CN108207165A - 一种青豆种子变间歇比干燥方法 - Google Patents

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陶志超
李想
余飞
李宁
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种青豆种子变间歇比干燥方法，包括如下步骤：(1)测定青豆种子初始含水率M0；(2)使用并启动低温脱水系统，在M0在20％～30％d.b.时设定总干燥时间54000s；(3)干燥周期包括一个干燥过程和一个缓苏过程：干燥：温度33～38℃，干燥空气风速0.7m/s，相对湿度45％；缓苏过程：停止通入干燥空气；每个干燥周期的时间为3000s；其间歇比为α＝1/6，1/3，1/2和α2/3；剩余周期干燥过程间歇比为α＝2/3，直达到设定总干燥时间。本发明的方法具有无污染、能耗低、耗时短、干燥品质优、易于实现自动控制的特点。适合温度耐受力差的青豆种子收获后的低温干燥以保证种子贮藏品质。

Description

一种青豆种子变间歇比干燥方法
技术领域
本发明属于种子加工技术领域，更具体地说，是涉及一种青豆种子变间歇比干燥方法。
背景技术
青豆是中国重要的粮食作物之一，具有丰富的营养价值和医用价值。刚收获的青豆种子的含水率高于安全水分，只有采取适当的干燥工艺脱水才能有效保证其品质。而种子属于热敏性物质，所以热泵低温干燥是一种合适的干燥方式。传统的干燥工艺，如连续干燥虽然能适当缩短干燥时间，但从能量利用角度而言却得不偿失，且对种子等热敏性物质的伤害会随其含水率降低而逐渐增大，容易对种子表面造成热损伤并影响其品质。间歇干燥被誉为最节能的干燥方式之一，它主要是将高水分种子进行多段干燥-缓苏处理，缓苏过程中种子内部的水分在内外水分梯度作用下不断向表面扩散，从而提高下一干燥阶段的干燥速率，因此它具有更高的单位能耗除湿比、更短的有效干燥时间以及更高的干燥品质。然而随着种子内部含水率降低，水分扩散难度增加，恒定的缓苏时间将不能完全满足干燥的各个阶段。因此，寻求一种既能保证原有间歇干燥方法的优势，又能进一步拓宽其优势的新方法显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种青豆种子变间歇比干燥方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种青豆种子变间歇比干燥方法，包括如下步骤：
(1)测定青豆种子初始含水率M0；
(2)使用并启动低温脱水系统，在青豆种子初始含水率在20％～30％d.b.时设定总干燥时间为54000s；
(3)干燥周期包括一个干燥过程和一个缓苏过程：
干燥过程：干燥空气温度为33℃～38℃，干燥空气风速为0.7m/s，干燥空气相对湿度为45％；
缓苏过程：停止通入干燥空气；
每个干燥周期的时间为3000s；
第一周期干燥过程2500s，缓苏过程500s，其间歇比为α＝1/6；
第二周期干燥过程2000s，缓苏过程1000s，其间歇比为α＝1/3；
第三周期干燥过程1500s，缓苏过程1500s，其间歇比为α＝1/2；
第四周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3；
剩余周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3，直到达到设定总干燥时间54000s。
优选地，青豆种子初始含水率在23％～28％d.b.。
本发明的优点：
本发明的方法在原有间歇干燥方法的基础上改变不同干燥周期的间歇比，使其更加契合青豆种子干燥特性，这样既能使能量输入与水分蒸发量相匹配从而提高单位能耗除湿比，又能提高干燥速率、减少有效干燥时间，减少能耗、还能使种子内部水分分布更加均匀从而降低干燥过程中种子表面温度，避免种子表面变干，造成皱缩和裂缝，使种子活力下降。提高产品质量。整个干燥过程具有无污染、能耗低、耗时短、干燥品质优、易于实现自动控制的特点。适合温度耐受力差的青豆种子收获后的低温干燥以保证种子贮藏品质。
具体实施方式
低温脱水系统优选专利号201621300055.5的一种超声波和热泵联合的低温脱水系统，还可以选用其它的与本系统功能相似的设备。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种青豆种子变间歇比干燥方法，包括如下步骤：
(1)测定青豆种子初始含水率M0；
(2)启动低温脱水系统，在青豆种子初始含水率在23％d.b.时设定总干燥时间为54000s；
(3)干燥周期包括一个干燥过程和一个缓苏过程：
干燥过程：干燥空气温度为33℃，干燥空气风速为0.7m/s，干燥空气相对湿度为45％；
缓苏过程：停止通入干燥空气；
每个干燥周期的时间为3000s；
第一周期干燥过程2500s，缓苏过程500s，其间歇比为α＝1/6；
第二周期干燥过程2000s，缓苏过程1000s，其间歇比为α＝1/3；
第三周期干燥过程1500s，缓苏过程1500s，其间歇比为α＝1/2；
第四周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3；
