木耳旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)干燥裝置研究

陳思羽 白冰 劉春山 李憲芝

摘要 基于木耳在干燥過(guò)程中易出現(xiàn)黏連及加工過(guò)程中干燥溫度及濕度不易控制等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了集木耳定型、滅菌殺毒、分揀和干燥于一體的木耳雙段熱風(fēng)干燥裝置。該干燥裝置可實(shí)現(xiàn)在第一干燥段對(duì)木耳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)定型并去除大部分水分，在中間段分揀篩選出大小不同的木耳分別輸送到第二干燥段的2個(gè)干燥室，根據(jù)木耳的大小不同分別設(shè)定干燥溫度去除水分。此干燥裝置具有定型、分選、在二次干燥段可實(shí)現(xiàn)溫濕度可控等優(yōu)點(diǎn)，提高了干燥木耳的質(zhì)量和木耳干燥的效率。

關(guān)鍵詞 木耳；旋轉(zhuǎn)；熱風(fēng)；干燥

中圖分類號(hào) S220 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）04-0202-03

Study on Rotary Hot Air Drying Device of Agaric

CHEN Si-yu，BAI Bing，LIU Chun-shan* et al （School of Mechanical Engineering，Jiamusi University，Jiamusi，Heilongjiang 154007）

Abstract Based on the problems of easy adhesion in the drying process and the difficulty of controlling the drying temperature and humidity in processing，this paper designed a new type of hot air drying device for agaric，which is composed of shaping，sterilization，sorting and drying.The drying device can realize that the first drying section can rotate and shape agaric and remove most moisture，different sizes agaric were transported to the second drying section of the two drying room，set drying temperature to remove moisture according to agaric size.The drying device has the advantages of shaping，sorting，realizing the control of temperature and humidity in the two drying section，improving the quality of dried agaric and the drying efficiency.

Key words Agaric；Rotation；Hot wind；Drying

近年來(lái)，隨著人們對(duì)木耳營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的深入認(rèn)識(shí)和加工技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)木耳的產(chǎn)量和出口量迅速增加[1]。人工培育的木耳種植面積廣，難以做到大批量晾曬，絕大多數(shù)采用傳統(tǒng)自然晾曬方式，成型困難，木耳容易粘在一起，因而賣相難看、價(jià)格低廉。為了避免這種情況發(fā)生，多數(shù)采用人工揉搓方式將木耳揉散，使其可賣到更高的價(jià)格以提高經(jīng)濟(jì)效益，但增加了勞動(dòng)力[2]。因此，木耳的烘干過(guò)程、烘干裝置對(duì)木耳的干燥起到了至關(guān)重要的作用[3-6]。

現(xiàn)有的木耳或食品干燥裝置及烘干過(guò)程多采用一次烘干，由于木耳干燥過(guò)程復(fù)雜，干燥時(shí)間不易控制，如若干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)導(dǎo)致水分流失過(guò)多，使木耳在擠壓時(shí)容易破碎，如若水分保留過(guò)多，容易導(dǎo)致木耳發(fā)霉，影響產(chǎn)品的質(zhì)量[7-8]。同時(shí)，現(xiàn)有的木耳干燥裝置在使用時(shí)需要提前進(jìn)行木耳大小分揀，不能分揀和干燥同時(shí)進(jìn)行，從而增加了木耳的干燥程序和勞動(dòng)者的負(fù)擔(dān)。針對(duì)上述問(wèn)題，筆者設(shè)計(jì)了一種木耳雙段干燥裝置。采用木耳雙段干燥裝置，可實(shí)現(xiàn)在第一干燥段定型，中間分揀，第二干燥段去除剩余水分的木耳干燥過(guò)程，提高了干燥木耳的質(zhì)量和木耳烘干的效率。

1 雙段旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)干燥控制裝備工作原理基于木耳的生物學(xué)特性、力學(xué)特性、柔軟程度、堅(jiān)韌程度分析，以及在木耳采摘和晾曬過(guò)程的觀察，設(shè)計(jì)了集干燥定型、滅菌殺毒、分揀和干燥于一體的雙段旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)干燥控制裝備，見(jiàn)圖1。

人工打開(kāi)進(jìn)料口蓋，將木耳等材料通過(guò)進(jìn)料漏斗放入旋轉(zhuǎn)烘干室，蓋上進(jìn)料口，開(kāi)啟啟動(dòng)按鈕，出口門關(guān)上后，電機(jī)開(kāi)始工作，動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速帶將動(dòng)能傳輸?shù)叫D(zhuǎn)烘干室上，開(kāi)啟加熱器和風(fēng)機(jī)。木耳等被烘干物在通入熱風(fēng)的烘干室內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并將烘干室溫度控制在40～60 ℃，當(dāng)干燥室內(nèi)物質(zhì)總量降低到原來(lái)質(zhì)量的60%～80%時(shí)，開(kāi)啟紫外燈，當(dāng)材料達(dá)到用戶所設(shè)脫水量時(shí)第一段旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)烘干完成。第一段烘干主要為了將木耳定型，當(dāng)進(jìn)入下一段干燥時(shí)不至于出現(xiàn)黏連等現(xiàn)象。

第一段烘干完成，出口門緩慢開(kāi)啟，出口門觸碰到下限位行程開(kāi)關(guān)后，第一段傳送帶立即啟動(dòng)，進(jìn)料漏斗后移30 cm以上，氣壓缸緩慢伸開(kāi)，木耳等材料會(huì)掉到第一段傳送帶上，上升傳送帶啟動(dòng)，將木耳等材料勻速運(yùn)輸?shù)椒謷C(jī)中。木耳等材料穿過(guò)振動(dòng)篩網(wǎng)，落到分揀傳送帶上。木耳通過(guò)滑道進(jìn)入第二段烘干箱。利用分揀機(jī)可以將木耳分開(kāi)，以便于后面干燥時(shí)木耳大小不同間隙不同，從而所控制的溫濕度不同，進(jìn)而提高木耳的干燥速率。

