设计描述：

文档包括:
word说明书一份，共16页，约7900字

CAD版本图纸，共10张

前 言
红枣作为我国的特色产品之一，它的巨大营养价值和药用价值决定了其在人们日常生活中的重要性。随着人

们对生活质量的要求越来越高，红枣的品质更是成为了人们关注的问题。干燥是红枣加工过程中的重要环节

之一，其中涉及传热传质学、机械、信息科学等多学科的综合技术，对红枣干燥过程及其品质控制的研究具

有重要意义。由于我国红枣产量大部分出自农村，干燥技术环节比较薄弱采用的大部分还是比较传统的晾晒

、烘烤等干燥手段。这些干燥方式由于科学技术含量低,手段粗糙，直接导致了红枣在干燥过程中的损失量增

加及品质的降低。尽管有些地方建立了比较正规的烤房，但是其能耗较高，成本较大，并且在技术上还不成

熟。因此，对红枣干燥过程的机理和特性进行探讨，提高红枣干燥效率成为了一个重要的课题。
本文主要基于为研究红枣干燥的传热传质过程，设计一台红枣传热传质的测试装置，主要内容有以下几个方

面：1）对国内外关于红枣多孔介质干燥的研究成果及理论进行了回顾，详细介绍了国内外已有红枣干燥的方

法,并进行对比分析，阐述研究红枣传热传质的重要性；2）通过对红枣干燥各方面资料的搜集整理，确定设

计的总体方案，并注意解决设计中存在的疑难部分，使其能够达到对红枣干燥过程中传热传质数据的监测和

搜集；3）完善设计，使其能够达到进行对红枣干燥的实时监测，并能做对比实验。

关键词：传热传质；机理特性；数据监测；实时监测
 
目 录
1 绪论 1
1.1研究的内容 1
1.2研究的目地及意义 1
2 课题所涉及的问题在国内外现状及分析 1
2.1 国内红枣干燥技术发展现状 1
2.2 国内外对比分析 2
3 总体方案的确定 2
3.1 红枣干燥方法的确定 2
3.2 热风干燥原理 3
4 测试装置主要部分的结构和设计 3
4.1烘箱的设计 3
4.2热风管道进出口的设计 4
4.3 电热板的选型、布置 4
4.4 传感器的选型与布置 5
4.5风机的计算选型 8
4.6 保温材料的选择 10
总 结 11
致 谢 12
参考文献 13

 
1 绪论
1.1研究的内容
针对红枣干燥中干燥不均匀或不完全等诸多问题需要对红枣传热传质进行系统的研究分析，设计一款能全面

采集数据，进行红枣干燥分析的实验设备，使红枣干燥过程的机理和特性更系统化。
1.2研究的目地及意义
红枣作为我国的特色产品之一，它的巨大营养价值和药用价值决定了其在人们日常生活中的重要性。随着人

们对生活质量的要求越来越高，红枣的品质更是成为了人们关注的问题。本文主要基于非平衡不可逆热力学

理论和唯象理论，针对红枣干燥的传热传质过程的进行了理论分析，建立了红枣内部的传热传质的数学模型

。通过对国内外红枣干燥技术的理论研究和分析已有的理论干燥模型，再对红枣进行不同条件下的模拟实验

，进一步反应红枣干燥过程的本质。
干燥是红枣加工过程中的重要环节之一，由于我国红枣产量大部分出自农村，干燥技术环节比较薄弱，采用

的大部分还是比较传统的晾晒、烘烤等干燥手段。这些干燥方式由于科学技术含量低，手段粗糙，直接导致

了红枣在干燥过程中的损失量增加及品质的降低。尽管有些地方建立了比较正规的烤房，但是其能耗较高，

成本较大，并且在技术上还不成熟。因此，对红枣干燥过程的机理和特性进行探讨，提高红枣干燥效率成为

了一个重要的课题，具有一定的实用性。
2 课题所涉及的问题在国内外现状及分析
2.1 国内红枣干燥技术发展现状
2.1.1 红枣的干燥技术
红枣的干燥技术主要分为人工干燥法和自然干燥法。自然干燥法就是利用太阳晒干或者是自然风干红枣，这

