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高效节能钢带式果蔬干燥生产线结构浅析
发布时间：2013-10-02 09:14 来源：未知
1、前言
我国是一个农业大国，果蔬及土特产资源丰富，品种繁多，而且品质优良，价格低廉。20世纪90年代以来，随着科学技术的发展、农业结构调整步伐的加快和生活水平的提高，蔬菜生产规模不断扩大。已成为农业和农村经济发展的支柱产业。在调整种植结构，保障市场供应，增加农民收入、扩大劳动就业、拓展出口贸易等方面发挥了重要作用，已经成为我国农业产品结构优化、农村经济发展和农民收入提高的重要增长点。
新鲜果蔬产品季节性强、产量高、收获期相对集中，产区一般远离市场，运量大、运费高，新鲜果蔬时效性强，随时间的延长而使鲜果蔬的形状、色泽、风味、品质变差失去新鲜度或腐烂变质造成损失，鲜果蔬销售难的困窘时有发生。因此，加速了果蔬脱水干制品的发展。果蔬脱水千制使果蔬的含水率迅速降低，且其中的各种维生素、营养成分损失很小，具有良好的复水性，复水后基本保证了原有的风味和营养成分。果蔬干制不仅平抑了淡旺季节鲜果蔬市场的矛盾，缓解了鲜果蔬销售困难，更重要的是我国和世界许多国家的人民喜食果蔬的脱水干制品。果蔬的脱水干制品市场畅销，有极大的市场潜力和广阔的市场发展空间；同时，随着科学技术的发展，城乡人民消费向系列化、方便化、营养化方向发展，国内方便食品对果蔬脱水干制品的需求不断增加。果蔬干制品已发展为深加工的重要工业原料，广泛用于医药、现代中药、食物添加剂、调味品、军需、航海和地质勘探、旅游业、快餐业等领域。
我国果蔬干制品的生产始于20世纪60年代，当年出口量仅几百吨，产品仅限少数几个品种。近年来发展迅速，年出口量已由几百吨发展到2万多吨，品种也从几种发展到近百种。脱水干制方法有自然晒干及人工脱水干制两类。果蔬自然干制受气候和气象条件限制，干燥速度慢、卫生差、劳动效率低、制品品质差，现已基本上淡出。果蔬人工脱水干制不受气候、气象和地区限制及季节的制约，而且有耐贮存、易流通、食用方便干燥速度快、卫生、劳动效率高、制品品质优良，适于工业化、规�；�、自动化生产等特点，因而应用广泛。
人工脱水干制包括热风干制、微波干制、膨化干制、红外线及远红外线干制、真空干制等。目前应用较多、较先进的是热风干燥脱水和冷冻真空干燥脱水，其生产的产品既可保留新鲜果蔬原有的色、香、味、形，又具有理想的快速复水性。冷冻真空干燥投资大、成本高，价格昂贵难于推广应用于常规果蔬产品的干制，因此国内外常规果蔬产品的干制多采用热风干燥脱水设备。
目前我国农副产品热风干燥脱水设备主要有箱式干燥烘干机、隧道式干燥烘干机和网带式干燥烘干机三大类。前二种为间隙式作业，生产率低、能耗高、劳动强度大、自动化程度低，卫生条件差，温度、时间等不可控因素多。带式干燥烘干机则实现了物料进出的连续性和自动化，劳动生产率高，能满足现代化大生产的需要，因而被广泛采用。但是，我国现有的带式干燥烘干机，热风向上或向下穿流单层和多层物料，经传热传质后的湿空气直接排放或部分湿空气被用专用设备再次回收利用，热量利用不充分、能耗高、成本高，对粘性强的物料适应性差、粘带问题难于解决，卫生难达标、影响产品质量；同时不能依据不同物料的干燥曲线实现分段精确控温、自动化程度低。
