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        空氣源熱泵烘干機(jī)在甘肅金銀花產(chǎn)地的試驗(yàn)與應(yīng)用

        2023-02-22 07:36:28甘肅奧凱農(nóng)產(chǎn)品干燥裝備工程研究院有限公司張軍文
        農(nóng)機(jī)科技推廣 2023年1期
        關(guān)鍵詞:設(shè)置

        ○甘肅奧凱農(nóng)產(chǎn)品干燥裝備工程研究院有限公司 張軍文 王 棟 楊 婷

        一、甘肅金銀花產(chǎn)地現(xiàn)況

        金銀花的藥用價(jià)值高,具有清熱解毒、溫病發(fā)熱、增強(qiáng)免疫力等作用,是一種名貴的中藥材。隨著國家扶貧政策的不斷推進(jìn),甘肅省通渭縣已建成西北最大的金銀花種植基地和全國第三大金銀花主產(chǎn)區(qū),目前在全縣13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的種植面積達(dá)到了7萬畝,成為西北地區(qū)最大的金銀花標(biāo)準(zhǔn)化種植基地,年均總收益1.8億元。到2020年,通渭縣打造總面積達(dá)10萬畝的金銀花標(biāo)準(zhǔn)化種植示范園區(qū),以促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)扶貧的深入發(fā)展。

        甘肅通渭縣平均海拔2000米左右,夏季氣溫一般在10-25℃左右,晝夜溫差較大。相對(duì)濕度較低。金銀花在6、7月份采摘,由于環(huán)境溫度低,其以山區(qū)為主,晾曬困難,金銀花干燥已是制約當(dāng)?shù)亟疸y花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸,傳統(tǒng)的烘干做法是用土烤房烘烤,烘干效率低、溫度難控制、品質(zhì)難保證等問題,難以適應(yīng)金銀花產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;?、季節(jié)性化的發(fā)展。

        二、甘肅金銀花產(chǎn)地烘干設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能技術(shù)分析

        甘肅奧凱農(nóng)產(chǎn)品干燥裝備工程研究院有限公司與產(chǎn)地藥企聯(lián)合,根據(jù)金銀花的物理特性和干燥要求,設(shè)計(jì)研發(fā)出適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣候的5HKR-30型空氣源熱泵烘干機(jī)。

        1)根據(jù)熱泵的烘干特性、脫水量、功率,設(shè)計(jì)功率為15P的空氣源閉式熱泵烘干機(jī),標(biāo)配38立方大小烘房。烘房尺寸為9×2.7×2.75m,內(nèi)可放置10輛不銹鋼烘車和420個(gè)烘盤,一次可烘干鮮花1100Kg。

        2)整個(gè)結(jié)構(gòu)采用高密度環(huán)保聚氨酯板為烘房主體,設(shè)備主要包括庫體、主機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī)、車架和電控系統(tǒng)。物料裝盤放置車架上,推入干燥庫體內(nèi),由主機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)和輔助風(fēng)機(jī)組成的熱泵干燥系統(tǒng)完成對(duì)物料的干燥脫水。其主要原理是利用熱泵壓縮機(jī)做功,將烘干房內(nèi)的熱空氣反復(fù)循環(huán)加熱,吸收物料中的水分,熱泵蒸發(fā)器冷凝除水的同時(shí)吸收濕熱空氣中的熱量,為烘干脫水提供熱量,如此反復(fù)循環(huán)并最終實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)干燥。

        3)采用完全封閉式除濕的烘房結(jié)構(gòu)及閉環(huán)除濕熱泵烘干機(jī)組,整個(gè)烘干過程基本是一個(gè)封閉的環(huán)境中實(shí)行,物料蒸發(fā)出的濕氣主要以冷凝成水后析出,受外界環(huán)境溫度影響小,特別適合甘肅金銀花產(chǎn)地晝夜溫差在15℃,最高氣溫在20℃以下的環(huán)境中烘干使用。

        4)烘房設(shè)計(jì)成靜壓腔,讓出風(fēng)更加均衡,回風(fēng)設(shè)計(jì)在烘房頂部正中,讓熱風(fēng)流動(dòng)更加均勻順暢,利于金銀花快速干燥和烘干品質(zhì)。