是最传统的红枣干燥的方法。它存在着很多弊端。首先，过度地依赖天气，成品的质量难以保证。红枣正常

的收获时间是在8月份到10月份，在红枣的主要种植区域阴雨绵绵的天气居多，而且若通风不好红枣也容易发

生霉变。红枣在自然干燥时要暴露在外面，所以会受到风沙的污染，降低了红枣的品质。其次，自然干燥一

般都需要一个月左右的时间，导致上市时间比人工干燥晚很多，严重地影响枣农的经济收益。在红枣人工干

燥技术方面我国应用较多为热风干燥技术。
热风干燥的主要原理是利用热源提供的热能来加热干燥室内的空气使得物料周围空气与物料之间存在温度差

使物料内部的水汽由于温度梯度而蒸发出来，并由流动的热风将蒸发出来的水蒸气带走，从而达到干燥的效

果。热风干燥是我国应用最为广泛的一种干燥技术，由于热源的不断改进， 又形成了热泵干燥技术、太阳墙

集热器干燥技术。热泵技术在国民经济各个部门，特别是在干燥行业中的应用越来越广泛。使用热泵干燥红

枣具有干燥品质高、环境污染小、可缩短干燥时间、 能源消耗少等优点。热泵干燥技术的系统分为热泵单元

和干燥单元，工作原理是利用热泵来产生热风，提高干燥室中空气的温度对红枣进行干燥，并且提供冷凝水

蒸气所需要的冷凝装置，可以使干燥时蒸发出来的水蒸气能够迅速地被冷凝成水流入贮液罐，以此为一个循

环，来实现对红枣的干燥；太阳墙集热器干燥红枣技术是一套太阳能与辅助热源互补的太阳能干燥红枣的试

验装置，并未大量应用在实际生产中，它是采用太阳墙集热器加热空气，实现了对红枣的连续干燥作业。试

验结果表明该装置集热效率高，容易与一般的建筑物相结合，便于广泛应用。而且对红枣的干燥效果良好，

可以实现对红枣的连续干燥。由于该技术完全是利用太阳能来提供能量，节约能源，符合可持续发展的国家

战略。
2.1.2 国外红枣干燥技术发展现状
国外相对技术发达的国家在红枣烘干技术方面，除了使用传统的自然晾晒和热风干燥技术外，还有红外干燥

技术、微波真空干燥技术和射频热风联合干燥等。干燥技术的发展速度很快，但其本质的问题依然存在，技

术的改良依然不能解决红枣干燥不均匀的问题。国外虽然有了很多的新技术，但主要还是传统方法为主，新

技术虽然减少了环境污染，但其成本相对过高，经济效益低，普及度不高。为了解决红枣干燥中出现的问题

，国外也在研究红枣传热传质的特性，希望通过此研究对红枣干燥设备不断改进，提高干燥设备的热效率。
2.2 国内外对比分析
国外干燥技术较多，但是大多数还是采用热风干燥技术，这一点和我国相同。基于热风干燥技术中红枣受热

不均匀的问题，导致红枣的质量下降，始终达不到理想的目标，研究红枣受热特性则是现在需要解决的首要

问题。国内外的科研机构都在研究方面做过很多实验，但红枣和粮食作物不一样，存在破皮等问题，在实验

方面有很多的限制。在研究方面，除了单颗红枣从内到外的受热特性，还有现实生产中红枣铺开厚薄不一产

生的受热不均问题都有待解决。在国内，红枣的传热传质研究还相对较少，但是传热传质技术研究在粮食干

燥等方面已经有很多的试验性成果，并形成了一定的理论，借鉴粮食干燥传热传质的发展，可以将其相似的

原理应用到红枣干燥方面，对红枣的干燥特性进行分析。