干燥設(shè)備干燥工藝較復(fù)雜，且不同品種紅棗的初始含水率、棗核大小、棗肉密實度與個頭都不相同，干燥工藝也會有所區(qū)別，本文針對冬棗展開其干燥工藝的研究。干燥設(shè)備的預(yù)熱升溫階段作為整個干燥過程的基礎(chǔ)，對后期的蒸發(fā)階段和干燥階段有很大影響。紅棗表皮是干燥過程中水分擴散的阻礙，若在初期預(yù)熱升溫階段的溫濕度控制不好，極易形成外干里濕的“皮硬里濕”棗，紅棗表皮色澤發(fā)暗；或紅棗內(nèi)部的水汽不易散出，形成所謂的“坐囤棗”,干棗喪失密細紋理的特征。本文主要研究風(fēng)速以及預(yù)熱升溫階段的相對濕度對整個干燥過程和紅棗品質(zhì)的影響。

根據(jù)相似理論建立模型，搭建可適用于多種系統(tǒng)形式和送風(fēng)方式且溫濕度可控的熱風(fēng)干燥試驗臺。以冬棗為研究對象，進行冬棗熱風(fēng)干燥工藝的試驗研究，根據(jù)傳統(tǒng)的干燥設(shè)備干燥工藝制定熱風(fēng)干燥工藝。預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開始，以每小時 5℃的梯度升溫，直至第 7 個小時升溫至 65℃；蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個小時；干燥階段：干燥設(shè)備降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達到要求。根據(jù)文獻查得紅棗干燥的風(fēng)速范圍，從多次試驗得出較佳風(fēng)速。根據(jù)烘盤確定紅棗的裝鋪密度，研究預(yù)熱升溫階段在不同相對濕度下物料的升溫速度、干燥速率、干燥特性以及物料整體的干燥品質(zhì)。

干燥設(shè)備干燥系統(tǒng)模型設(shè)計 在傳統(tǒng)方法中，利用相似理論建立等比例或者縮尺比例模型來研究空間流場特性是比較準確可靠的方法，但此方法耗資較多，且周期較長。建立相似模型的目的就是為了解決在理論上還不能解決的應(yīng)用問題，相似模型被應(yīng)用在很多學(xué)科中[39]。本文搭建了熱泵型烘干房縮尺比例的試驗臺模型，該試驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)對不同物料的干燥實驗，從而出總結(jié)出不同物料干燥動力學(xué)曲線變化規(guī)律以及不同物料的干燥工藝。

干燥設(shè)備模型條件的分析 完全遵守是比較困難的。在實踐中，通常采用近似?；姆椒?。

（1）為了滿足幾何相似的要求，縮尺模型的尺寸是按比例縮小的。

（2）如果是穩(wěn)定過程，時間條件就無任何意義，所以不需要考慮。 

（3）溫度場相似和溫度相近這兩個條件，是保持物理參數(shù)近似相似的關(guān)鍵。 

（4）模型與原型中發(fā)生的過程和現(xiàn)象基本上是相同的，所以基本微分方程組是相同的。

（5）邊界上重要的是保證熱流量的相似，而溫度場的相似可以忽略。干燥設(shè)備內(nèi)送風(fēng)氣流雷諾數(shù)由設(shè)計參數(shù)算出。在烘干過程中，當烘房內(nèi)溫度為較大值時，v值較大，此時 Re 達到較小值。若較小值在自模區(qū)，則其他溫度范圍內(nèi)必定也在自模區(qū)范圍內(nèi)，由實際烘房參數(shù)可求得 Re 。

計算得出干燥設(shè)備干燥紅棗 24 小時需要總加熱量 8574.84k J ，則整個干燥過程中單位時間內(nèi)需要為干燥室提供的有效熱量為 99.25J，設(shè)電加熱的效率η=%90 ，加熱器功率 Pe =99.25 ÷0.9 =110.28W 。 選用 W 型 220V，1.0 k W 的電加熱，干燥設(shè)備的可調(diào)溫度范圍是 0～150℃。根據(jù)電加熱器的大小，將加熱室尺寸設(shè)置為：300×200×330mm。電加熱室用 2mm 的鍍鋅板白鐵皮制成，采用 2cm 厚的聚氨酯板保溫，電加熱的啟停由溫度控制箱控制。為了實現(xiàn)干燥過程中對風(fēng)速的要求，我們采用風(fēng)機使管道中的空氣流動，風(fēng)機出風(fēng)口處用風(fēng)速儀測風(fēng)速，風(fēng)機與變速器相連，實現(xiàn)對風(fēng)速的調(diào)節(jié)。 由風(fēng)量 Q=39.55 m3/h，選擇軸流交流風(fēng)機的型號為：SF-15051。

干燥設(shè)備濕度控制與加濕方式 將原有的硅膠除濕室改為加濕室，在加濕室內(nèi)采用超聲波霧化進行加濕，將盛霧化的容器放入加濕室內(nèi)，超聲波霧化設(shè)備的原理就是通過高頻諧振把液態(tài)水分子打散，從而產(chǎn)生水霧。用振蕩頻率為 1.7MHz  或 2.4MHz 的電子高頻震蕩使陶瓷霧化片產(chǎn)生高頻諧振即可，不再需要其他的輔助工序。將預(yù)熱升溫階段干燥設(shè)備的濕度分別控制在 40%、50%和 60%，當濕度要求為 60%時使用兩個霧化設(shè)備，因為在預(yù)熱階段后期一個霧化設(shè)備不能達到濕度要求，通過控制霧化設(shè)備的啟?？刂聘稍锸覂?nèi)的濕度。