远红外对流粮食干燥机的优化设计

摘要

通常情况下稻谷脱水采用热风干燥，远红外与热风联合干燥应用于稻谷干燥的研究较少，其相应装备的研发相对滞后。论文通过稻谷热风干燥、远红外干燥和远红外对流联合干燥的对比，建立其薄层干燥模型，掌握三种干燥方式的最佳干燥工艺及缓苏操作对稻谷干燥品质的影响，进而优化远红外对流粮食干燥机设计。主要结论如下：
　　1.设计了多功能远红外对流干燥箱，可适用于热风干燥、远红外辐射干燥和远红外对流干燥多种干燥处理操作。
　　2.对稻谷的薄层干燥特性进行了研究，并建立了薄层干燥模型。结果表明：稻谷薄层干燥分为加速干燥阶段和降速干燥阶段，Page方程能够很好地拟合稻谷薄层干燥过程。
　　3.对稻谷的热风干燥、远红外干燥、远红外对流联合干燥的工艺过程进行了优化。结果表明：热风干燥时，最优工艺参数为：干燥温度为40℃，初始含水率为18.3％，载重量为0.2kg，此时稻谷爆腰率增值为47%；远红外干燥时，最优工艺参数：为辐射功率为675W，辐射距离为10-18cm，干燥温度控制在40℃，此时稻谷爆腰率增值约为45%，辐射功率对稻谷爆腰率的影响显著；远红外对流干燥时，最优工艺参数为：辐射功率为675W，辐射距离为18cm，表观风速为0.8m/s，此时稻谷爆腰率无增值。
　　4.考查了辐射功率、初始含水率、干燥温度、缓苏温度和缓苏时间对稻谷爆腰率的影响并对稻谷进行变温干燥和恒温干燥。结果表明：随着辐射功率的增加，干燥后稻谷爆腰率增值减小；初始含水率对稻谷爆腰率的影响不显著；缓苏时间对稻谷爆腰率的影响显著，缓苏时间超过120min后，稻谷爆腰率趋于稳定；干燥温度在50-60℃之间，缓苏温度在60-70℃之间，稻谷爆腰率达到最低，与恒温干燥相比，逐步升温的变温干燥可大大降低稻谷的爆腰率。
　　5.对远红外对流粮食干燥机设计进行了优化：增加了在线称重装置并安装相应传感器；将通风管换为均风板；加装风速仪及相应传感器；设置更多辐射距离梯度。

目录

第1章 文献综述

1.1远红外辐射干燥的基本原理及特点

1.2水稻干燥过程中存在的问题

1.3国内外研究现状

1.4本课题研究的目的与意义

1.5研究内容与方法

第2章 远红外对流干燥箱的设计

2.1远红外对流干燥箱的设计方案

2.2远红外对流干燥箱的相关说明及具体操作

第3章 稻谷薄层干燥特性及薄层干燥模型建立

3.1引言

3.2试验材料与方法

3.3试验结果与分析

3.4 本章小结

第4章 稻谷热风、远红外及远红外对流联合干燥工艺的优化

4.1引言

4.2试验材料与方法

4.3试验结果与分析

4.4本章小结

第5章 干燥温度、辐射功率及缓苏对稻谷爆腰率的影响

5.1引言

5.2试验材料与方法

5.3试验结果与分析

5.4本章小结

第6章 远红外对流粮食干燥机的优化设计

6.1引言

6.2稻谷远红外与热风对流干燥机理

6.3对远红外对流干燥箱优化设计

第7章 结论与建议

7.1结论

7.2建议

附录A

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果