姜彥武 唐學(xué)鵬 鄢金山 張學(xué)軍 史增錄

摘要：針對(duì)鮮杏成熟期集中易腐敗變質(zhì)、不易儲(chǔ)存導(dǎo)致產(chǎn)后損失嚴(yán)重等問題，設(shè)計(jì)一種杏熱風(fēng)烘干房。介紹杏熱風(fēng)烘干房總體結(jié)構(gòu)及工作原理，對(duì)其關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，得出蒸發(fā)水量、生產(chǎn)能力、空氣消耗量和風(fēng)量等數(shù)據(jù)，以期為研發(fā)新型杏干燥裝備提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：杏;熱風(fēng)干燥;烘干房;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TS255.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2020）05-0015-03

杏為落葉小喬木，薔薇科（Rosaeeae）李亞科（Prunoideae）杏屬（Armeriaca Mill）植物，普遍栽培于世界溫帶地區(qū)。杏色澤鮮艷，香味宜人，味道可口，富含人體所需的多種營(yíng)養(yǎng)元素如蛋白質(zhì)、糖、酸、礦物質(zhì)、維生素等。新疆杏樹主要分布在喀什、阿克蘇、和田等地，種植面積達(dá)18.99 hm2，占新疆林果種植總面積的18.90%，居第二位。杏產(chǎn)量173.36萬(wàn) t，占新疆林果總產(chǎn)量的23.53%，居第一位。鮮杏存貯期短，在溫度0 ℃、濕度90%的條件下，根霉菌會(huì)浸染致其腐爛，故鮮杏通常采用制干方法延長(zhǎng)其存貯期。制干多采用傳統(tǒng)露天攤曬法和熏硫法。露天攤曬難以保障杏的衛(wèi)生指標(biāo);熏硫法雖可防止病蟲害，但影響杏的干燥品質(zhì)，且對(duì)人體有害。因此，提高杏干燥技術(shù)水平，有助于推動(dòng)新疆農(nóng)產(chǎn)品和食品加工業(yè)發(fā)展。

1 杏熱風(fēng)烘干房總體結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 總體結(jié)構(gòu)

杏熱風(fēng)烘干房結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由熱風(fēng)爐、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、熱風(fēng)道、烘房、物料車、烘房門等組成。

1.2 工作原理

工作前，先對(duì)采摘的鮮杏進(jìn)行初步分級(jí)篩選，將蟲蛀、腐爛的鮮杏剔除，然后裝盤，置于物料車上，按順序推進(jìn)烘干房。烘干房工作時(shí)，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)經(jīng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入熱風(fēng)道，從熱風(fēng)道兩側(cè)排出并水平穿過物料車，與物料車內(nèi)的鮮杏充分接觸進(jìn)行熱交換，然后從出風(fēng)口流出，進(jìn)入熱風(fēng)爐熱交換裝置，再?gòu)倪M(jìn)風(fēng)口進(jìn)入烘房，實(shí)現(xiàn)循環(huán)烘干。

2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)

2.1 物料車

以庫(kù)車小白杏為例，其平均直徑D=31.55 mm，單粒質(zhì)量m=0.019 7 kg。干燥托盤承載量設(shè)計(jì)為10 kg，則每盤可放置小白杏508個(gè)。

根據(jù)鮮杏平均直徑，可得單個(gè)體積為：

V1=π×（）3=1.64×10-5 m3

則所需干燥盤容積為：

V2=V1×508=0.008 34 m3

干燥物料盤設(shè)計(jì)為460 mm×1 280 mm×30 mm，則物料盤體積為V3=0.46×1.28×0.03=0.017 66 m3，大于10 kg杏果的體積。因此，干燥托盤滿足設(shè)計(jì)要求。

干燥物料車的車體用方鋼管焊接而成，下部安裝4 個(gè)萬(wàn)向輪，上部放置鮮杏托盤，托盤之間距離120 mm（如圖2所示）。熱風(fēng)烘干房是從熱風(fēng)道出風(fēng)并以水平方式穿過水平擺放的托盤，所以托盤底部需要開孔以更好地利用熱風(fēng)。根據(jù)干燥批量及干燥托盤之間的距離，可以計(jì)算出物料車大小為1 060 mm×1 280 mm×1 900 mm。

2.2 保溫層

保溫層以槽鋼構(gòu)成框架，內(nèi)外層用金屬板密封，中間填充絕熱材料保溫。保溫層應(yīng)無孔隙，以免熱量散失。參考彩鋼活動(dòng)板房樣式設(shè)計(jì)烘干房箱體，選定聚乙烯塑料泡沫彩鋼板作為夾芯板。

2.3 熱風(fēng)道

熱風(fēng)道主要由3段組成，靠近進(jìn)風(fēng)口的位置為第一段，相連依次為第二段和第三段，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3 干燥參數(shù)計(jì)算

已知鮮杏干燥批量3 萬(wàn)kg，干燥時(shí)間20 h，初始含水率80%，進(jìn)風(fēng)口溫度65～85 ℃，杏安全儲(chǔ)藏運(yùn)輸?shù)暮蕿?5%～18%。

3.1 絕干物料量

絕干物料量計(jì)算公式為：

4 結(jié)論

設(shè)計(jì)一種用于鮮杏干燥的熱風(fēng)烘干房，利用熱風(fēng)爐為熱源，以彩鋼板為外墻構(gòu)筑烘干房主體，采用可組合的熱風(fēng)道作為烘干房?jī)?nèi)熱風(fēng)流動(dòng)及控制流向的裝置。熱風(fēng)從熱風(fēng)道出來后水平穿過物料車，在物料車內(nèi)形成一定的渦流，對(duì)干燥托盤內(nèi)的杏的上下表面進(jìn)行加熱，可實(shí)現(xiàn)均勻干燥，保證干燥品質(zhì)。烘干房出風(fēng)口的熱風(fēng)再次進(jìn)入熱風(fēng)爐的熱交換裝置，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)能量的再利用，提高了能量利用率。

參考文獻(xiàn)

[1] 王聘.新疆小白杏果實(shí)采后貯藏保鮮的研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[2] 田甜.新疆杏加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[3] 新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局. 新疆統(tǒng)計(jì)年鑒2013[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2013.

[4] 肉孜·阿木提，李峰，高澤斌.新疆小白杏的太陽(yáng)能干燥試驗(yàn)研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2011（7）：154-157.

[5] 張文海.對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算公式的認(rèn)識(shí)[J].微電機(jī)，2007，40（10）：82-83.