        5)熱泵設(shè)備采用露點(diǎn)恒溫除濕技術(shù),設(shè)備除濕量較常規(guī)機(jī)型提升約20-30%,烘房內(nèi)水分經(jīng)過冷凝裝置,回收金銀花中細(xì)胞液析出的水分,由于該細(xì)胞液中含有金銀花中的藥效成分,經(jīng)過提取深加工,被藥企制成金銀花露出售,實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩用,為企業(yè)和農(nóng)戶創(chuàng)造新的利潤點(diǎn)。

        6)整個(gè)烘干過程全部由PLC控制完成??諝饽軣岜酶稍镌O(shè)備采用了最先進(jìn)的平衡脫水技術(shù),保持物料內(nèi)外脫水一致,使物料在一個(gè)平衡溫度下脫水,成品率接近99.95%;控制系統(tǒng)根據(jù)干燥加工工藝要求可編輯干燥曲線,自動(dòng)完成全過程干燥、升溫、降溫、排濕等智能操作,并可自動(dòng)記錄干燥溫度、濕度等參數(shù)。該設(shè)備自動(dòng)化程度高,不需要專人看管,自動(dòng)完成整個(gè)烘干過程。

        三、對(duì)金銀花烘干工藝參數(shù)的研究(針對(duì)產(chǎn)地金銀花的批量烘干,工藝參數(shù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))

        1.試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

        測(cè)試時(shí)間:2019年06月。

        測(cè)試地點(diǎn):甘肅通渭縣平襄鎮(zhèn)亢川村。

        環(huán)境溫度:18℃。

        物料重量:鮮金銀花1100Kg。

        2.工藝參數(shù)及曲線。將采回的花朵采摘回后,均勻的鋪在車架上帶有網(wǎng)孔的食品級(jí)塑膠托盤內(nèi),(厚度6厘米左右),推入金銀花烘干房,開機(jī)烘干。工藝參數(shù)如下:

        1)將溫度設(shè)置到35℃,濕度50%,烘干1小時(shí),自動(dòng)排濕;

        2)將溫度設(shè)置到43℃,濕度48%,烘干2小時(shí),自動(dòng)排濕;

        3)將溫度設(shè)置到48℃,濕度40%,烘干2小時(shí),自動(dòng)排濕;

        4)將溫度設(shè)置到53℃,濕度35%,烘干3小時(shí),自動(dòng)排濕;

        5)將溫度設(shè)置到55℃,濕度30%,烘干4小時(shí),自動(dòng)排濕;

        6)將溫度設(shè)置到59℃,濕度12%,烘干4小時(shí),自動(dòng)排濕;

        7)將溫度設(shè)置到60℃,濕度11%,烘干2小時(shí),自動(dòng)排濕;

        烘干最高溫度設(shè)置為60℃,一個(gè)批次烘干總時(shí)間約為18h。陰雨天烘干,時(shí)間延長約2個(gè)小時(shí)。整個(gè)過程忌任意翻動(dòng)或未干停烘,烘至花以淡青色,捏之有聲,手搓可成粉末為佳,密閉的空間讓干花無雜質(zhì),非常干凈,無二次污染,符合國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。一般6公斤鮮花干1公斤干品。

        3.金銀花烘干注意事項(xiàng)。

        1)金銀花不能隨意翻動(dòng),否則花蕾變黑,降低品質(zhì),影響銷售價(jià)格。

        2)烘干溫度過高,烘干過急,則花蕾發(fā)黑,質(zhì)量下降;溫度太低,烘干時(shí)間過長,則花色不鮮,呈黃白色,也影響質(zhì)量。

        3)烘干后的金銀花要及時(shí)貯藏,用塑料袋包裝扎緊,置通風(fēng)干燥處,否則會(huì)返潮、霉變。

        4)金銀花采摘回后,不能隨便的堆在一起,須在4小時(shí)內(nèi)進(jìn)行干燥處理, 否則將出現(xiàn)花被漚壞發(fā)霉的情況。

        采用該工藝參數(shù),烘干出的金銀花外型色澤好、形狀飽滿,提高了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭力,并且用戶可以根據(jù)自己的需求控制物料的含水量,在保證烘干物料質(zhì)量的前提下提高了烘干產(chǎn)品的重量,受到了用戶的好評(píng)。

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