在使用食品干燥機干燥材料的過程中,根據內外溫差和溫度進行。如果溫度控制不在規定范圍內,就會發生一些事故。為了避免這種現象,如何控制熱泵干燥機內外的溫差?
為了了解材料層滲透風速對加熱速度和材料層溫度分布均勻性的影響,通過單因素實驗研究了材料層平均滲透風速對加熱速度和材料層溫度分布均勻性的影響,找到了適當的滲透風速范圍。在試驗中,干燥機遠紅外電熱管的功率為9kW,料層厚度為150mm。材料料層距離遠紅外電熱管近、中、遠三個位置,使材料溫升。
試驗表明,當材料層穿透較小時,電熱管附近的材料加熱較快;加熱開始時,內外溫差逐漸增大。加熱20分鐘后,溫度緩慢升高,隨著時間的推移,內外溫差逐漸減小。這是因為在加熱開始時,根據負二次定律,輻射能量隨輻射距離的平方而衰減,導致材料內部加熱快,內外溫差大;加熱分鐘后,材料內部溫度逐漸趨于這種條件下可加熱的最高溫度。此時,熱空氣主要與中外材料進行熱交換,導致中外材料溫度持續升高,逐漸降低內外溫差。
隨著物料層平均貫入風速的增加,食品干燥機內層溫度升高變慢,內外溫差變小。這主要是因為當貫入風速增加時,換熱效果增強,氣流及時將熱量從內部傳遞到外部物質。因此,內層溫升變慢,內外層溫差變小。顯然,當滲透風速高時,材料加熱均勻,但加熱過慢,不利于干燥。而且對于一定厚度的材料層,廢氣帶走的熱量多,熱利用率低,能源浪費大。若滲透風速小,內部物料加熱快,易過熱。因此,物料層的平均穿透風速應為0.25-0.45m/s。