本文選題：紅外干燥　切入點(diǎn)：溫度場(chǎng)分布　出處：《天津科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：紅外輻射干燥是一種新型的干燥方式,由于其具有高效、節(jié)能、衛(wèi)生、便于調(diào)節(jié)和控制等特點(diǎn),越來(lái)越受到人們的重視。隨著紅外輻射干燥的使用越來(lái)越廣泛,人們對(duì)干燥過(guò)程中的操作條件優(yōu)化提出了更高的要求,本文通過(guò)對(duì)紅外輻射場(chǎng)溫度分布規(guī)律的分析找到最佳輻射方案；通過(guò)物料干燥實(shí)驗(yàn)研究了不同操作參數(shù)對(duì)干燥過(guò)程的影響；最后建立物料干燥模型作為變溫干燥實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的參考。在紅外輻射干燥生產(chǎn)中,紅外輻射器的選擇關(guān)系到干燥的效率和節(jié)能問(wèn)題,因此本文綜合分析了幾種目前比較常用的輻射器類型,并根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)選擇乳白石英發(fā)射器作為紅外發(fā)射器。紅外輻射場(chǎng)的分布關(guān)系到干燥過(guò)程的一致性以及干燥設(shè)備的設(shè)計(jì)。在大規(guī)模生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中,輻射場(chǎng)所起的作用尤為明顯。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了不同干燥功率和不同輻射器間距情況下的溫度分布場(chǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在特定的功率下輻射場(chǎng)溫度分布均勻性與輻射器間距有關(guān),并且在輻射器間距由小到大的過(guò)程中有最合適距離。通過(guò)仿真軟件模擬了不同方向上紅外輻射場(chǎng)溫度的分布、不同數(shù)量輻射器的分布和在不同風(fēng)速條件下輻射場(chǎng)溫度分布,在無(wú)風(fēng)條件下找到了滿足溫度分布均勻條件的最佳輻射器排布方案。不同的輻射角度和輻射功率、物料厚度都會(huì)影響紅外輻射干燥的效率和產(chǎn)品品質(zhì),本文分析了不同條件下的物料干燥特性,然后通過(guò)變溫干燥找到了最為節(jié)能高效的干燥方式：對(duì)于南瓜漿等多孔性狀物料干燥,先采用中溫干燥,達(dá)到約85%水分含量時(shí),采用高溫短時(shí)間快速干燥,待干燥速率開(kāi)始下降時(shí),采用低溫降溫干燥的方法,物料的干燥效果最好。干燥數(shù)學(xué)模型的建立可以幫助我們掌握干燥過(guò)程,利用不同功率條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)不同干燥模型進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明page模型、Logarithmic模型、Wang and Singh模型、Midilli-Kucuk擬合程度較好,并得出了Logarithmic模型中各個(gè)參數(shù)與輸入功率的關(guān)系,得到了南瓜漿干燥模型,該模型作為可以為南瓜漿變溫干燥設(shè)計(jì)的參考,進(jìn)一步優(yōu)化干燥進(jìn)程。
[Abstract]:Infrared radiation drying is a new type of drying method. Because of its high efficiency, energy saving, hygiene, easy to adjust and control, more and more people pay attention to it. Higher requirements have been put forward for the optimization of the operating conditions in the drying process. In this paper, the best radiation scheme is found by analyzing the temperature distribution of infrared radiation field. The effects of different operating parameters on the drying process were studied through material drying experiments. Finally, the drying model of materials was established as a reference for the experimental design of variable temperature drying. The choice of infrared radiator is related to the efficiency and energy saving of drying, so this paper synthetically analyzes several types of radiators that are commonly used at present. According to the characteristics of this experiment, the white quartz emitter is selected as infrared emitter. The distribution of infrared radiation field is related to the consistency of drying process and the design of drying equipment. The temperature distribution field under different drying power and different radiator spacing is obtained by experiments. The experimental results show that the uniformity of radiation field temperature distribution is related to the radiator spacing under specific power. The temperature distribution of infrared radiation field in different directions, the distribution of different number of radiators and the temperature distribution of radiation field under different wind speed are simulated by simulation software. Under the condition of no wind, the optimal radiator arrangement scheme satisfying the condition of uniform temperature distribution has been found. Different radiation angle, radiation power, material thickness will affect the efficiency of infrared radiation drying and the product quality. In this paper, the drying characteristics of materials under different conditions are analyzed, and the most energy saving and efficient drying method is found by means of variable temperature drying. For the porous materials such as pumpkin pulp, the medium temperature drying is first used to reach about 85% moisture content. When the drying rate begins to decrease, the drying effect of the material is the best by using the method of low temperature cooling and drying. The establishment of the drying mathematical model can help us to master the drying process. Using the experimental data under different power conditions, different drying models are verified. The results show that the page model and the Wang and Singh model fit well, and the relationship between the parameters of the Logarithmic model and the input power is obtained. The drying model of pumpkin pulp was obtained. The model can be used as a reference for the design of pumpkin pulp drying at variable temperature, and the drying process can be further optimized.
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TS205

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