电磁加热谷物真空干燥工艺研究.pdf
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1、电磁加热真空干燥技术是目前干燥速度快、干燥过程易于控制且不产生污染的一种干燥方法,被广泛应用于农业生产和食品工业领域。以电磁感应加热技术工作原理及技术特性为基础,系统论述了电磁加热干燥技术在国内外的研究进展,并以水稻干燥为研究对象,探究电磁加热真空干燥技术对其干燥的影响,研究结果表明,电磁加热谷物干燥技术在进行食品加工干燥时,温度分布均匀,且目前相关装备较为成熟,可以满足实际生产的需求。研究结果可以为干燥技术的发展提供相应的技术参考与发展思路。关键词:电磁加热;工作原理;研究进展;试验中图分类号:S226.6(Jiamusi Branch of Heilongjiang Academy of
2、Agricultural Machinery Sciences,Jiamusi 154004,China)Abstract:Electromagnetic heating vacuum drying technology is a drying method with fast drying speed,easy control ofdrying process and no pollution,which is widely used in agricultural production and food industry.Based on the workingprinciple and
3、technical characteristics of electromagnetic induction heating technology,this study systematically discus-ses the research progress of electromagnetic heating drying technology at home and abroad,and takes fruit and vegetabledrying as the research object to explore the influence of electromagnetic
4、heating vacuum drying technology on its drying.It is more mature and can meet the demand of actual production.The research results can provide corresponding techni-cal reference and development ideas for the development of drying technology.Keywords:electromagnetic heating;working principle;research
5、 progress;experiment0引言我国是农业生产大国,谷物干燥对于保障粮食安全具有重要意义。谷物干燥是粮食生产的重要环节之一,目前谷物干燥常见方法为使用谷物干燥机和自然干燥法 1-2 。自然干燥法较为简单,但是干燥时间较长,需要耗费大量的人力物力,干燥不及时还会导致谷物发生霉变。使用谷物干燥机进行干燥,主要是基于对流热传质的基本规律,通过控制热空气等干燥介质温度、湿度和气流速度等进行谷物干燥,目前基本可实现人工控制和智能控制,烘干速度较快但是进行大批量谷物干燥时,基建投资费用较高、设备工艺较为复杂。电磁加热谷物真空干燥技术是将电磁感应技术和真空干燥技术结合的一种新型技术,具有高效、
6、加热均匀、干燥过程易于控制及经济效益显著等应用优基金项目:黑龙江省农业科学院2 0 2 0 年度院级科研项目(2020YYYF043)作者简介:佟童(1 9 8 8 一),女,辽宁昌图人,硕士,工程师,研究方向为种子、粮食的贮藏、干燥,农副产品加工处理及其自动化。文献标识码:AStudy on Vacuum Drying Process of Electromagnetic Heating GrainTONG Tong,WU Chunsheng,TIAN Xinqing,MA Wenjun,XU Caihuadoi:10.14031/ki.njwx.2023.08.022势 3-5 。本研究以
7、果蔬干燥为研究目标,针对传统干燥方法中存在的问题,基于电磁真空干燥技术的应用优势开展相关研究。研究结果旨在为农业生产及粮食安全提供一种新的发展思路与方法。1国内外研究概述1.1月电磁加热技术研究进展目前,研究人员致力于开发具有高效电磁感应特性的材料,旨在进一步提高电磁加热技术的能量转化效率,从而实现更高效、更节能的加热过程 6-7 。电磁加热技术研究进展如表1 所示。1.2真空干燥技术研究现状真空干燥技术通过降低干燥室内的气压,使水或其他溶剂在较低温度下直接从固态或液态转变为气态,从而快速去除产品中的水分或挥发性成分。目前真空干燥技术的研究主要包括设备改进、干燥过程控制及能耗研究等(表2)。2
8、电磁加热真空干燥设备将电磁感应加热技术和真空干燥设备相互结合,设计一种电磁感应加热真空干燥设备,为后续2023 年第8 期水稻干燥性能试验奠定基础 8-9 1 。电磁加热真空干燥设备主要包括真空机、真空研究领域高效电磁感应加热材料电磁感应加热系统设计电磁加热控制技术电磁加热在新领域的应用多物理场耦合模拟和优化农机使用与维修干燥腔体、冷凝系统和蒸汽加热器等关键部件组成(表3)。表1 电磁加热技术研究进展关键技术寻找具有高效电磁感应特性的材料,如铁氧体、石墨烯和纳米金属。具有高效电磁感应特性的材料,如铁氧体、石墨烯和纳米金属设计不同形状和尺寸的感应线圈,优化电磁场的频率和功率等参数实现高效加热开发
9、高精度的电磁加热控制技术,通过传感器和自动化算法实现对加热参数的精确调节在食品加工、化工生产、医疗设备等领域应用电磁加热技术,并研究其在生物医学、环境保护和新能源等领域的潜在应用进行多物理场耦合模拟和优化研究,更好地理解和优化电磁加热过程73表2 真空干燥技术研究现状研究领域设备改进干燥过程控制技术能量消耗降低干燥过程模型与仿真干燥过程监测与控制关键技术改进包括提高真空系统的抽气速度、减小干燥室的漏气率等进而提高干燥效率和产品质量开发先进的干燥过程控制技术,包括温度控制、湿度控制和气氛控制等。通过精确控制这些参数,实现干燥过程的最佳控制和优化创新改进热泵系统、利用余热等方式,降低干燥过程中的能
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