試析甘薯粉絲干燥機(jī)理和干燥技術(shù)的研究

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1、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文甘薯粉絲干燥機(jī)理和干燥技術(shù)的研究姓名：周潔申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程指導(dǎo)教師：孔曉玲20100401摘要甘薯粉絲是甘薯的深加工產(chǎn)品，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值。我國是甘薯粉絲的生產(chǎn)大國，同時(shí)也是甘薯粉絲的消費(fèi)大國。甘薯粉絲的干燥工藝對(duì)甘薯粉絲的質(zhì)量有著重要的影響，但是目前其干燥方法仍以傳統(tǒng)干燥——即自然晾曬的方法為主，干燥機(jī)械的普及率較低。這是由于現(xiàn)有的干燥機(jī)械滿足不了生產(chǎn)要求，例如生產(chǎn)效率不夠未達(dá)到自動(dòng)化程度，粉絲質(zhì)量無法保障等。因此，本文對(duì)甘薯粉絲的干燥技術(shù)和干燥機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。本課題的研究內(nèi)容主要分為三個(gè)部分，一是通過分析

2、多孔介質(zhì)的干燥原理，探索甘薯粉絲的干燥機(jī)理，建立數(shù)學(xué)模型，為其干燥生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)；二是對(duì)甘薯粉絲的干燥技術(shù)和干燥機(jī)械進(jìn)行試驗(yàn)與設(shè)計(jì)，對(duì)干燥參數(shù)——干燥溫度、空氣相對(duì)濕度和干燥時(shí)間——進(jìn)行優(yōu)化，確定最優(yōu)參數(shù)組合，以此為依據(jù)進(jìn)行干燥機(jī)械的設(shè)計(jì)，并檢驗(yàn)此烘干機(jī)生產(chǎn)出來的粉絲質(zhì)量，判斷其是否滿足質(zhì)量要求；三是對(duì)干燥過程進(jìn)行變質(zhì)量熱力學(xué)分析，計(jì)算濕空氣消耗率和干燥效率，為烘干機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供相關(guān)使用參數(shù)。目前應(yīng)用較多的多孔介質(zhì)的干燥理論，多是建立在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)模型的基礎(chǔ)上。本文歸納總結(jié)了不同理論關(guān)于濕物質(zhì)內(nèi)部水分的遷移形式和遷移動(dòng)力問題上不同的觀點(diǎn)，分析了甘薯粉絲內(nèi)部所含水分的性質(zhì)，據(jù)

3、此建立起干燥過程的數(shù)學(xué)模型，為其干燥生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。通過對(duì)甘薯粉絲的干燥參數(shù)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，利用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，確定分段式組合干燥參數(shù)為：首先進(jìn)行高溫干燥，溫度為60℃，干燥時(shí)間為15min；然后干燥溫度逐漸降至55℃、50℃、40℃，每段干燥時(shí)間分別為6min、6min、5min。建立甘薯粉絲的質(zhì)量檢測體系，其衡量指標(biāo)主要有膨潤度、耐煮性、斷條率和煮沸損失等。對(duì)根據(jù)上述優(yōu)化干燥參數(shù)生產(chǎn)出來的粉絲進(jìn)行質(zhì)量檢測，結(jié)果達(dá)到了對(duì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的優(yōu)化要求。結(jié)合優(yōu)化后的干燥參數(shù)設(shè)計(jì)甘薯粉絲烘干機(jī)，合理安放熱源、熱風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī)等部件的位置，通過蒸汽壓力閥控制各段的干燥溫度；設(shè)計(jì)盛放

4、粉絲的容器的尺寸，使得干燥速率與干燥效果達(dá)到統(tǒng)一；對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括軸、軸承、齒輪、鏈輪、電動(dòng)機(jī)等零部件的設(shè)計(jì)和選型等?；谌S設(shè)計(jì)軟件Pr0／ENGINEER平臺(tái)，完成了烘干機(jī)的三維虛擬設(shè)計(jì)與裝配。對(duì)烘干機(jī)內(nèi)的質(zhì)熱傳遞過程進(jìn)行了熱力學(xué)分析，利用控制容積法建立了干燥過程的質(zhì)量守恒方程和需熱量方程，分別計(jì)算出濕空氣消耗率和干燥效率，為分析干燥設(shè)備的能質(zhì)平衡關(guān)系提供了系統(tǒng)的方法，以便于比較不同干燥設(shè)備耗能量和干燥效率的差別。關(guān)鍵詞：甘薯粉絲，干燥機(jī)理，干燥技術(shù)，虛擬裝配，熱力學(xué)分析IIAbstractThevermicelliisadeep-processedproductm

5、adeofsweetpotatowithhighnutrition．Chinaisalargecountrynotonlyinsweetpotatoproductionbutalsoinsweetpotatoconsumption．Thedryingprocesshavedirectandsignificantaffectstoqualityofsweetpotatovermicelli．butnowthedryingapproachisalsosametraditionalmethod—缸naturalsunlightdrying．Thedryingmachineryhasno

6、tbeenwidelyusedinproductionofsweetpotatovermicelli．Itisbecausethedryingmachinedidnotmeettheneedofproduction．Such弱，theproductionefficiencyisnothighenoughtoreachthedegreeofautomation,vermicellicallnotguaranteethequality,andSOon．Accordingtothese，thispaperpresentsthetechnologydryingofsweetpotatov

7、ermicelli，optimizesdryingmachineanddryingprocesstoachieveitsstandardizationandstandardized．Theresearchprojectsaredividedintothreeparts．Atfirst，throughtheanalysisporousmedium’Sdryingprinciple，exploressweetpotatovermicellidryingmechanism，establ