为此，“十一五”国家科技支撑计划重大项目《多功能农业装备与设施研制》的优势农产品产后处理关键技术装备研究与开发项目中设立了《果蔬绿色干燥和保鲜技术装备》课题。
2、大型高效节能带式果蔬干燥生产线结构简介
大型高效节能带式果蔬干燥生产线针对我国网带式干燥设备能耗高、生产率低、干燥理论落后等缺点在研学世界先进干燥理论、干燥技术、工艺和干燥
设备的基础上，以�？榛杓�、制造、运输、安装、调试方法研制成功我国首条具有闭环热风干燥系统、蓄热节能系统、供热节能系统、风力除水布料系统、分段分仓在线控温的钢带式干燥生产线。广泛适应于果蔬产品及其他农产品的加工干燥，适应于轻工、化工、食品、医药、中药、纺织等行业。标准型干燥生产线由风力除水布料系统l、主传动�？�2、钢带输送装置3、蓄热节能系统4、闭环热风干燥系统5、供热节能系统
6、自控系统7等�？樽槌伞１曜几稍锷叩闹饕峁故疽馊缤�1所示。
大型高效节能带式果蔬干燥生产线的模块化设计、制造，大大提高了生产线的设计质量、制造质量、安装质量、安装效率和运输性能。同时也可根据不同物料的干燥要求和干燥特性曲线，变形设计、制造为多段、多仓干燥生产线。使干燥系统执行最优的干燥时间和温度曲线去完成各种物料的干燥过程。
3、高效节能带式果蔬生产线工作原理
高效节能带式果蔬生产线在完成设计、制造、装配和生产厂演装后，针对上述过程存在的问题，依据功能、相关原则和安装、调试要求，将生产线的某些单机、零部件等要素再划分、组合，构成具有特定功能或特定安装要求的子系统，或设计单机及零部件接头构成新系统，实现了干燥生产线的�？榛杓�、制造、运输、安装。为高效节能带式果蔬干燥生产线的运输、现场安装、调试以及产品变形设计、生产、制造、运输、安装提供了极大的方便。
高效节能带式果蔬干燥生产线工作时，物料首先进入风力除水布料系统，通过风力去水系统去除物料表面的浮水后，送至钢带输送装置，由钢带输送装置的打孔钢带将物料送至各个闭环热风干燥系统在线控温控时干燥。干燥后的物料，从主传动�？榈男读匣隽希执爻淌庇芍鞔？榈娜ピ幼爸萌コ辰釉诟执砻娴脑游铮逑醋爸们逑�。去杂、清洗后的钢带运转至钢带输送装置端继续加料干燥。如此周而复始，实现了设备从人料到出料，连续、自动、无人工接触生产。
闭环热风干燥系统�？榈姆缁确缬辛铰�，一路是空气湿度较小的大量气流，经风机出口的加热装置加热后形成闭环干燥热风，多次穿流被加工的物料，使热量得以充分利用，因而节约能源；另一路湿度较大的少量气流，经风机腔的排气口与具有一定高度的蓄热排风装置排空；热风循环干燥仓补充的鲜风通过设在回风箱的进风管，从蓄热节能系统补充。由于置于蓄热室内的各闭环热风干燥系统、换热器、排风管等零部件的热辐射加热了室内空气，因而大大提高了风机进气温度，降低了能量消耗。
此外，高效节能果蔬带式干燥烘干机蓄热节能系统的蓄热排风装置的吸热材料，降低了排气管的排气温度，加热了风机进气温度，因而具有节能效果；换热器冷凝水管的管道泵系统将冷凝水直接送至锅炉进水口，提高了锅炉进水温度，减少了能源消耗；风力去水装置除去被干燥物料的表面水后减少了热量消耗。果蔬干燥生产线采用上述五项节能新技术后，设备的节能效果十分显著，效率大大提高。
4、大型高效节能带式果蔬干燥生产线主要结构浅析
