苜蓿薄層干燥特性及滾筒干燥機設(shè)計研究.pdf

1、隨著中國農(nóng)業(yè)糧-經(jīng)-飼三元種植結(jié)構(gòu)的建立,種植牧草、發(fā)展草食家畜,已成為許多地方經(jīng)濟發(fā)展新的增長點,苜蓿因富含蛋白質(zhì)、多種維生素和礦物質(zhì),其產(chǎn)品在國際、國內(nèi)均具有非常廣闊的市場.但由于苜蓿為豆科牧草,較禾本科牧草含有較多的膠體物質(zhì)和較少的碳水化合物而不易青貯,刈割的苜蓿必須及時干燥,否則就會發(fā)霉變質(zhì)甚至腐爛,致使動物無法食用,從而降低其飼用價值和商業(yè)價值.該研究利用東北農(nóng)業(yè)大學(xué)臨界速度試驗臺測定不同含水量、直徑、長度的苜蓿段的臨界速度;

2、利用干燥實驗室薄層干燥試驗臺,研究和探討苜蓿干燥過程中熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)速度、物料初始水分、干燥時間對干燥后苜蓿水分、分鐘降水率、分鐘降水量、單位能耗的影響規(guī)律,尋找苜蓿薄層干燥最佳工藝參數(shù)組合,為牧草干燥機設(shè)計提供可借鑒的技術(shù)參數(shù);并設(shè)計制造出小型牧草干燥機.試驗結(jié)果表明:1.苜蓿段的臨界速度與含水量、直徑、長度有關(guān)系.苜蓿段臨界速度隨含水量的降低而減小,隨苜蓿段直徑和長度的增加而增大,但增長幅度不同.2.應(yīng)用薄層干燥進行單因素試驗分析,

3、得到苜蓿最終水分的變化規(guī)律,即隨熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)速度的升高而降低;隨物料初始水分的降低干燥時間縮短;建立了苜蓿薄層干燥特性曲線.3.建立了不同干燥時間下降水幅度與介質(zhì)溫度數(shù)學(xué)模型,從理論上確定0.4m/s風(fēng)速下,不同干燥時間的介質(zhì)溫度,即干燥時間為5min,介質(zhì)溫度131℃,若干燥時間為1min,介質(zhì)溫度為375℃.4.采用四因素五水平正交旋轉(zhuǎn)組合試驗,研究苜蓿薄層干燥過程中熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)速度、物料初始水分、干燥時間對最終水分、分鐘降水率

4、、分鐘降水量、單位熱耗的影響規(guī)律;建立以各評價指標與干燥因素的數(shù)學(xué)模型,并采用加權(quán)綜合評分與頻數(shù)分析法對多目標進行優(yōu)化求解,從理論上得到同等重視4個評價指標(λ<,1>=λ<,2>=λ<,3>=λ<,4>=0.25)時最優(yōu)的干燥工藝參數(shù)為:熱風(fēng)溫度177±1℃,熱風(fēng)速度0.44±0.01m/s,物料初始水分63.5±1.5％,干燥時間1.1±0.1min;將最終水分和單位熱耗作為主要指標(λ<,1>=λ<,4>=0.4,λ<,2>=λ<