CN109490364A - 一种花生荚果水分转移变化测试装置 - Google Patents

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Abstract

一种花生荚果水分转移变化测试装置,其特征在于:它包括水平设置在通风箱体内的用以承载试验用的花生荚果的架空网格式物料架板,位于架空网格式物料架板下方的若干层错层气流调控板,以及设置在通风箱体上的用于调节各错层气流调控板之间的错位程度的调节件;在位于最下方的错层气流调控板底部的空气缓冲室内设置有与通风管出风口相连接的竖直向下延伸、且侧壁是开设有通风孔的弯头,在用于控制风量的通风管的外延端安装有用于控制风量的流量计、阀门以及加热箱,所述加热箱通过通风管与风机相连接。

Description

一种花生荚果水分转移变化测试装置
技术领域
本发明涉及一种于可调风温风量,且可均匀送风条件下花生荚果水分转移变化规律的测试装置,更具体讲是涉及一种花生荚果水分转移变化测试装置。
背景技术
花生作为我国重要的油料作物、经济作物和特色出口农产品,播种面积和产量连年稳步提高。随着花生产业机械化程度的大幅提高,花生收获日趋集中,短期内堆积大量荚果,晒场和仓储设施不足问题凸显。而花生收获阶段遇到的降雨天气更加剧了花生霉变及产生毒素的风险,在我国一些花生主产区,每过几年即会遇到收获期遭遇降雨,已摘果花生无法晾晒。生产中极少使用的花生干燥设备也基本上是其它农副产品的兼用干燥设备,干燥工艺参数和干燥条件并不完全适用于花生干燥。因此,由于花生荚果大小、重量、结构及生物特性的不同,对于花生荚果收获后的机械化干燥技术理论研究和相应机械化干燥设备研发及推广应用一直进展缓慢。
花生荚果由花生壳和花生仁组成。花生壳富含食用纤维,多孔,干燥时壳的水分容易挥发;花生仁富含脂肪和蛋白质,由于蛋白质的亲水性,干燥时花生仁中水分较难除去,而增加干燥温度会使脂肪和蛋白质发生变化,导致花生品质劣变,影响其食用价值和经济效益。此外,在干燥前,高水分含量的花生荚果的壳和仁接触紧密,且此时二者含有的自由水较多,此时少量热量即可使壳和仁中的部分水分挥发出来;干燥过程中,花生仁失水皱缩,导致仁和壳分离,在二者之间形成空气层,此空气层是干燥过程传质传热的主要阻碍,即使使用足够多的热量也不能提高花生仁的降水速率;随着干燥的进行,花生壳和花生仁之间的空气层越来越大,使得花生干燥后期降水速率越来越小。
发明内容
本发明正是针对现有花生干燥过程水分迁移理论研究的缺乏与不足,而设计提供了一种用于研究和分析不同干燥条件下花生荚果干燥过程中水分迁移机理,进而为花生干燥设备实现有效的结构设计和温湿度、气流控制提供理论依据的花生荚果水分转移变化测试装置。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的花生荚果水分转移变化测试装置包括水平设置在通风箱体内的用以承载试验用的花生荚果的架空网格式物料架板,位于架空网格式物料架板下方的若干层错层气流调控板,以及设置在通风箱体上的用于调节各错层气流调控板之间的错位程度的调节件;在位于最下方的错层气流调控板底部的空气缓冲室内设置有与通风管出风口相连接的竖直向下延伸、且侧壁是开设有通风孔的弯头,在用于控制风量的通风管的外延端安装有用于控制风量的流量计、阀门以及加热箱,所述加热箱通过通风管与风机相连接。
本发明中用于调节各错层气流调控板之间的错位程度的调节件是由设置在箱体外的螺纹座和螺杆构成。
具体说,各层错层气流调控板上的开孔可通过连接于箱体外的螺纹座和螺杆调节其错位程度,进而调节通过的气流速度及物料受风的均匀度。气流经过侧壁上开设有通风孔的弯头和多层错层气流调控板气流缓冲后,使得通过架空网格式物料架板及其上面物料的气流更加均匀。
本发明的原理即有益效果如下:
加热箱将外界空气加热,热风风温可由加热箱进行连续调节,风机将经加热箱加热后的一定风温的热风经通风管送入通风箱体内,其中通风管上安装有阀门用以控制风速,并通过流量计检测通风风量。在通风箱体底部的空气缓冲室内,通风管出风口装有侧壁设置有通风孔的弯头,用于缓冲热风气流,热风经侧壁开孔的弯头和空气缓冲室缓冲后,通过错层气流调控板,此错层气流调控板可通过调节通风箱体外的螺纹座和螺杆调节其错位程度,从而调节通过的气流速度和进一步提高热风的均匀度。经侧壁开孔弯头、空气缓冲室和错层气流调控板三级缓冲后,稳定均匀的热风气流均匀穿过物料架板上的花生荚果,使得物料架板上的花生荚果均匀干燥,保证同一层不同位置处的花生荚果受热均匀一致,定时测定花生壳、花生仁及花生果籽粒的水分,进而计算评价花生水分在花生仁、花生壳上的转移与变化,得到可靠的、重复性好的花生壳、花生仁及花生果籽粒水分数据,进而计算评价花生水分在花生仁、花生壳上的转移与变化规律提供可靠的实验平台。
附图说明
图1是本发明的花生荚果水分转移变化测试装置示意图。
图中序号:1、通风箱体,2、架空网格式物料架板,3、4、5、6、错层气流调控板,7、流量计,8、阀门,9、加热箱,10、通风管,11、风机,12、侧壁开孔的90度转弯弯头,13、空气缓冲室。