大型高效节能带式果蔬干燥生产线历经设计、制造、零部件装配、总装、生产线演装、调试等环节。实践表明传统的设计、制造、零部件装配、总装的产品研制方法，难于实现干燥生产线的现场安装、调试要求，生产线各零部件、单机现场安装时干涉难免，而安装现场加工条件有限，常常滞后了安装及整体工程进度。为此，课题组在对果蔬干燥生产线的零部件、单机按不同功能或相同功能进行功能分析的基础上，通过划分、接口设计，组装研制出一系列功能和专用�？�。模块的研制既保证了设计、制造、检测、装配、运输、安装、调试的质量，又提高了安装、调试进度和可靠性，降低了安装、调试、服务费用。
(1)风力除水布料系统�？椋悍缌Τ剂夏？橛晌锪鲜渌�、布料系统和风力除水系统组成。经前期加工、清洗后的物料，如果直接进入干燥设备内干燥，将增大干燥设备的排水量和能耗。因此，高效节能带式果蔬干燥生产线在布料装置的上方，设有风力除水系统。当加工、清洗后的物料经过风力除水系统下方时，风力吹去物料的表面浮水，从而减少了能源消耗。
(2)主传动�？椋褐鞫？橛芍鞔低�、主动滚筒、卸料，除杂、清洗机五位一体组成。主传动系统将钢带的工作速度调整到6~12m/h，卸料机装在主动滚筒的前上方，除杂装置设在卸料机下方，清洗装置设在主动滚筒后下方，工作时干燥后的物料由卸料机输出，卸料后的钢带由除杂装置刮去钢带表面的杂物，在回程处由清洗机清洁干净后继续投入工作。生产过程从喂料到卸料自动完成，无人工接触，大大减少了人工费用、提高了产品的卫生条件和产品质量。
(3)钢带输送�？橛筛执ù蚩祝⒋佣鐾�、调整装置、随动刮刀等组成。钢带的两边设有纠偏胶条，钢带工作时为消除穿过钢带附着于从动滚筒的干燥物粉末、粘汁等，设置了随动刮刀。随动刮刀与调整装置装为一体，当调整装置改变从动滚筒位置后刮刀同步变化。打孔钢带实现了干燥过程的连续、自动化、无接触生产，生产效率高，打孔钢带易实现去杂、清洗，提高了产品的卫生条件和质量。
(4)蓄热节能系统�？椋盒钊冉谀苣？橛尚钊仁液椭糜谄淠诘母鞲鋈确缪犯稍锊�、换热器、排气管蓄热装置等组成，由于热风循环干燥仓、换热器、排气管蓄热装置的辐射，加热了蓄热室内风机的进风温度；排气管蓄热装置吸收了排气管的热量，降低了排气温度，因而大大降低了能源消耗，节能效果显著。
(5)闭环热风干燥系统模块：高效节能带式果蔬干燥线用世界先进的热风循环干燥理论，设计了集均风、回风、换热系统、排风、风机于一体的闭环热风循环干燥装置，大大提高了热能的充分利用，节能效果显著，产品成本低、生产效率高。
(6)供热节能系统模块：设计独特的冷凝水管道泵回收利用装置，将各换热器的冷凝水直接送至锅炉进水口，提高了锅炉用水的温度，节约了能源。
(7)自动控制模块：可实现生产线自动控制及分段、分仓在线控温、控时，是生产过程执行最优干燥特性曲线，即节能，又能缩短干燥时间提高生产效率。
5、结语
(1)高效节能钢带式果蔬干燥设备通过�？榛杓啤⒅圃�、安装、调试后，大大提高了设备制造质量，减少了现场安装调试内容，缩短了安装周期且运输方便。
(2)集闭环热风干燥系统、蓄热节能技术、人料风力去水装置、供热节能技术、分段、分仓在线控温、控时五项节能新技术于一体的高效节能钢带式果蔬干燥设备，节能效果显著，产品生产成本低，社会经济效益显著。
(3)高效节能钢带式果蔬干燥设备的研制符合“CMP”（Good Manufactunng Practice）中对生产设施设备和生产过程的要求。物料干燥过程无人员接触产卫生条件好、质量高，
