的干燥。
本文先对真空带式干燥设备特性进行了研究。首先简单介绍了真空带式干燥设备组成。然后对旋片泵的除水特性进行研究并计算得出真空带式干燥机在工作状态下旋片泵除水速率。制冷系统部分主要介绍了捕水器内气体换热特性,内部流动特性,计算得出真空带式干燥设备冷阱的捕水速率。加热系统主要对红外辐射换热进行简单的分析。热量是干燥动力的能量来源,本文对空载时真空室内(包括输送带)进行了温度场的数值模拟。
论文接着对真空带式干燥特性进行研究,以苦瓜浆为物料,通过单因素实验,研究真空带式干燥设备的加热板温度、真空度、进料速度、循环压力对干燥速率的影响。研究表明,干燥速率受加热板温度、真空度、进料速度影响较大,而循环压力也能加快物料干燥速率。通过均匀设计实验,研究真空带式干燥设备参数对除水速率、物料干后品质等的一阶、二阶单独作用及交互作用影响,其中,加热板1和加热板3的交互作用对物料单位时间除水量的影响最大。而影响物料品质最大的因素为加热板1和4的交互作用。
为了研究苦瓜浆真空带式干燥可适性,我们将真空带式干燥与热风干燥,真空冷冻干燥的特性进行研究。其中,真空带式干燥与热风干燥产品品质相比,有明显的改善,接近真空冷冻干燥的品质,与真空冷冻干燥相比,真空带式连续干燥操作简单,干燥时间短,干燥效率高。所以在苦瓜浆干燥中,真空带式干燥是集热风干燥与真空冷冻干燥优点于一身的,比较适用的干燥方法。
真空带式干燥过程是个复杂的低压传热传质过程,它可分为恒速干燥、降速干燥,真空冷却等过程,本文对真空带式干燥动力及其运动过程进行了理论研究,建立了苦瓜浆真空带式干燥运动过程和动力学的数学模型,并将实验数据代入数学模型,对其进行了验证。结果表明,模型计算值,包括干燥时间、输送带走行距离与实验基本吻合。