當(dāng)木耳全部進(jìn)入第2段烘干箱中時(shí)，振動(dòng)電機(jī)停止，兩段烘干箱分開(kāi)加熱，溫度控制在40～50 ℃，二段烘干箱的上下烘干箱設(shè)置風(fēng)門，對(duì)烘干箱內(nèi)空氣進(jìn)行置換，調(diào)節(jié)第二段烘干箱內(nèi)的溫濕度。同時(shí)工人可以通過(guò)觀察窗觀察內(nèi)部溫度烘干狀況。

2 雙段旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)干燥裝置機(jī)械機(jī)構(gòu)

圖2中烘干室內(nèi)部由金屬網(wǎng)和1個(gè)無(wú)尖錐形金屬進(jìn)口和1個(gè)無(wú)頂半圓干燥室構(gòu)成，金屬網(wǎng)內(nèi)部有金屬板。由于木耳等材料會(huì)因?yàn)橹亓ο禄褂媒饘侔鍖⒛径鷱母咛幝湎驴梢宰屍涑浞纸佑|空氣和不黏連，使用金屬板可以將木耳從低處帶到風(fēng)口處，以及紫外燈消毒，模擬人工操作和自然晾曬所帶來(lái)的效果，金屬板和網(wǎng)選用不銹鋼材質(zhì)。由于重力作用，圖2烘干室內(nèi)的重量比較大的木耳會(huì)一直緊貼著桶壁側(cè)被熱風(fēng)吹，而桶體本身的設(shè)計(jì)極大地增加了木耳之間的空隙和接觸熱風(fēng)的面積，極大地提高了烘干效率。圖2中的擋板可以保護(hù)木耳不從傳送帶掉出。風(fēng)機(jī)采用對(duì)流方式放置極大地提高了空氣流通速度。

圖3為干燥過(guò)程的分揀機(jī)構(gòu)。上擋板保證分揀木耳時(shí)不會(huì)將木耳搖出來(lái)，由振動(dòng)電機(jī)提供分揀的動(dòng)力。下?lián)醢?5°的夾角可以防止木耳從分揀機(jī)上掉落在地上。圖3中的可調(diào)篩網(wǎng)，可以根據(jù)食物的大小選擇不同大小的網(wǎng)格。分揀機(jī)的彈簧振動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)損壞起緩沖作用。傳送帶與傳動(dòng)帶導(dǎo)軌通過(guò)軸和軸承連接。分揀機(jī)構(gòu)通過(guò)不同直徑的網(wǎng)孔將木耳等材料按大小分開(kāi)，減少了人工將木耳按質(zhì)量大小進(jìn)行分揀帶來(lái)的龐大工作量。

圖4為二段烘干箱結(jié)構(gòu)圖，有上、下2層干燥室，分別對(duì)不同大小的木耳進(jìn)行干燥。圖4中風(fēng)機(jī)及加熱器為木耳提供熱風(fēng)，保證二段烘干箱中有比較干燥的空氣，以及所需的溫度。烘干箱體采用2層板面中間為石棉等保溫材料的結(jié)構(gòu)，以保證溫度最少流失。木耳干燥盒盛放被一段烘干之后的木耳，一次干燥后的木耳不會(huì)像濕的木耳一樣黏連在一起，8～20 cm高度的干燥盒可以保證木耳充分接觸空氣并且以最快的速度被烘干。內(nèi)部上、下2層的保溫隔板對(duì)大木耳和小木耳烘干箱進(jìn)行分別保溫。以保證2層烘干箱沒(méi)有熱量流竄。內(nèi)部的防漏網(wǎng)，由于風(fēng)機(jī)的風(fēng)力較大，導(dǎo)致木耳等被烘干的食物順著風(fēng)道進(jìn)入風(fēng)機(jī)中，同時(shí)防漏網(wǎng)可以將草和比較輕的雜物吸到漏網(wǎng)邊緣便于清理，此功能適用于沒(méi)有鋪地膜的地栽方式，若是以吊袋方式培養(yǎng)的木耳則沒(méi)有雜草。玻璃窗可以直觀地觀察到烘干室內(nèi)的溫度，溫度計(jì)以保證人們沒(méi)有時(shí)間去觀察觸摸屏卻想要看溫度的情況，同時(shí)專業(yè)人員調(diào)試時(shí)試用加熱器附著在每面墻壁上，以保證被烘干作物可以得到全方位的加熱以提高烘干效率。風(fēng)門與風(fēng)道相連，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門開(kāi)合的大小，控制烘干箱內(nèi)溫度的變化以達(dá)到所需的溫度和濕度。儲(chǔ)水盒置于風(fēng)道底部，由于木耳含水量較高導(dǎo)致排出氣體含水量極高，而濕潤(rùn)的熱空氣在冰冷的風(fēng)道中凝結(jié)成的水珠在風(fēng)道中滑落，故此風(fēng)道應(yīng)采用不會(huì)生銹的聚乙烯材質(zhì)。

3 結(jié)語(yǔ)

研究得出，采用木耳雙段干燥裝置，可實(shí)現(xiàn)在第一干燥段定型，中間分揀，第二干燥段去除剩余水分的木耳干燥過(guò)程，提高了干燥木耳的質(zhì)量和木耳烘干的效率。

在兩段干燥過(guò)程中采用先分等，再分別干燥的方法進(jìn)行干燥。在干燥過(guò)程中對(duì)兩段烘干箱分段控制，實(shí)現(xiàn)水分分段可控，可保證木耳水分干燥均勻，為農(nóng)戶提供方便。

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