烘干設(shè)備風(fēng)速對干燥過程的影響 

干燥工藝與方法 本試驗裝置可實現(xiàn)同側(cè)下送上回、異側(cè)下送上回、中送中回、同側(cè)上送下回和異側(cè)上送下回五種送風(fēng)方式。根據(jù)烘干設(shè)備的構(gòu)造，采用同側(cè)下送上回的送風(fēng)方式。根據(jù)傳統(tǒng)紅棗干燥工藝，現(xiàn)紅棗熱風(fēng)干燥試驗采用以下干燥工藝： 

（1）預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開始，以每小時 5℃的梯度升溫，直至第 7 個小時升溫至 65℃； 

（2）蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個小時； 

（3）干燥階段：烘干設(shè)備降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達到要求。 

（4）回軟貯藏：干燥后的紅棗散熱后，再經(jīng)過十多天的堆放進行回軟貯藏，注意通風(fēng)。 

烘干設(shè)備預(yù)熱階段是蒸發(fā)階段的準備工作，通過緩慢提高棗果的溫度，使之受熱均勻。蒸發(fā)階段的干燥溫度較高，是除去大部分游離水的過程，在此過程的干燥速率也是較快的。但是，干燥溫度過高會使紅棗內(nèi)部細胞破損，造成營養(yǎng)物質(zhì)的流失，干燥時間過長，紅棗也會產(chǎn)生焦化結(jié)殼現(xiàn)象，內(nèi)部水分也就很難擴散出來，使紅棗品質(zhì)受到影響。 由于冬棗在陽歷 10～11 月份自然成熟，在市場上售賣時間較長且容易買到，以冬棗為研究對象。個頭中等且適中的冬棗的初始含水率（濕基）在 80%左右，干基含水率則為 400%。以此計算，若冬棗要干燥至七八成干，則干基含水率應(yīng)降至 100%左右。

根據(jù)烘干設(shè)備的構(gòu)造，采用同側(cè)下送上回的送風(fēng)方式，并制定了紅棗干燥工藝。預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開始，以每小時 5℃的梯度升溫，直至第 7 個小時升溫至 65℃；蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個小時；干燥階段：降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達到要求。

通過對比試驗確定了烘干設(shè)備的風(fēng)速，以及整棗與切片棗的對比，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)了預(yù)熱階段的相對濕度對干燥過程的影響。并通過三組相對濕度對比試驗來研究了相對濕度對冬棗干燥過程的影響。 

（1）在風(fēng)速對比試驗（0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s）中發(fā)現(xiàn)風(fēng)速越大干燥時間越短，干燥效果越好，提高風(fēng)速有利于提高干燥過程的干燥速率，從而縮短干燥時間。

 （2）在濕度對比試驗（40%、50%、60%）中發(fā)現(xiàn)提高預(yù)熱階段的相對濕度，有利于棗皮變軟和提高蒸發(fā)階段的干燥速率，總的干燥時間也縮短，干燥效果也更好。 

（3）風(fēng)速為 1.2m/s、預(yù)熱階段的相對濕度為 60%時，冬棗的整體干燥效果較好，干燥時間短。提高預(yù)熱階段的相對濕度有利于提高冬棗口感的厚實度，表皮光澤也更好；還可減輕表皮的硬化結(jié)殼現(xiàn)象，水分在蒸發(fā)階段更容易排出，棗的皺縮程度比較均勻；減小坐囤棗的概率，提高了得棗率，也節(jié)省了干燥時間。 因為紅棗的干燥過程較復(fù)雜，分為了三個階段，對于溫度、濕度和風(fēng)速的相互作用的界限不好確定，且關(guān)于冬棗干燥工藝的試驗研究相對較少，所以并沒有對三個因素的相互作用進行正交試驗。烘干設(shè)備采用正交試驗的目的是為了找到較優(yōu)的工藝條件，正交試驗的優(yōu)勢是可以減少試驗的次數(shù)，為了系統(tǒng)的掌握試驗結(jié)果，還需對試驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析。

若想讓變量之間建立起經(jīng)驗公式，還可把正交試驗與回歸分析方法結(jié)合起來，利用了其中的原理，即回歸正交試驗法。在接下來對于紅棗干燥工藝的試驗研究可根據(jù)每個階段的特點采取不同的試驗方案，從而使干燥工藝得到優(yōu)化。中國是世界上的第二大經(jīng)濟體，二氧化碳的排放量也都居世界首位，節(jié)能減排一直都是人們最為關(guān)注的問題。干燥是我國大量工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的基礎(chǔ)性生產(chǎn)環(huán)節(jié)，且涉及范圍廣，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。其耗能量約占國民經(jīng)濟總能耗的 12%，又是能耗大戶。干燥環(huán)節(jié)不僅耗能多，排出的有害污染物也是我國環(huán)境污染的重要來源。所以，干燥行業(yè)應(yīng)重視節(jié)能減排，可通過改變熱源、優(yōu)化干燥工藝和提高監(jiān)測控制精度實現(xiàn)。

烘干設(shè)備控制系統(tǒng)的改進 PLC 既是可編程序控制器，是為工業(yè)現(xiàn)場控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程而設(shè)計的。它采用的是可編程序的存儲器，是為了在其內(nèi)部存儲各種操作指令，例如邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運算等。這些操作指令通過輸入、輸出接口（數(shù)字式或模擬式）實現(xiàn)對各種生產(chǎn)過程和機械操作的控制?？偟膩碚f，烘干設(shè)備的PLC 技術(shù)結(jié)合了微機技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)，是采用數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置。它不需要復(fù)雜的接線，通用性和靈活性強，功耗低且可靠性高。PLC 的程序編制是很簡單的指令形式，是以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的，并未使用復(fù)雜的計算機編程語言。對于用戶來說，工作量就簡化了很多，只需按照說明書來操作，并掌握簡單基礎(chǔ)的接線和程序編制就能使用 PLC。

 由于 PLC 體積小、功能強、速度快、可靠性高，又具有較大的靈活性和可擴展性，目前已被應(yīng)用到各種領(lǐng)域，包括生產(chǎn)制造業(yè)、交通、建筑和食品等，其在機械制造中應(yīng)用的較多。若在烘干設(shè)備熱風(fēng)干燥系統(tǒng)中引進 PLC 技術(shù)，可實現(xiàn)干燥過程的自動化控制，對干燥過程中的溫度、風(fēng)速和相對濕度等關(guān)鍵參數(shù)進行實時監(jiān)測與控制。因此，將工業(yè)PLC 的控制技術(shù)應(yīng)用于干燥設(shè)備，有助于提升干燥系統(tǒng)的整體控制精度和可靠性，節(jié)約開發(fā)成本，是實現(xiàn)紅棗干燥過程中關(guān)鍵參數(shù)實時檢測的重要技術(shù)與手段。