一种热风薄层物料干燥实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热风薄层物料干燥实验装置及方法，属于农业机械领域。其主要特征在于：由温度传感器、风速传感器、控制面板、处理器、新风机、电热丝、新风阀、吸附板、回风阀、湿度传感器、排湿阀、回风机、左称重传感器和右称重传感器等组成。控制器基于各种传感器反馈的数据控制风道内气流温度、速度、湿度和实验启停。风道内气流方向与物料重力方向相垂直，能够保证物料称重的精度。本干燥设备体积小，能量利用率高，干燥过程可控，能够满足物料干燥特性研究和干燥工艺拟合实验。特性研究和干燥工艺拟合实验。特性研究和干燥工艺拟合实验。

【技术实现步骤摘要】
一种热风薄层物料干燥实验装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种干燥实验装置及方法，具体涉及一种热风薄层物料干燥实验装置及方法，属于农业机械领域。

技术介绍

[0002]为了便于物料储存与干燥，需要将物料含水率通过干燥降低到安全储藏水分线以下。常用的干燥类型有真空干燥、冷藏干燥和热风干燥等，而热风干燥由于结构简单和成本低廉占比最高。
[0003]物料干燥过程中，含水率的变化同样会伴随着干燥品质、色泽等变化。为掌握物料干燥特性，制定最优的干燥工艺，研究一定条件下风温、风速、干燥时间等参数对物料含水率和干燥品质的影响，需要保证物料干燥过程中给定参数的一致性。为了得到适宜大规模物料干燥的可靠工艺，减少损失，则通常需要先进行薄层物料干燥实验。
[0004]现有热风薄层物料干燥实验设备对于物料干燥过程中水分的变化，即物料干燥过程中质量变化的实时测量难以做到。主要原因是为了保证薄层物料的均匀铺放，通常将其平铺，而平铺的物料受到与其质量方向一致热风的作用，导致物料干燥过程中质量实时测量结果精度低。现有的做法是干燥过程中不定时将物料连同托盘取出测量的方法，温度较高的物料与空气中水分发生液化现象导致质量测量误差较大，进而影响物料干燥特性的研究和最优干燥工艺的制定。
[0005]现有热风薄层物料干燥设备干燥策略和方法也难以保证物料干燥参数的一致性，功耗较高。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种新的技术方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术热风薄层物料干燥实验装置及方法，它的特点是物料干燥过程参数可控，能够实现物料干燥过程中质量和含水率的实时测量，具有结构简单、能耗低和制造成本低的特点。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0009]一种热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：
[0010]所述热风薄层物料干燥实验装置，由温度传感器、风速传感器、控制面板、处理器、新风机、电热丝、新风阀、吸附板、风道、回风阀、湿度传感器、排湿阀、回风机、挡板、压簧、卸料口、烘干仓、匀风板、匀风室、左称重传感器、载物板、右称重传感器和进料口组成。
[0011]所述匀风板上均匀开有小孔，布置于烘干仓内部左侧。
[0012]所述载物板、匀风板和挡板组成物料堆放仓。
[0013]所述压簧两端分别与匀风板和挡板连接。
[0014]所述挡板上均匀开有透气孔。
[0015]所述风道内部布置有温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
[0016]所述左称重传感器和右称重传感器分别布置于载物板下方左侧和右侧。
[0017]所述进料口布置于烘干仓上方，卸料口布置于烘干仓侧面。
[0018]所述新风阀右侧布置有吸附板。
[0019]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验装置的排湿阀、新风阀和回风阀电动可控，具体通过风道内布置的湿度传感器将风道内湿度信息传递给处理器，进而控制其开闭。
[0020]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验装置及方法的烘干仓内热风流动均匀，具体通过设置有均布小孔的匀风板和匀风室实现。
[0021]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验装置的物料质量可以精确测量，具体通过布置在载物板下方的左称重传感器和右称重传感器测量，而风道内热空气流动方向与物料质量方向垂直的设计方式则可以避免空气推力造成物料质量测量不准确。
[0022]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验装置的物料含水率可以实时显示，具体通过处理器根据左称重传感器和右称重传感器反馈的质量信息求得，并显示在控制面板。
[0023]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验装置物料堆放厚度可在不超过2厘米的范围内调节，具体通过推动挡板挤压压簧改变物料堆放仓的内部空间实现。
[0024]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验装置新风阀进入的空气湿分低，具有较强的带走物料湿分能力，具体通过新风阀右侧的吸附板吸附空气中的水分实现。
[0025]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验装置风道内的温度、风速可控，具体通过风道内布置的温度传感器和风速传感器将风道内的温度和风速信息传递给处理器，处理器进而控制电热丝的加热温度和回风机的转速。
