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我国是个农业大国,果品资源丰富,其干制品加工正在迅速发展,而干制品的质量直接关系到农业生产的效益。常规的干燥方法,诸如热风干燥,温度高、干燥时间长、能耗大、干制品的品质难以保证,无法满足人们对高品质干制品的要求;冷冻干燥设备投资和生产成本高。因此热泵干燥以其高效节能、产品品质高和设备投资低等优势而逐渐应用于国民经济各个领域。
热泵技术是世界上70年代末80年代初发展起来的一项高新技术,作为工业热泵技术在我国的发展也有十多年的历史了。热泵干燥技术是以它独特的干燥原理及高效节能被人们所重视。特别是在家具、木材加工行业中的应用,优点十分显著,但对于使用热泵干燥的企业来说,存在的问题也很多,如自动化程度不高,控制精度差,不能实时监控等。因此,研制一种自动化程度和控制精度高,产品品质好的热泵干燥机迫在眉睫。
本课题根据热泵干燥机的工作原理以及对干燥过程的研究,自行设计并组装了一套热泵干燥装置。该装置主要由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀、辅助加热器和干燥室组成。在进风口、出风口以及干燥室内安置了多个温湿度和风速传感器,并设计了干燥室内的物料架及托盘。
由于在果蔬的干燥过程中,干燥介质(空气)的温度、湿度、风速、切片厚度对干燥物料和干燥效果有显著的影响,所以要实时检测这几个因素。作者根据试验所需,设计了热泵干燥机计算机数据采集系统,软件系统采用Visualbasic6.0编写,可实时的采集干燥室内的温度、湿度、风速以及物料的重量,采集的数据可以用图像和数据列表两种方式显示,这样就起到了实时监控的作用;其次,在不同温度下对多种果蔬进行干燥试验,根据试验测得的数据,对物料的干燥特性进行研究,可以绘制实时干燥曲线和干燥速率曲线等,分析含水率和时间的关系、干燥速率与时间的关系、温度对干燥过程的影响等。
本课题实现了热泵干燥机工艺参数的实时数据采集,它可以准确、及时的反映果蔬干燥过程特性;同时,为使用热泵干燥的食品企业提供了很好的参考。