1、热泵干燥的基本原理
热泵烘干机是一种节能环保的设备,其工作原理为:干燥介质(空气)经过制冷系统的蒸发器时温度下降至露点以下,析出水分,变成饱和状态,再经过制冷系统的冷凝器,吸收制冷系统排出的热量,变成高温干燥的空气。这样的空气经过待干燥的物料时吸取物料的水分,变成湿空气,然后再回到蒸发器除湿。如此循环往复,达到十燥物料的目的。热泵烘干机的介质温度在15-40℃,能保持被干燥物料的色、香、味与营养成分,也能保证种子的发芽率。
2、试验材料与方法
2.1材料与仪器、设备
稻谷:广东省农科院水稻研究所提供;
热泵功能扩展干燥试验装置:广东省农业机械研究所制造;
精密电子分析天平:上海分析天平仪器厂制造;
10I-IS型数显电热恒温干燥箱:沪越科学实验仪器厂制造。
2.2实验方法
2.2.1水分测定
按GB4404. 1-1996中130℃定温定时烘干法进行。
2.2.2发芽实验
按GB4404. 1-1996方法进行。
2.2.3爆腰率测定
把经热泵干燥的稻谷装入1000mL磨口瓶,用蜡封住瓶口,48h后于工剥壳。剥好壳的糙米置于玻璃板上,板下用60W灯泡照射,用放大镜逐粒进行检查。在100粒糙米中挑选出有裂纹米粒的粒数即为稻谷的爆腰率(每个样品做3次平行实验,结果取平均值)。
2.2.4热泵干燥处理
将水分分别为20鬈,24%和28%的稻谷均匀摊放在热泵烘干机的筛网盘上,每次干燥处理的稻谷量为250g。按实验要求设定加热温度为30℃,3 5℃和4 0℃,表面风速分别为1m/s,2 m/s和3 m/s,并以原料水分含量、干燥温度及表面风速作正交实验设计,稻谷干燥后水分含量控制在1 3%左右,记录干燥所用时间。将处理好的样品转入磨口瓶内,周蜡密封放置48h后分别测定稻谷的水分含量、爆腰率和发芽率。
3、结果与分析
稻谷干燥正交实验水平因素和正交实验结果与分析见表1和表2。
由表2实验结果及极差分析得知:对稻谷干燥所需时间强弱顺序是,物料干燥温度>稻谷原始水分>表面风速,其中物料干燥温度与稻谷原始水分含量的影响较表面风速强;对爆腰率而言,影响强弱是物料干燥温度>表面风速>稻谷原始水分,而且随着物料十燥温度的升高,爆腰率增加较大;由极差结果得知,对发芽率影响顺序为稻谷原始水分>物料干燥温度>表面风速。从发芽率测定结果得知,本文验因素水平所得干燥稻谷的发芽率皆达到国家标准,也即在本实验条件下不影响稻谷的发芽率。总之,为了降低干燥稻谷的爆腰率,同时使高水分的南方夏收稻谷得以迅速干燥,用热泵烘干机干燥时的干燥温度必须控制在35℃以下。
4、结论与展望
通过本实验研究知:热泵烘干机用于稻谷的干燥是可行的,而且干燥时间较短,对稻谷的发芽率影响小,对稻谷的爆腰率影响也较其它的稻谷烘干机低,所以,可以进行扩大推广应用。
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