真空干燥动力学实验平台的设计及测试

真空干燥既能保证干燥后物料品质,又能提高干燥速率,且具有干燥温度低,温差热应力小和适用于热敏性物料干燥等优点。相对于传统热风干燥,作为热敏性作物的稻谷采用真空干燥可以有效降低爆腰率和提高发芽率。为研究稻谷真空干燥动力学特性,设计搭建了可准确控制相对压力、温度并实时测量质量的干燥动力学实验平台。该平台包括真空控制模块、温度控制模块、质量称量模块、实时数据采集与控制模块以及数据处理模块。对实验平台的真空控制、温度控制和质量测量性能进行测试分析,结果表明该平台能够实现相对压力和温度的准确控制并实现干燥数据的实时精确采集。     

真空膜蒸馏-过热蒸汽干燥系统设计与实验

为了探索真空膜蒸馏纤维膜组件的在干燥领域的新型利用方式,本文针对种子等热敏性物料,设计并搭建了真空膜蒸馏-过热蒸汽干燥系统,分析了系统蒸汽流量和热效率的变化规律,在此基础上选取朝天椒辣椒籽作为典型热敏性物料进行干燥品质的实验研究,探索新型干燥工艺的使用场景。研究结果表明：新型干燥系统传热传质性能与真空膜组件相近,随进料温度升高,系统的蒸汽产量也升高且增长速率加快,热效率也升高但增长速率减缓,进料温度为70 ℃系统蒸汽产量高达41 m3/h,热效率达到90.6%,相同干燥温度下干燥品质也优于热风干燥,干燥温度50 ℃时发芽率提升了3.53%。同时对低压过热蒸汽的过热度调控技术进行了探索,对后续应用前景及研究发现进行展望。     

疏解棉秆微波真空干燥特性及动力学模型

疏解棉秆在进行重组材之前,要进行干燥处理。本研究以疏解棉秆为研究对象,探讨了疏解棉秆在不同微波功率密度(8,10,13,20 W/g)和不同相对压力(0,-20,-40,-60,-80 kPa)时的干燥情况,研究了不同的微波功率密度和相对压力对疏解棉秆干燥特性的影响,通过建立动力学模型来预测疏解棉秆微波真空干燥过程中的水分变化。结果表明:当初始含水率大约为100%时,不同的微波强度下,干燥所需时间为9~16 min,明显少于同等条件下热风干燥时间;并且在干燥过程只有升速和降速两个阶段,没有明显恒速阶段;随着微波真空相对压力的降低,干燥速率增大,干燥时间缩短,但相对压力低于-60 kPa后继续降低压力对干燥速率影响不显著。疏解棉秆微波真空干燥的动力学模型满足Page方程,该模型可较好地描述疏解棉秆含水率随干燥时间、微波功率密度的变化关系。本研究可为实现疏解棉秆快速、高效的干燥以及品质保障提供新思路,为相关干燥设备的设计开发提供理论依据。     

熟化甘薯片微波真空干燥特性及其动力学北大核心CSCD

研究熟化甘薯片微波真空干燥过程中微波功率密度(0.6,0.75,1,1.5,3 W/g)和相对压力(0,-20,-40,-60,-80 kPa)对其干燥特性的影响,通过建立动力学模型来预测熟化甘薯片微波真空干燥过程中的水分变化。研究结果表明:在不同微波功率密度下,将初始干基含水率为1.61的熟化甘薯片进行干燥,所需时间为22~95 min,明显少于同等试验条件下的热风干燥;且熟化甘薯片的微波真空干燥过程包含有升速、恒速和降速三个阶段;随着相对压力的降低,干燥速率逐渐增大,但相对压力低于-60 kPa后,再次降低压力对于干燥速率影响不显著。熟化甘薯片的微波真空干燥动力学模型满足Page模型。本研究可为实现熟化甘薯片的高效干燥及品质保证提供新思路,为相关设备的开发提供理论依据。     

稻谷真空干燥动力学实验研究

以干基含水率为28.02%的稻谷为研究对象,研究了相对压力(-20、-50和-80 k Pa)和温度(40、50、60和70℃)对稻谷真空干燥特性的影响。结果表明,相对压力对稻谷干燥的影响不大,温度对稻谷干燥的影响较明显。温度越高,达到目标含水率所需的时间越短,干燥速率和峰值干燥速率越大。采用9种不同的等温干燥模型对不同干燥温度下的实验结果进行拟合分析,模型拟合的相关系数R2均高于0.9860,拟合效果均较好,其中Midilli and Kucuk模型的R2均高于0.9990,拟合效果最好。稻谷的有效水分扩散系数随温度的升高而增大,干燥活化能为37.43 k J/mol。     

真空干燥箱内温度分布特征研究

真空干燥箱可在常温甚至低温下干燥物料,特别适用于热敏性、易分解、易氧化等物品的快速干燥,在食品加工、医药制药等行业得到广泛应用。文章采用经校准的无线温度记录仪测量了真空干燥箱在常压和1 kPa两种工作条件下,工作区域温度分布特点,研究结果表明此两种条件下,真空干燥箱内温度波动度均小于1℃;由于传热方式的改变,1 kPa条件下温场均匀性变差。     

