真空干燥箱主要由干燥箱體、加熱擱板、物料托盤等部件組成。加熱擱板是有料盤式干燥箱內(nèi)的核心部件, 擱板溫度均勻度影響物料溫度和其濕分汽化速率的均勻度, 直接影響到物料的干燥速率和干燥品質(zhì)。因此合理設(shè)計(jì)擱板結(jié)構(gòu), 在真空干燥箱的設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。目前國(guó)內(nèi)已有一些科研院校和企業(yè)對(duì)真空干燥箱進(jìn)行研究, 并設(shè)計(jì)了相關(guān)的干燥設(shè)備, 其中也涉及到了加熱擱板的結(jié)構(gòu)和加熱介質(zhì)?？捎糜诘蜏馗稍?/span>的真空干燥箱通常選取的加熱介質(zhì)為熱水或者蒸汽。

   國(guó)內(nèi)專利201120535547.3 提出了一種低溫真空干燥設(shè)備, 其真空干燥箱內(nèi)盤繞熱水管道, 熱水進(jìn)入料盤內(nèi)嵌管道進(jìn)行傳熱。國(guó)內(nèi)專利201220154465.9公開了一種真空干燥箱, 真空干燥箱內(nèi)設(shè)置有盤管(用于支撐料盤), 熱水進(jìn)入盤管作為熱源, 同時(shí)為了避免物料單側(cè)受熱不均勻, 料盤正上方均布有紅外管 。這兩項(xiàng)專利都確定了真空干燥箱的基本結(jié)構(gòu), 但是, 都未對(duì)加熱盤管或擱板結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行深入研究。本文采用試驗(yàn)測(cè)算和分析結(jié)合的方法,模擬加熱擱板在恒速干燥過程中的熱分布, 試驗(yàn)驗(yàn)證擱板熱分布對(duì)獼猴桃切片干燥速率的影響。提出改進(jìn)方案, 并分析其合理性。

   本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)室果蔬真空低溫干燥箱擱板進(jìn)行了傳熱分析、溫度模擬和試驗(yàn), 并根據(jù)分析和試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn), 得出以下結(jié)論:傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室果蔬真空低溫干燥箱擱板的加熱介質(zhì)入口和出口之間的溫差較大, 然而, 在其他條件一致的情況下, 擱板的溫度越高, 物料的干燥速率越高, 因此, 擱板加熱介質(zhì)入口和出口之間存在的溫差過大會(huì)引起物料干燥速率相差較大的問題。加熱介質(zhì)流速越高, 管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)越高, 加熱管表面溫度越接近加熱介質(zhì)的溫度, 加熱介質(zhì)進(jìn)出口溫差越低。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果也表明, 提高加熱介質(zhì)流速能夠緩解擱板溫度分布不均勻的情況。改進(jìn)擱板結(jié)構(gòu)為逆向雙回路, 一路水管的出水口與另一路水管的進(jìn)水口相連接, 形成一個(gè)長(zhǎng)程單循環(huán)水路, 進(jìn)出口在同一側(cè), 能使擱板的受熱更加均勻。