[0026]本专利技术所述热风薄层物料干燥实验方法，采用本专利技术所述热风薄层物料干燥实验装置，包含预实验和正式试验。其中：预实验目的是快速将物料干燥到绝干；正式试验的目的是保证干燥品质的前提下，研究物料干燥特性和工艺。具体包括以下步骤：流程A：预实验：步骤1：从进料口放置待干燥物料，初始质量为m；步骤2：为了快速干燥物料，开启新风阀、新风机、排湿阀、回风机，关闭回风阀；步骤3：左称重传感器和右称重传感器实时测量物料的质量并将测量值h、i反馈给处理器；步骤4：假设左称重传感器和右称重传感器前后两次测量物料的质量分别为h1、h2、i1、i2，当(h1+i1)
‑
(h2+i2)≤0.01g时，停止试验，此时物料质量为绝干质量n，即n＝(h2+i2)/2。流程B：正式实验：步骤1：从进料口放置待干燥物料，初始质量为m；步骤2：根据物料的安全储藏水分值设定实验终止物料含水率阈值a；步骤3：通过控制面板设置物料的干燥温度b、风速c和风道内空气湿度阈值d；步骤4：温度传感器实时监测烘干仓内的温度并将温度值e反馈给处理器，当e
‑
b＜0.01℃时，处理器增大电热丝的加热温度，反之处理器则降低电热丝的加热温度；风速传感器实时监测烘干仓内的风速并将新风机风速值f反馈给处理器，当f
‑
c＜0.01m/s时，处理器增大新风机转速，反之处理器则降低新风机转速；湿度传感器实时监测烘干仓内的湿度并将湿度值g反馈给处理器，当g
‑
d≤1％时，处理器控制回风阀打开，回风机、新风阀和排湿阀
关闭，反之则回风阀关闭，回风机、新风阀和排湿阀开启；步骤5：左称重传感器和右称重传感器实时测量物料的质量并将测量值h、i反馈给处理器；步骤6：当((h+i)/2
‑
n)/m
‑
a≤1％时，处理器控制实验结束，反之则持续工作；步骤7：控制面板显示并存储物料干燥过程中温度、湿度和风速数据曲线，干燥后的物料从卸料口排出。
[0027]进一步地，所述热风薄层物料干燥实验方法湿度阈值d的设定根据风道内气流温度和湿度值设定，保持仓道内气流相对湿度低于物料平衡水分状态时湿度，加速物料水分的排出。
附图说明：
[0028]图1是本专利技术一种热风薄层物料干燥实验装置主视图。
[0029]图2是本专利技术一种热风薄层物料干燥实验装置侧视图。
[0030]图3是本专利技术一种热风薄层物料干燥实验装置匀风板的左视图。
[0031]图4是本专利技术一种热风薄层物料干燥实验方法的预实验工作原理图。
[0032]图5是本专利技术一种热风薄层物料干燥实验方法的质量测量原理图。
[0033]图6是本专利技术一种热风薄层物料干燥实验方法的含水率测量原理图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：所述热风薄层物料干燥实验装置，由温度传感器(1)、风速传感器(2)、控制面板(3)、处理器(4)、新风机(5)、电热丝(6)、新风阀(7)、吸附板(8)、风道(9)、回风阀(10)、湿度传感器(11)、排湿阀(12)、回风机(13)、挡板(14)、压簧(15)、卸料口(16)、烘干仓(17)、匀风板(18)、匀风室(19)、左称重传感器(20)、载物板(21)、右称重传感器(22)和进料口(23)组成；所述匀风板(18)上均匀开有小孔，布置于烘干仓(17)内部左侧；所述载物板(21)、匀风板(18)和挡板(14)组成物料堆放仓；所述压簧(15)两端分别与匀风板(18)和挡板(14)连接；所述挡板(14)上均匀开有透气孔；所述风道(9)内部布置有温度传感器(1)、湿度传感器(11)和风速传感器(2)；所述左称重传感器(20)和右称重传感器(22)分别布置于载物板(21)下方左侧和右侧；所述进料口(23)布置于烘干仓(17)上方，卸料口(16)布置于烘干仓(17)侧面；所述新风阀(7)右侧布置有吸附板(8)。2.根据权利要求1所述的热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：热风薄层物料干燥实验装置的排湿阀(12)、回风机(13)、新风阀(7)和回风阀(10)电动可控，具体通过风道(9)内布置的湿度传感器(11)将风道(9)内湿度信息传递给处理器(4)，进而控制其开闭。3.根据权利要求1所述的热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：烘干仓(17)内热风流动均匀，具体通过设置有均布小孔的匀风板(18)和匀风室(19)实现。4.根据权利要求1所述的热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：热风薄层物料干燥实验装置的物料质量可以精确测量，具体通过布置在载物板(21)下方的左称重传感器(20)和右称重传感器(22)测量，而风道(9)内热空气流动方向与物料重力方向垂直的设计方式则可以避免空气推力造成质量测量不准确。5.根据权利要求1所述的热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：热风薄层物料干燥实验装置的物料含水率可以实时显示，具体通过处理器(4)根据左称重传感器(20)和右称重传感器(22)反馈的质量信息求得，并显示在控制面板。6.根据权利要求1所述的热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：热风薄层物料干燥实验装置物料堆放厚度可在不超过2厘米的范围内调节，具体通过推动挡板(14)挤压压簧(15)改变物料堆放仓的内部空间实现。7.根据权利要求1所述的热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：热风薄层物料干燥实验装置新风阀(7)进入的空气湿分低，具有较强的带走物料湿分能力，具体通过新风阀(7)右侧的吸附板(8)吸附空气中的水分实现。8.根据权利要求1所述的热风薄层物料干燥实验装置，其特征在于：热风薄层物料干燥实验装置风道(9)内的温度、风速可控，具体通过风道(9)内布置的温度传感器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守太，杨明金，杨玲，张凯，武逸凡，石志鸣，赵行，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：