基于碳纤维红外板加热的干燥装备设计与试验

作     者：张卫鹏 肖红伟 郑志安 潘忠礼 薛令阳 张玉明 方小明 刘嫣红 高振江 Zhang Weipeng;Xiao Hongwei;Zheng Zhian;Pan Zhongli;Xue Lingyang;Zhang Yuming;Fang Xiaoming;Liu Yanhong;Gao Zhenjiang

作者机构：中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学中国农业机械化发展研究中心北京100083 加利福尼亚大学戴维斯分校生物与工程系美国戴维斯95616 上海热丽科技集团有限公司上海200125 中国农业科学院蜜蜂研究所北京100093 

基　　金：国家科技支撑项目(2015BAD19B010201) 国家自然科学基金(31501548) 上海热丽科技集团有限公司(总公司)技改项目 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2016年第32卷第17期

页      码：242-251页

摘      要：为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动过程划分为4个阶段:抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压保持阶段。设计了基于MODBUS协议的控制系统,以触摸屏为主机,单片机为从机,组成控制器网络。基于干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内"真空—常压"的连续转换。基于对碳纤维红外板温度的监测,结合物料内部温度的反馈,实现对干燥温度的有效调控。并以20 mm×20 mm×5 mm的苹果块为试验原料进行试验验证。结果表明:1)该干燥装备设计方案和控制方案可靠,可实现"真空—常压"的连续脉动,并有效干燥物料;2)碳纤维红外板功率1.1 k W/m2,发热面距离料盘上表面3 cm情况下,干燥效果较佳;3)当碳纤维红外板表面温度为65℃时,在真空保持阶段,苹果块内部温度约为31℃,常压阶段,会迅速上升到约37℃。干燥后期,碳纤维红外板表面温度有波动下降趋势,适当降低其温度有助于干燥进行。相比红外热风干燥,苹果块干燥时间缩短30%;4)两种干燥方式下干燥的苹果块色泽存在明显差异,真空脉动红外干燥较优。该文研究的干燥装备和研究结果可应用于苹果块等果蔬物料的干燥,并可为红外干燥技术、真空脉动干燥技术的联合应用提供理论依据。

主 题 词：干燥 红外加热 碳纤维 装备设计 苹果块 

学科分类：0832[0832] 081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 081701[081701] 083203[083203] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.17.032

馆 藏 号：203187451...