本文上海一恒科學(xué)儀器有限公司針對小顆粒狀物干燥方式簡單，熱利用率低，獲得的物料干制品質(zhì)量得不到有效保障的問題。射頻是指頻率在3kHz～3GHz的一種高頻交流變化電磁波的簡稱。傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥主要通過熱傳導(dǎo)和對流將熱能從熱源傳遞到物料中，而射頻干燥的特點是直接與物料中的極性分子或離子進行耦合，物料中的極性分子和離子受到高頻率交變電場激發(fā)，正負離子發(fā)生離子遷移，進而產(chǎn)生熱，對物料進行干燥，因而比熱風(fēng)干燥效率更高。除此之外，射頻干燥相對微波干燥而言，具備更好的均勻性、更穩(wěn)定的溫度控制和更佳的干燥質(zhì)量。在實際的食品工業(yè)中，熱風(fēng)干燥小顆粒（含粉料）物料時，會造成物料堆積，顆粒飛散，并且對干燥室的環(huán)境造成嚴重破壞，導(dǎo)致物料的質(zhì)量變差，能耗變高。進而導(dǎo)致小顆粒（含粉料）物料在食品工業(yè)上發(fā)展的滯后，不利于產(chǎn)業(yè)化的進行。
然而，結(jié)合射頻給熱適合處理低水份含量物料的特點，射頻干燥可以替代熱風(fēng)干燥在小顆粒（含粉料）工業(yè)上的應(yīng)用，使干燥時物料處于相對靜止狀態(tài)，有效防止物料質(zhì)量變差，能耗提高。近些年關(guān)于射頻干燥在食品上的應(yīng)用研究，較多的集中在食品材料的滅酶、滅菌和延長食品的貨架期的研究上。本試驗上海一恒科學(xué)儀器有限公司擬設(shè)計一臺占地面積＜30m2、處理量可達到1500kg/h、能耗＜6000kJ/(kg·H2O)的中試射頻干燥機（干燥物料為玉米顆粒），設(shè)計射頻干燥機干燥小顆粒（含粉料）以射頻源發(fā)射的射頻為主要給熱方式，翅片加熱管輔助給熱方式進行干燥，在物料充分干燥（物料的含水率<10%）的前提下，保證干燥物料干燥均勻、快速，為射頻干燥小顆粒物料提供理論依據(jù)及技術(shù)支撐。
整體結(jié)構(gòu)
所設(shè)計的射頻干燥機主要由射頻源箱體、進料口、輸送帶、厚度限制裝置、電加熱裝置、兩邊對稱的輥輪、底部支架、出料口、動力裝置、控制電路和顯示器等部分組成，其外型尺寸為22000mm×2000mm×1200mm，如圖1所示。射頻箱體為與兩邊支架連接起來的箱體，保證射頻能量的充分利用；厚度限制裝置的接口處有一緩和裝置，以保證物料的均勻性；底部支架兩邊具有完整的電回路，以保證整個過程都有在控制之下進行；動力裝置主要為輸送帶提供穩(wěn)定的速度，以保證射頻干燥的均勻性；控制電路包括溫控模塊和射頻輸出控制模塊，溫控模塊控制電加熱裝置的輸出功率，以適合不同水含量的物料。
1. 進料口2. 輸送帶3. 厚度限制裝置4. 射頻箱體5. 底部支架6. 電加熱裝置7. 輥輪8. 出料口
圖1射頻干燥機的總體結(jié)構(gòu)示意圖
上海一恒科學(xué)儀器有限公司了解到有人針對小顆粒（含粉料）物料的干燥要求，結(jié)合熱力學(xué)、動力學(xué)和電磁學(xué)原理，設(shè)計了一款針對性較強的射頻干燥機。該設(shè)備將射頻加熱與熱空氣輔助加熱結(jié)合起來，通過對物料內(nèi)的傳質(zhì)傳熱進行分析，合理利用熱梯度，構(gòu)建適宜溫度梯度，在保證不破壞物料質(zhì)量的前提下，使物料從內(nèi)部加熱，加快水分子從物料內(nèi)部擴散出外部的速率，并且運用動力學(xué)原理，緩解了射頻加熱不均勻的問題。整個射頻干燥機都在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，對整個射頻干燥過程進行多重控制，使射頻干燥過程更加精準高效，不僅節(jié)省了人力物力，滿足了食品工業(yè)上對產(chǎn)品的要求，而且保證了產(chǎn)品的營養(yǎng)成分不流失，提高了產(chǎn)品價值，延長了產(chǎn)品的貨架期。然而，本文上海一恒針對的小顆粒（含粉料）物料所設(shè)計的射頻干燥樣機在進行驗證試驗時，僅采用玉米顆粒為試驗樣品，對于其它小顆粒（含粉料）物料的驗證試驗并未進行。為保證設(shè)計的科學(xué)性，仍需對其它小顆粒（含粉料）物料進行進一步的驗證試驗。
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