果蔬真空干燥实验研究以及设备开发

发布时间：2022-10-20 10:44

　　果蔬低温真空干燥能够有效地减少果蔬干燥过程中营养成分的损失，对于解决果蔬产量相对过剩有着重要的意义。但是，国内少量用于果蔬真空干燥的设备还停留在试验和小规模生产阶段。本文旨在通过一系列的真空干燥试验、软件分析和设计计算，对现行低温真空干燥设备装料面积小，加热不均匀和能耗较高等缺陷进行改良设计。 （1）通过真空干燥设备的工艺试验，验证了真空低温干燥设备的可行性，研究了加热水温度、真空度和物料厚度对干燥效率的影响；同时，实验证明了实验真空设备加热搁板传热的不均匀性，发现提高加热介质的流速能够有效提高加热搁板的加热均匀性。 （2）针对果蔬实验真空干燥设备真空系统的有效抽速得不到充分利用的情况，本文将计算和实验相结合，根据物料的干燥工艺条件，计算出其最大放气速率，在合理匹配真空系统有效抽速的条件下，确定真空干燥箱的装料面积。另外，对于不同的干燥物料，可以采用本文提出的理论方法，对原真空干燥设备的真空干燥箱装料面积进行匹配设计。 （3）通过有限元分析，研究大型真空干燥箱形状对其力学性能的影响，得出在相同条件下，圆筒形真空干燥箱的应变更小，且抵抗屈曲变形的能力更强。因此，本文将真... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 课题提出的依据及意义
    1.2 真空干燥设备的发展
        1.2.1 国外设备的发展
        1.2.2 国内设备的发展
    1.3 真空干燥设备的应用
    1.4 果蔬真空干燥工艺的研究现状
    1.5 真空干燥理论的研究现状
    1.6 研究内容及方法
2 低温真空干燥实验设备
    2.1 实验设备的组成及其原理
    2.2 真空干燥箱的组成及参数
    2.3 真空系统的组成及参数
    2.4 加热冷却系统组成
    2.5 本章小结
3 低温真空干燥实验研究
    3.1 不同干燥方式对干燥结果的影响
    3.2 干燥影响因素的试验研究
    3.3 加热搁板的实验研究
    3.4 真空干燥箱装料面积的实验研究
    3.5 本章小结
4 真空干燥箱的设计及有限元分析
    4.1 真空干燥箱设计
        4.1.1 真空干燥箱的设计目标及要求
        4.1.2 箱体设计
        4.1.3 圆筒形箱体封头设计
        4.1.4 箱门设计
        4.1.5 圆筒形箱体支座设计
        4.1.6 加热搁板固定架设计
        4.1.7 箱体开孔设计
        4.1.8 真空干燥箱三维模型的建立
    4.2 箱体有限元分析
        4.2.1 分析对象
        4.2.2 载荷及约束添加
        4.2.3 结果分析
    4.3 真空系统设计
        4.3.1 抽气负荷计算
        4.3.2 泵组选用
        4.3.3 真空泵抽气时间计算
    4.4 料车设计
    4.5 本章小结
5 加热冷却系统的改进设计
    5.1 加热搁板的真空传热
        5.1.1 搁板与料盘的辐射换热
        5.1.2 搁板与料盘的传导换热
    5.2 加热搁板的改进
        5.2.1 搁板结构
        5.2.2 搁板传热方式选择
        5.2.3 搁板结构设计
    5.3 加热冷却管道的设计
        5.3.1 加热冷却管道组成
        5.3.2 加热冷却管道设计
    5.4 加热/冷却系统改进
        5.4.1 加热冷却系统改进方案
        5.4.2 加热冷却系统工作原理
        5.4.3 系统制热量计算
        5.4.4 系统制冷量计算
        5.4.5 循环水量计算
    5.5 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 A：真空干燥样品检验报告
附录 B：真空干燥箱装配图
攻读学位期间发表的学术论文及专利目录


【参考文献】：
期刊论文
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[4]热风和微波真空联合干燥甘蓝试验[J]. 徐艳阳,张慜,陈亦辉,钟齐丰.  无锡轻工大学学报(食品与生物技术). 2003(06)
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[9]利用微波固定组织的收缩率[J]. 楚德昌,邓振旭,李春华,王守广,葛框框,李杰.  中国组织化学与细胞化学杂志. 2008(01)
[10]真空冷冻干燥机制品搁板制冷的优化[J]. 史伟勤,楼唯.  干燥技术与设备. 2008(01)



本文编号：3694340