銀耳熱風(fēng)換向干燥技術(shù)研究

1、1銀耳熱風(fēng)換向干燥技術(shù)研究銀耳熱風(fēng)換向干燥技術(shù)研究王傳耀楊文斌（福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福州，350002）摘要摘要研究以干燥銀耳為主的食用菌熱風(fēng)換向干燥新技術(shù)取代傳統(tǒng)的垂直氣流熱風(fēng)干燥。采用垂直氣流熱風(fēng)換向干燥與橫向水平氣流熱風(fēng)換向干燥的2個技術(shù)改造方案，分別進(jìn)行試驗(yàn)。在恒定風(fēng)速、干燥初始熱風(fēng)溫度80℃條件下，分別測定各層物料含水率變化的分布曲線與平均含水率梯度Waj指標(biāo)，得出較優(yōu)干燥工藝為干燥溫度7080℃，換向時間間隔1h，分別

2、比傳統(tǒng)垂直氣流熱風(fēng)干燥速率提高30%與40%，后者還具有相同滿負(fù)荷工作時間，節(jié)電50%，節(jié)省占地77.8%的優(yōu)勢。同時給出橫向水平氣流熱風(fēng)干燥自動化模擬。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞銀耳；換向熱風(fēng)干燥；干燥設(shè)備設(shè)計(jì)自動化模擬中圖分類號TS266文獻(xiàn)文獻(xiàn)標(biāo)識碼標(biāo)識碼AThestudyonreversibledryingtremellafucifmistechniqueWangChuanyaoYangWenbin(FacultyofMaterialsEng

3、ineeringofFujianAgricultureFestryUniversityFuzhou350002China)Abstract:Thesubstitutionreversibledryingtremellafucifmistechniqueftraditionalverticallyhotaironedirectionflowdryingtechniquewasresearchedwhentheediblefungusmai

4、nlytremellafucifmisweredried.Thetwomodifiedschemewereadoptedthatareverticallyreversibleairflowtechniquehizontallyreversibleairflowtechniqueexperimentswererunrespectively.Theprofileofmoisturecontentinrespectivelayersmoist

5、uregradientweremeasuredundertheconditionofconstantairspeedinitiatyairtemperature80℃theresultwasthattheoptimaldryingtechnologyparameterwasthatdryingtermperature7080℃intervaltimefairdirectionchange1hThedryingspeedinadopted

6、newtechniqueswereimproved30%40%respectivelythanthatofintraditionalverticalonedirectionairflow.Infullloadwkingconditionthenewtechniquecansave50%electricenergy77.8%equipmentroomwhencomparedtotraditionalone.Finallyautomatiz

7、ationsimulationofhizontallyhotairflowdryingprocesswasgiven.KeyWds:tremellafucifmisreversiblehotairdryingdesigndryingequipmentautomatizationsimulation福建省古田縣素有“中國食用菌之鄉(xiāng)”稱號，食用菌年總產(chǎn)量34萬噸鮮品，居全國第一，其中銀耳占50%(產(chǎn)銷量均居世界第一)，香菇占25%，其他菌類

8、占25%。古田現(xiàn)有許多以干燥銀耳為主的食用菌傳統(tǒng)作坊式垂直氣流熱風(fēng)烘干房日干燥銀耳二、三千kg，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。每間烘干室1用磚體砌成，室內(nèi)空間80cm100cm2m，放置篩盤3（80cm100cm篩孔直徑1cm）13層，每1015間組成1排烘干房；加熱器5采用帶螺旋翅片的散熱管7根8層組成，縱貫烘干房；熱風(fēng)道6經(jīng)散熱器與烘干室相通；室底部安裝軸流式風(fēng)機(jī)4（電機(jī)功率0.751.0kw）上吹式通風(fēng)；排氣采用自然上排法。其烘干品質(zhì)量較好。

9、但也存在產(chǎn)量低，干燥時間較長能耗大，占地大（每片篩盤平均間接占地0.5m2），產(chǎn)品質(zhì)量參差不一的缺陷。其主要不足是烘干室垂直氣流通風(fēng)穿透性差，對——————————基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30371134)和福建省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2004N073)資1.烘干室；2.門；3.篩層；4.軸流式風(fēng)機(jī)；5.加熱器；6.熱風(fēng)道圖1傳統(tǒng)垂直氣流熱風(fēng)烘干房Fig1conventionalverticalairflowdryingchamber