带辐射的真空冷冻联合干燥系统的实验研究

设计了一套带辐射的真空冷冻干燥系统实验装置,以对虾为物料,进行干燥过程实验,分析研究干燥过程随辐射温度、真空度、含水率及时间等参数的变化规律。实验结果表明:物料中水份的升华干燥阶段与解析干燥阶段具有明显的转折点;辐射温度主要影响升华干燥阶段的水份升华速率,对于解析干燥阶段的水份升华速率只有略微影响,因此较低的辐射温度即能满足解析干燥的要求。     

绝缘材料真空干燥过程的单片机测控系统

准确测定电工绝缘材料真空干燥过程中的含水量,并实现实时在线控制,在绝缘材料真空干燥工艺中具有重要的实践意义,本文论述了以8031单处机为核心的微机系统对电工绝缘材料真空干燥过程中在线控制的 实施办法,给出了硬件结构框图及功能模块。     

猕猴桃切片真空干燥设备及工艺的研究

针对猕猴桃干燥过程所存在的各种问题,提出并分析了圆筒真空干燥箱和箱式真空干燥箱方案的特点,优先选择箱式真空干燥室试验了猕猴桃切片的干制.本试验以热风干燥为参照对象,分析了它们之间的干燥时间,干制品Vc保存率,体积收缩率等.结果表明:在低于60℃的温度和真空度为4.2～20 kPa的环境中对物料进行低温脱水,加工的猕猴桃脆片仍保持猕猴桃原有的浅绿色、Vc保存率高于90％、含水量仅为2％ ～5％;相对热风干燥,真空干燥有低成本、高效率、高品质等优越性.     

甘露醇冷冻干燥室内真空压力特性的研究

冷冻干燥室的真空系统为冷冻干燥提供了真空环境,真空压力特性对冷冻干燥过程顺利进行至关重要,本文以甘露醇溶液的冷冻干燥过程为例,从三个方面对冷冻干燥室内真空压力特性进行了研究:一、真空度对冷冻干燥物料质量称量的影响;二、真空度对冷冻干燥物料瓶内温度的影响;三、真空度对冷冻干燥物料一次干燥速率的影响.通过实验,得出结论:真...     

高频真空木材干燥的模糊神经网络控制方法研究

高频真空木材干燥是一种干燥速度快、能源消耗低、环境污染小的新型联合干燥技术。在木材高频真空联合干燥过程的理论分析基础上,针对神经网络方法建立的木材干燥模型,设计了木材干燥模糊控制器和模糊神经网络控制器。对模糊控制和模糊神经网络两种控制方法进行了仿真实验,结果表明模糊神经网络方法控制效果更好,如温度上升快,控制精度高,稳定性好。模糊神经网络控制方法对实现木材干燥过程的全自动控制具有重要研究意义。     

稻谷薄层真空脉动干燥特性及含水率预测模型

为探究稻谷的真空脉动干燥特性,提升干燥品质,本文研究了不同干燥温度、相对真空度和真空保持时间对稻谷干燥时间和速率的影响;同时根据单因素试验结果进行正交试验确定稻谷真空脉动干燥最佳工艺参数;构建基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的稻谷干燥过程含水率预测模型。结果表明:干燥温度和真空度对稻谷干燥时间、爆腰增率均有显著影响,各因素影响顺序为干燥温度真空度真空保持时间,此时稻谷的最佳干燥工艺为:干燥温度55℃,真空度80 kPa,真空保持时间3 min,干燥过程中有效水分系数为(1.7371～3.1285)×10~(-10) m~2/s,干燥活化能为35.59 kJ/(mol·K)。利用网格搜索和交叉验证的方法进行参数寻优,建立LS-SVM的含水率预测模型精度高,平均预测精度达99.4425%,为稻谷真空脉动干燥应用及含水率在线预测提供理论依据。     

汽车空气干燥器干燥效能试验系统研制

依据国家汽车制动系统行业相关标准研制汽车空气干燥器干燥效能自动化试验系统。设计加热装置、饱和装置、汽水分离装置、混合装置,实现温度、湿度、压力自动可调的高温高湿高压模拟气源,采用PID控制反馈加热器、电动调节阀、电气比例阀实现对气源温度(室温～80℃)、相对湿度0～100%、压力0～1.6 MPa的精准控制,满足干燥效能测试所需的气源条件;基于比例流量阀设计自动可调节负载气容45.7～2 156.14 L,实现对露点降、干燥器负载率的控制,满足干燥器干燥效能测试要求,计算机实时控制,测量压力、流量、温湿度等参数值,自动分析处理测试数据,实现全过程自动化。试验表明,该系统能够准确地检测空气干燥器的干燥效能,不确定度小于0.05,满足工业现场的要求。     