剩余周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3，直到达到设定总干燥时间54000s。
实施例2
一种青豆种子变间歇比干燥方法，包括如下步骤：
(1)测定青豆种子初始含水率；
(2)启动低温脱水系统，在青豆种子初始含水率在28％d.b.时设定总干燥时间为54000s；
(3)干燥周期包括一个干燥过程和一个缓苏过程：
干燥过程：干燥空气温度为33℃，干燥空气风速为0.7m/s，干燥空气相对湿度为45％；
缓苏过程：停止通入干燥空气；
每个干燥周期的时间为3000s；
第一周期干燥过程2500s，缓苏过程500s，其间歇比为α＝1/6；
第二周期干燥过程2000s，缓苏过程1000s，其间歇比为α＝1/3；
第三周期干燥过程1500s，缓苏过程1500s，其间歇比为α＝1/2；
第四周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3；
剩余周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3，直到达到设定总干燥时间54000s。
实施例3
一种青豆种子变间歇比干燥方法，包括如下步骤：
(1)测定青豆种子初始含水率；
(2)启动低温脱水系统，在青豆种子初始含水率在28％d.b.时设定总干燥时间为54000s；
(3)干燥周期包括一个干燥过程和一个缓苏过程：
干燥过程：干燥空气温度为38℃，干燥空气风速为0.7m/s，干燥空气相对湿度为45％；
缓苏过程：停止通入干燥空气；
每个干燥周期的时间为3000s；
第一周期干燥过程2500s，缓苏过程500s，其间歇比为α＝1/6；
第二周期干燥过程2000s，缓苏过程1000s，其间歇比为α＝1/3；
第三周期干燥过程1500s，缓苏过程1500s，其间歇比为α＝1/2；
第四周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3；
剩余周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3，直到达到设定总干燥时间54000s。
表1给出了特定目标含水率下，不同间歇干燥方式相对于连续干燥的有效时间比和总时间比。有效时间比反映了不同间歇干燥方式下低温脱水系统运行时间的对比，数值越小说明系统运行时间越短，即越节能。总时间比反映了不同间歇干燥方式下达到目标含水率所用总时间的对比，其数值越小说明干燥所用时间越少。
表1间歇性对干燥过程的影响
每种实验条件下均有四组对比例采用固定间歇比进行干燥，干燥与缓苏过程交替进行。其中第一组对比例在任一阶段先干燥2500s，再缓苏500s，其间歇比为α＝1/6；
第二组对比例在任一阶段先干燥2000s，再缓苏1000s，其间歇比为α＝1/3；
第三组对比例在任一阶段先干燥1500s，再缓苏1500s，其间歇比为α＝1/2；
第四组对比例在任一阶段先干燥1000s，再缓苏2000s，其间歇比为α＝2/3。
每种实验条件下均有一组对比例采用连续干燥工艺，即间歇比为α＝0，连续干燥过程持续到设定干燥时间，干燥过程结束。
表2给出采用各种干燥方式54000s后总体单位能耗除湿量(SMER)，其中
其中，Me表示总的除湿量，kg；W表示系统总耗功，W。
表2总体单位能耗除湿量
结果表明变间歇比干燥方式相对于其他固定间歇比干燥方式的确能够提高干燥效率和单位能耗除湿比，并能提高干燥速率，减少有效干燥时间，从而减少能耗。
实验证明，青豆种子初始含水率在20％～30％d.b.范围的任意数，都可以用于本发明。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种青豆种子变间歇比干燥方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)测定青豆种子初始含水率M0；
(2)使用并启动低温脱水系统，在青豆种子初始含水率在20％～30％d.b.时设定总干燥时间为54000s；
(3)干燥周期包括一个干燥过程和一个缓苏过程：
干燥过程：干燥空气温度为33℃～38℃，干燥空气风速为0.7m/s，干燥空气相对湿度为45％；
缓苏过程：停止通入干燥空气；
每个干燥周期的时间为3000s；
第一周期干燥过程2500s，缓苏过程500s，其间歇比为α＝1/6；
第二周期干燥过程2000s，缓苏过程1000s，其间歇比为α＝1/3；
第三周期干燥过程1500s，缓苏过程1500s，其间歇比为α＝1/2；
第四周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3；
剩余周期干燥过程1000s，缓苏过程2000s，其间歇比为α＝2/3，直到达到设定总干燥时间54000s。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述青豆种子初始含水率在23％～28％d.b.。
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