微波与太阳能热风联合干燥救心菜的工艺研究与装备设计

摘要

农产品干燥在农产品储藏技术中占有极其重要的地位，其中脱水蔬菜越来越受到人们的青睐。我国蔬菜干燥技术发展的较迟，但是发展的速度还是相当可观的。脱水蔬菜常用的加工方法有常压热风干燥，真空冷冻，微波干燥和远红外干燥，目前，采用不同干燥方式联合干燥农产品是干燥技术发展的一个趋势，联合干燥可以在不同的干燥阶段采用不同的干燥方式从而去除不同的水分，以达到彻底干燥的目的。
　　本课题完成了对整个太阳能热风干燥系统的结构和工作原理的研究分析，并对干燥系统中的主要部件进行了详细的阐明。
　　通过微波干燥实验和预处理对比试验，确立了微波可用于特种蔬菜救心菜前期的预处理工艺，短时微波可以起到快速脱水和去除蜡质的效果。
　　通过热风干燥单因素试验探讨了热风温度、风速、物料层厚度对干燥特性和产品品质的影响，基于数据分析的结果和对比验证实验确立了采用微波-热风串联联合干燥救心菜的方案，联合干燥救心菜后的产品不仅满足较短的干燥时间周期又满足优质产品的感官品质要求。
　　通过二次旋转回归实验建立救心菜干燥工艺的数学模型，得到了联合干燥实验的最佳干燥工艺参数。其最佳干燥工艺参数是先微波，微波功率640w,微波时间4.2min，物料层厚度0.5cm;后热风干燥272min，干燥温度55℃，风速1.5m/s。
　　最后利用最佳干燥工艺参数进行工厂生产线化联合干燥机的设计，通过数据计算得到干燥机主要零部件的设计尺寸以及各级传动的相关数据，基于catia对整个传动系统和其他部件进行三维设计，最终利用catia三维软件设计出联合干燥机的虚拟样机。

目录

声明

摘要

插图清单

附表清单

第一章 绪论

1．1 课题来源及研究对象

1．2 课题研究背景

1．3 国内外联合干燥技术的研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 研究内容及方法

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

第二章 太阳能蒸汽热风干燥系统

2．1 太阳能蒸汽热风干燥系统的能量来源

2．2 太阳能蒸汽热风干燥系统的结构及其原理

2．3 太阳能集热器及其分类

2．4 太阳能集热器结构与工作原理

2．5 带式干燥机的分类和特点

2．6 带式干燥机结构和工作原理

2．7 小结

第三章 救心菜预处理工艺的研究

3．1 救心菜脱蜡处理工艺的选用

3．2 微波干燥的机理

3．3 微波干燥试验和预处理对比试验

3．3．1 试验材料

3．3．2 试验的方法

3．3．3 干燥试验指标的测定

3．3．4 干燥后感官品质评定

3．3．5 微波功率对干燥特性的影响

3．3．6 不同预处理的对照试验

3．4 小结

第四章 救心菜干燥工艺的研究

4．1 干燥方案的选用

4．2 太阳能蒸汽热风干燥单因素实验

4．2．1 试验材料

4．2．2 试验设备与仪器

4．2．3 试验的方法

4．2．4 热风温度对干燥特性的影响

4．2．5 风速对干燥特性的影响

4．2．6 物料层厚度对干燥特性的影响

4．3 救心菜微波-热风联合干燥的工艺优势

4．4 二次通用旋转回归组合实验的设计及其结果

4．5 spss数据分析

4．5．1 准备分析数据

4．5．2 启动线性回归过程

4．5．3 回归模型方程的建立与分析

4．6 干燥工艺参数的确立

4．7 验证试验

4．8 小结

第五章 微波-热风联合带式干燥机的设计

5．1 联合干燥机尺寸参数的确定

5．2 联合干燥机传动系统的分析

5．2．1 微波段各级传动参数的确定

5．2．2 热风段电机的选用

5．2．3 热风段主动轴和从动轴的设计计算

5．2．4 热风段其它传动件的设计

5．3 传动系统的三维设计

5．3．1 微波段的电机与主动轴之间的传动

5．3．2 热风段电机与减速器之间的传动

5．3．3 减速器与主动轴之间的传动

5．3．4 热风段主动轴组合

5．3．5 热风段从动轴组合

5．4 其它部件的三维设计

5．4．1 微波段输送带的设计

5．4．2 微波干燥室机体外科的设计

5．4．3 热风干燥室机体外壳的设计

5．4．4 排湿风机的设计

5．4．5 进出料口的设计

5．5 联合干燥机支架的设计

5．6 联合干燥机设计

5．7 联合干燥的能量来源和其它工艺参数的设置

5．8 小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文