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随着我国农业粮-经-饲三元种植结构的建立,种植牧草、发展草食家畜,已成为许多地方经济发展新的增长点,苜蓿因富含蛋白质、多种维生素和矿物质,其产品在国际、国内均具有非常广阔的市场。但由于苜蓿为豆科牧草,较禾本科牧草含有较多的胶体物质和较少的碳水化合物而不易青贮,刈割的苜蓿必须及时干燥,否则就会发霉变质甚至腐烂,致使动物无法食用,从而降低其饲用价值和商业价值。本研究利用东北农业大学临界速度试验台测定不同含水量、直径、长度的苜蓿段的临界速度;利用干燥实验室薄层干燥试验台,研究和探讨苜蓿干燥过程中热风温度、热风速度、物料初始水分、干燥时间对干燥后苜蓿水分、分钟降水率、分钟降水量、单位能耗的影响规律,寻找苜蓿薄层干燥最佳工艺参数组合,为牧草干燥机设计提供可借鉴的技术参数;并设计制造出小型牧草干燥机。试验结果表明:1.苜蓿段的临界速度与含水量、直径、长度有关系。苜蓿段临界速度随含水量的降低而减小,随苜蓿段直径和长度的增加而增大,但增长幅度不同。2.应用薄层干燥进行单因素试验分析,得到苜蓿最终水分的变化规律,即随热风温度、热风速度的升高而降低;随物料初始水分的降低干燥时间缩短;建立了苜蓿薄层干燥特性曲线。3.建立了不同干燥时间下降水幅度与介质温度数学模型,从理论上确定0.4m/s风速下,不同干燥时间的介质温度,即干燥时间为5min,介质温度131℃,若干燥时间为1min,介质温度为375℃。4.采用四因素五水平正交旋转组合试验,研究苜蓿薄层干燥过程中热风温度、热风速度、物料初始水分、干燥时间对最终水分、分钟降水率、分钟降水量、单位热耗的影响规律;建立以各评价指标与干燥因素的数学模型,并采用加权综合评分与频数分析法对多目标进行优化求解,从理论上得到同等重视4个评价指标(λ1=λ2=λ3=λ4=0.25)时最优的干燥工艺参数为:热风温度177±1℃,热风速度0.44±0.01m/s,物料初始水分63.5±1.5%,干燥时间1.1±0.1mm;将最终水分和单位热耗作为主要指标(λ1=λ4=0.4,λ2=λ3=0.1)时最优干燥工艺参数为热风温度178±1℃,热风速度0.35±0.02m/s,物料初始水分53.5±1.5%,干燥时间1.2±0.05min。5.设计并制造出小型滚筒式牧草烘干机,其技术参数为:生产能力360kg/h,小时供热量约为1.24×106kJ/h,介质流量9.9×103m3/h。