采用单片机的干燥速率测定装置

介绍一种新型常压干燥速率测定装置。检测部分由位移传感器、电压频率转换器、单片机构成。单片机实行温度控制和数据采集。实验测定了感石英砂的干燥曲线，并考察了空气温度、石英砂厚度对干燥速率的影响。结果表明，该装置的灵敏性和数据的重复性均较满意。     

EAST装置PKR251型真空规管的修复及标定技术研究

EAST装置复杂的真空系统需要大量PKR251型真空规管实时测量,并获得准确的真空度数据,但是长时间运行后会出现测量结果不准的现象。PKR251型真空规管的修复和标定技术是通过对规管内部电极、极板等关键部件的去污(更换)、清洗和烘烤处理,修复计量不准或错误的真空规管。搭建规管标定平台模拟EAST装置的真空环境,通过控制充入真空室内高纯氮气的充气速率,改变真空室内的气体压力,比较单个规管与标准规的读数,判定规管测量准确度,实现规管标定。标定实验发现修复后的PKR251型规管在不同压力下线性度较好,满足EAST装置真空测量要求。     

不同干燥方式对纸浆模塑材料性能的影响

目的研究不同打浆度、温度和压力下,热压干燥与真空干燥方式对纸浆模塑材料强度性能的影响。方法分别利用热压干燥方式与真空干燥方式对纸浆模塑材料进行干燥成形,检测不同打浆度、温度和压力下模塑材料的抗张指数、耐破指数、戳穿强度和挺度,最后用扫描电镜对2种干燥方式下的纤维结构进行观察。结果热压干燥制得的模塑材料的抗张指数、耐破指数、戳穿强度和挺度均比真空干燥的性能高;材料的抗张指数、耐破指数和戳穿强度均随打浆度的提高呈现先升高后降低的趋势;耐破指数、戳穿强度和挺度随热压温度的升高而增强;热压压力增大,材料的戳穿强度增强,而挺度减小。通过扫描电镜观察,采用热压干燥方式的纤维间的结合比真空干燥方式的更紧密。结论热压干燥方式下,打浆度为65°SR,温度为110℃时,材料的抗张指数、耐破指数和戳穿强度值最高,分别为26.235 N·m/g,1.234 kPa·m2/g,3.42 J。在今后的生产实践中,可根据制备不同需求的纸浆模塑材料,选取合适的干燥方式。     

真空热风干燥设备的控制装置

真空热风干燥是电工行业产品干燥工艺中的新技术。扼要地叙述了真空热风干燥的原理和成套设备的组成,以及真空热风干燥的工艺过程。重点介绍了一个使用微型计算机与可编程序控制器的控制装置;它具有干燥工艺流程的程度控制、真空度和多点温度显示、现场数据打印记求、温度越限报警等功能。     

变压器真空干燥方法研究

本文以变压器干燥为例,简要描述了在变压器真空干燥过程中的方法,并进一步阐述了“循环压力法”对变压器进行真空干燥处理的原理、所需的设备及真空干燥真正结束的判断依据和判断方法.“循环压力法”真空干燥工艺能使变压器干燥时间缩短三分之一左右,提高了绝缘强度合格率,从而提高了产品质量,节省了能源.     

大型食品真空冷冻干燥设备控制系统设计与应用研究

针对大型冻干设备控制对象复杂,可靠性及控制精度要求高,特别是冻干设备中加热系统的大惯性、纯滞后、非线性以及时变等特点,在FD-200冻干设备控制系统设计中,采用二次热源控温法,并选用带自动修改调节因子的Fuzzy控制算法,实现对加热搁板温度的控制;采用PID控制调节电动调节充气阀的开度以控制干燥仓的充气量,实现对干燥仓压力的控制;手动调节制冷系统的制冷量和蒸发温度,实现对冷阱温度的控制。碎冰冻干实验和小葱冻干实验表明,加热搁板温度控制精度为±0.6℃,干燥仓压力控制精度为±4 Pa,冷阱温度控制精度±2.5℃,各控制精度均能较好地满足冻干工艺要求。     

鹿茸的冻干新工艺及性质

传统的鹿茸干燥工艺中包含煮炸、烘烤、日晒等加热处理步骤,会造成鹿茸中营养物质的流失及其生物活性的破坏。冷冻真空干燥是能够保持鹿茸中营养成分活性的先进干燥工艺。本文详细介绍了鹿茸片和整枝鹿茸的冷冻真空干燥实验。分别用温度电阻法和DSC法测定鹿茸的共晶点约为-15℃。用卤素水分测量仪测定鹿茸整体平均含水量约为70%。文中给出了一个22 h的鹿茸片的冷冻干燥工艺曲线,描述了整枝鹿茸的冻干工艺。为保持鹿茸生物活性及保留营养物质,在冻干工艺中特别控制物料温度不超过45℃。对比了冻干鹿茸与传统干燥鹿茸的性质,列出了两者的显微观察照片和成分分析数据。