10、31.2.3試驗(yàn)方法依據(jù)銀耳烘干可采用直線和恒定溫度[1]的理論與實(shí)踐，由起烘升溫開始，前12個小時為穩(wěn)定升溫至6070℃（最高應(yīng)≤80℃），而不必采用香菇類梯度式分階段干燥的方法。試驗(yàn)條件簡化為，在恒定熱風(fēng)初始溫度80℃與恒定風(fēng)速（保持軸流式風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷狀態(tài)）下進(jìn)行，于熱風(fēng)流向改變的不同間隔時間j，使用DTS231型溫濕儀分別測定各層物料k的含水率Mkj，并引用平均含水率梯度指標(biāo)Waj來評價干燥效果[23]，Waj=︳(Mgj—M1，j

11、)(N1)︳式中Mgj——最高層在某換向工況下的含水率；M1，j——第1層在某換向工況下的含水率；N——烘干房篩網(wǎng)層數(shù)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和現(xiàn)場初步篩選，銀耳干燥前12個小時一般為穩(wěn)定升溫與高排濕時間，全程干燥應(yīng)控制在8h內(nèi)，故選定主要換向間隔時間為1h與2h，分別測定出干燥時間為16h時各狀態(tài)點(diǎn)的含水率（每點(diǎn)取3次測量值的平均值）。圖3a、b分別為換向間隔1h、2h工況，測定的各層物料含水率變化曲線圖。1.3垂直氣流換向熱風(fēng)干燥試驗(yàn)結(jié)果與分

12、析垂直氣流換向熱風(fēng)干燥試驗(yàn)結(jié)果與分析在換向間隔為1h工況下（見圖3a），干燥1h后，曲線基本呈漸升形直線，其中第1層物料含水率M1，1為74%，第13層物料含水率M13，1為81%，平均含水率梯度指標(biāo)Wa1=0.583；干燥2h后，第一層M1，2為67%，峰值在第7層M7，2為70%，第13層M13，2為61%，則Wa2=0.500，曲線呈凸?fàn)顠佄锞€形；同理干燥3h、4h、5h、6h后，M1，3為44.5%、M13，3為49.5%，Wa

13、3=0.417；M1，4為34%、M13，4為30%，Wa4=0.333；M1，5為20%、M13，5為22%，Wa5=0.167；M1，6為9.2%、M13，6為8.2%，Wa6=0.083，隨干燥時間延長，其平均含水率梯度越來越趨近均勻，反映在曲線圖上，分別為微凸?fàn)顠佄锞€形，也越來越平坦。另第7h測定M1，7為6%、M13，7為6.5%，Wa7=0.004；則干燥很均勻已達(dá)干燥終點(diǎn)，銀耳外觀朵形完整，顏色新鮮，達(dá)到工藝要求。與傳統(tǒng)熱

14、風(fēng)相比。其干燥速率提高30%以上，而且節(jié)約大量人力物耗。在換向間隔為2h工況下（見圖3b），干燥2h后，第1層物料含水率M1，2為62%，第13層物料含水率M13，2為75%，平均含水率梯度指標(biāo)Wa，2=1.083，從曲線圖上看，基本呈漸升凸?fàn)顠佄锞€形。干燥4h、6h后，分別測定M1，4為51%、M13，4為42%，Wa4=0.750；M1，6為14%、M13，6為21%，Wa6=0.583；曲線仍然呈凸?fàn)顠佄锞€形，但越來越平坦，趨近均

15、勻狀態(tài)。另干燥8h后，M1，8為8%，M13，8為6.5%，則Wa8=0.125，也達(dá)到工藝要求。2種工況對比分析，前者明顯優(yōu)于后者。其機(jī)理是：1h換向間隔，換向次數(shù)多而適當(dāng)，使物料干燥均勻，各層物料體積均縮小，空隙增大，全體通風(fēng)改善，即明顯改善干燥的水分梯度與溫度梯度，因此干燥速率加快，干燥6h平均含水率已達(dá)到8.6%；相反，2h換向，換向次數(shù)少而不適，短時間內(nèi)物料干燥不均勻，各層物料體積縮小不均，全體通風(fēng)未明顯改善，因此干燥速率相對