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苜蓿薄层干燥特性及滚筒干燥机设计研究

作　者: 赵艳忠
导　师: 陈立
学　校: 东北农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 苜蓿 薄层干燥 滚筒式烘干机
分类号: S817
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 242次
引　用: 12次
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内容摘要


随着我国农业粮-经-饲三元种植结构的建立，种植牧草、发展草食家畜，已成为许多地方经济发展新的增长点，苜蓿因富含蛋白质、多种维生素和矿物质，其产品在国际、国内均具有非常广阔的市场。但由于苜蓿为豆科牧草，较禾本科牧草含有较多的胶体物质和较少的碳水化合物而不易青贮，刈割的苜蓿必须及时干燥，否则就会发霉变质甚至腐烂，致使动物无法食用，从而降低其饲用价值和商业价值。本研究利用东北农业大学临界速度试验台测定不同含水量、直径、长度的苜蓿段的临界速度；利用干燥实验室薄层干燥试验台，研究和探讨苜蓿干燥过程中热风温度、热风速度、物料初始水分、干燥时间对干燥后苜蓿水分、分钟降水率、分钟降水量、单位能耗的影响规律，寻找苜蓿薄层干燥最佳工艺参数组合，为牧草干燥机设计提供可借鉴的技术参数；并设计制造出小型牧草干燥机。试验结果表明：1．苜蓿段的临界速度与含水量、直径、长度有关系。苜蓿段临界速度随含水量的降低而减小，随苜蓿段直径和长度的增加而增大，但增长幅度不同。2．应用薄层干燥进行单因素试验分析，得到苜蓿最终水分的变化规律，即随热风温度、热风速度的升高而降低；随物料初始水分的降低干燥时间缩短；建立了苜蓿薄层干燥特性曲线。3．建立了不同干燥时间下降水幅度与介质温度数学模型，从理论上确定0.4m／s风速下，不同干燥时间的介质温度，即干燥时间为5min，介质温度131℃，若干燥时间为1min，介质温度为375℃。4．采用四因素五水平正交旋转组合试验，研究苜蓿薄层干燥过程中热风温度、热风速度、物料初始水分、干燥时间对最终水分、分钟降水率、分钟降水量、单位热耗的影响规律；建立以各评价指标与干燥因素的数学模型，并采用加权综合评分与频数分析法对多目标进行优化求解，从理论上得到同等重视4个评价指标（λ1=λ2=λ3=λ4=0.25）时最优的干燥工艺参数为：热风温度177±1℃，热风速度0.44±0.01m／s，物料初始水分63.5±1.5％，干燥时间1.1±0.1mm；将最终水分和单位热耗作为主要指标（λ1=λ4=0.4，λ2=λ3=0.1）时最优干燥工艺参数为热风温度178±1℃，热风速度0.35±0.02m／s，物料初始水分53.5±1.5％，干燥时间1.2±0.05min。5．设计并制造出小型滚筒式牧草烘干机，其技术参数为：生产能力360kg／h，小时供热量约为1.24×106kJ／h，介质流量9.9×103m3／h。

全文目录


摘要  8-9
英文摘要  9-11
1 引言  11-15
  1.1 研究的目的及意义  11-12
  1.2 国内外牧草干燥技术发展概况  12-15
    1.2.1 牧草干燥方法简介  12-13
    1.2.2 国外研究现状  13
    1.2.3 国内研究现状  13-15
2 试验研究的主要内容和方法  15-51
  2.1 苜蓿自然干燥降水规律的研究  15-17
    2.1.1 试验物料与实验方法  15-16
    2.1.2 试验设备  16
    2.1.3 试验结果分析  16-17
  2.2 苜蓿段临界速度的测定  17-21
    2.2.1 试验装置、材料和方法  17
    2.2.2 试验结果分析  17-20
    2.2.3 结论  20-21
  2.3 苜蓿薄层干燥特性及影响因素  21-29
    2.3.1 试验装置、测试仪器及试验方案设计  21-22
    2.3.2 试验方法  22
    2.3.3 单因素试验数据整理与结果分析  22-29
  2.4 苜蓿薄层干燥工艺参数优化的试验研究  29-51
    2.4.1 试验方法  29
    2.4.2 试验指标的确定  29-32
    2.4.3 试验安排和试验数据  32
    2.4.4 试验结果分析  32-48
    2.4.5 综合优化指标的确定  48-49
    2.4.6 结论  49-51
3 牧草干燥机组的设计制造  51-58
  3.1 技术关键及牧草干燥原理  51
  3.2 牧草干燥的工艺流程  51
  3.3 干燥机组的总体设计  51-58
    3.3.1 牧草干燥试验机组组成  51-52
    3.3.2 干燥滚筒的设计  52-55
    3.3.3 干燥滚筒的支撑结构  55
    3.3.4 干燥滚筒的密封装置  55-56
    3.3.5 动力选择及托轮结构的确定  56-57
    3.3.6 链传动的设计计算  57
    3.3.7 结论  57-58
4 结论  58-59
参考文献  59-62
附录  62-63
攻读硕士学位期间发表的学术论文  63-64
致谢  64

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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 普通畜牧学 > 畜牧业的机具及设备
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