图2 是本发明用于调节错层气流调控板错开程度的螺纹座和螺杆安装示意图。
图中序号:3、4、5、6、错层气流调控板,14、是与错层气流调控板4连接的螺纹座,15、是与错层气流调控板4连接的螺栓,16、是与错层气流调控板6连接的螺纹座,17、是与错层气流调控板6连接的螺栓。
图3是49.02%水分含量的花育60花生果于热风温度45℃、风量155 m3/h通风干燥条件下花生壳、花生仁及花生的水分含量变化图。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述:
如图1所示,本发明的花生荚果水分转移变化测试装置包括水平设置在通风箱体1内的用以承载试验用的花生荚果的架空网格式物料架板2,位于架空网格式物料架板下方的若干层错层气流调控板3、4、5、6,以及设置在通风箱体1上的用于调节各错层气流调控板3、4、5、6之间的错位程度的调节件14、15、16、17;通过调节螺纹座14、16及螺杆15、17来调节气流调控板4、6与气流调控板3、5之间的错位程度;在位于最下方的错层气流调控板6底部的空气缓冲室13内设置有与通风管出风口相连接的竖直向下延伸、且侧壁是开设有通风孔的弯头12,用于缓冲气流;在用于控制风量的通风管的外延端安装有用于控制风量的流量计7、阀门8以及加热箱9,所述加热箱9通过通风管10与风机11相连接。
进一步说,所述错层气流调控板上的开孔可通过连接于箱体外的螺纹座和螺杆调节其错位程度,进而调节通过的气流速度及物料受风的均匀度;气流经过侧壁上开设有通风孔的弯头12和多层错层气流调控板3、4、5、6气流缓冲后,使得通过架空网格式物料架板2及其上面物料的气流更加均匀。
本发明通过连接于箱体外的螺纹座14、16和螺杆15、17调节其错位程度,进而调节通过的气流速度及物料受风的均匀度。多层孔板下的空气缓冲室13内设置具有侧壁开孔的弯头12,用于接受并缓冲经通风管导入的、来自风机11的、设定好温湿度的通风气流。通风管上安装阀门8用以控制风量,并通过流量计7检测通风流量。风机11的出风口通过另一风管10与电热箱9相连,通过电热箱9调节进入通风箱体1的气流温度。物料架板2下同平面多点设温度、湿度和气流传感器用于监测温湿度和气流速度,温湿度传感器与电脑监测器连接,可实时读取数据。
具体工作方式如下:
将物料架板2和错层气流调控板3、4、5、6按一定间距架于通风箱体1内,开启风机11,调节阀门8至风量稳定,调节加热箱9至风温稳定。风温风量均稳定的热风由风机11经通风管、侧壁开设有通风孔的弯头12中送入空气缓冲室13中,经过缓冲后的热风经错层气流调控板3、4、5、6进一步缓冲稳定后,送至物料架板2。通过电脑实时读取物料架板2下多点设置的温湿度和气流传感器的数据,待各点温湿度及气流速度稳定后,将湿花生荚果均匀放置于物料架板2上,按照实验设计的时间间隔定时测定花生壳、花生仁及花生果籽粒的水分,进而计算评价花生水分在花生仁、花生壳上的转移与变化。
本发明通过侧壁开设有通风孔的弯头12、空气缓冲室及错层气流调控板3、4、5、6将热风均匀送至物料架板2,使得其上的花生荚果物料均匀受风,保证每个花生荚果干燥条件的一致,为研究花生荚果干燥过程中水分转移的规律提供了稳定的实验条件。此外,加热箱9可对风温进行连续调节,阀门8可对风量进行连续调节,流量计7可实时读取送风量,即为整个装置提供了较大范围可供选择的干燥条件,为研究不同风温不同风量干燥条件下花生荚果水分转移规律提供了可能性。
本发明的具体实验例如下:
将架空网格式物料架板2架于通风箱体1中部,将风机11、加热箱9、阀门8打开,将电脑与温湿度传感器相连,待输送气体温度和流量分别达到45℃和155 m3/h并稳定后,将湿花生果籽粒(品种:花育60,初始水分49.02±1.27%)单层均匀放置于架空网格式物料架板2上。
在通风干燥过程中,每隔一定时间(本实验例采用1h间隔时间)用镊子取出单粒花生果(三次平行),并用钳子夹开花生壳,采用GB/T 20264-2006和GB 5009.3-2016的方法对花生壳、花生仁和花生的水分进行测定。实验结果如图3所示。

Claims (2)

1.一种花生荚果水分转移变化测试装置,其特征在于:它包括水平设置在通风箱体内的用以承载试验用的花生荚果的架空网格式物料架板,位于架空网格式物料架板下方的若干层错层气流调控板,以及设置在通风箱体上的用于调节各错层气流调控板之间的错位程度的调节件;在位于最下方的错层气流调控板底部的空气缓冲室内设置有与通风管出风口相连接的竖直向下延伸、且侧壁是开设有通风孔的弯头,在用于控制风量的通风管的外延端安装有用于控制风量的流量计、阀门以及加热箱,所述加热箱通过通风管与风机相连接。
2.根据权利要求1所述的花生荚果水分转移变化测试装置,其特征在于:用于调节各错层气流调控板之间的错位程度的调节件是由设置在箱体外的螺纹座和螺杆构成。
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