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    上海博訊淺談凍融-熱泵干燥機的設計

    返回列表 來源:未知 發布日期:2019-07-17 11:40【
    據上海博訊醫療生物儀器股份有限公司調查了解熱泵干燥特性溫和,一般干燥溫度不高,干燥品質較好,然而存在干燥時間長,能耗大的缺點。真空冷凍干燥是指在真空環境下,物料里面的水分凍結后由固體直接升華為氣體,具有干燥時間短,品相好等優點,然而需要配置真空泵和冷阱等設備,能耗大。凍融-熱泵干燥技術采用凍融-熱泵干燥模式,其工藝是冷凍-融化- 熱泵,再循環,數次以后,直接用熱泵干燥到符合要求為止。對于凍融預處理的原理國內目前研究較少,研究表明,冷凍干燥在食品干燥領域具有較好的應用前景,然而多是關注物料品質的變化,幾乎未見關于干燥設備的報道,同時也很少涉及菌類的凍融干燥。本文上海博訊醫療生物儀器股份有限公司以典型干燥物料鮮香菇為研究對象,開展凍融-熱泵干燥機的結構設計與參數優化,旨在探究干燥箱內不同位置物料干燥水分的變化情況;同時為了優化干燥過程,控制產品質量,利用4個典型薄層干燥方程進行擬合與驗證,以期建立最佳干燥模型,為凍融-熱泵干燥機的設計及香菇凍融干燥提供參考。
     
    1 樣機結構與工作原理
    凍融-熱泵干燥機由熱泵系統、干燥箱、制冷系統和控制系統及其配套床架和料盤等組成。在干燥之前將物料均勻鋪放在料盤中,再將料盤放在對應的床架上。床架的位置分布,因1號床架上方有冷風機排風扇,所以放置的是4層床架,每層床架上放置2個配套的料盤;2,3,4,5號位置放置的是6層床架,每層床架上放置2個配套的料盤。同時為了充分利用干燥箱內部空間,2和4號的床架尺寸相同,3和5號位置的床架尺寸相同,比2號床架尺寸稍小些。在每次打開制冷系統時需要先關閉1和5風管啟閉控制機構,防止冷氣進入熱泵后導致其不能正常開啟。當關閉好風管閥門并設定好溫度后,開啟制冷系統,并保持一定時間,再關閉制冷系統,打開風管閥門,開啟熱泵,對物料進行干燥解凍處理。其中熱泵的熱風是由風道9通過出風板7上的出風孔6流出,對物料由下至上進行均勻干燥。反復進行冷凍-解凍處理數次,直到達到干燥要求。
     
    2 主要儀器與設備
    凍融-熱泵干燥機,自制;BSA224S電子天平,廣州市深華生物技術有限公司;奧豪斯MB27水分(鹵素)測定儀,合肥祺景電子科技有限公司;柯尼卡美能達CR-10plus色差計,上海嘉標測試儀器有限公司。
     
    3 總結
    本文上海博訊根據香菇凍融干燥特性確定了快凍慢融的干燥工藝,并且根據自制凍融-熱泵干燥機的結構特點設計了床架和料盤結構,并確定了床架的擺放位置。經過4次凍融處理,每次凍融之后干燥速率短時間內具有一定提高,隨后出現下降,凍融次數對水分遷移速率的影響呈現下降趨勢,第4次凍融之后干燥速率的提升已無明顯變化。在20h進入單純熱泵干燥階段,在30h基本達到平衡含水率,整個干燥過程存在加速與降速階段,無明顯恒速干燥階段。香菇凍融干燥各位置干燥情況基本一致,均勻性好。

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