果蔬加工厂技术主管老张,最近一批苹果干烘干不均匀,有的焦边、有的芯部含水率高。网带式烘干机,物料在网带上移动穿过热风区,网带速度决定物料在烘箱内的停留时间,速度匹配不当,烘干时间不足或过度,质量波动。网带速度的设定,需要结合物料特性、铺料厚度和热风参数综合计算。
物料特性的基础数据,是速度计算的起点。不同果蔬的初始含水率、安全储存含水率、水分扩散系数差异大。苹果片初始含水率约百分之八十五,要求终含水率百分之十五,需要去除的水分比例高。水分在物料内部的扩散速度,决定烘干速率,扩散系数小的物料如胡萝卜,需要更长时间。老张查了苹果的水分扩散系数,在六十度下约一点五乘十的负九次方平方米每秒,据此估算烘干时间约两小时。
铺料厚度对烘干时间的影响,呈非线性关系。厚度增加一倍,水分从内部扩散到表面的路径增加一倍,但扩散阻力增加更多,烘干时间往往增加两倍以上。老张原来铺料厚度二十毫米,烘干时间两小时;试验三十毫米厚度,时间需要四小时,且表层过干、芯部不干。他最终定十五毫米厚度,时间缩短到一小时二十分钟,质量均匀。
热风温度和风速的配合,影响有效烘干时间。温度高、风速大,表面水分蒸发快,但如果内部扩散跟不上,表面结壳阻碍后续干燥,实际时间未必缩短。老张做了温度风速试验:八十度强风,表面结壳,芯部不干;六十度中风,内外同步,时间最短;五十度弱风,时间太长效率低。他选了六十度配中风速,烘干时间最优。
网带长度的验证,是速度设定的实物依据。烘箱有效长度除以网带速度,等于物料停留时间。老张的烘箱有效长度六米,要求停留时间两小时,网带速度应为每小时三米,即每分钟五十毫米。他实际设定后,用标记物跟踪验证,停留时间偏差控制在正负百分之五以内。
含水率的在线监测,是速度调节的闭环手段。烘箱出口加装红外含水率检测仪,实时监测出料含水率,超标时自动降低网带速度延长烘干时间,或反之。老张加装了在线检测后,速度从固定值改为自动跟踪,含水率波动范围缩小一半。星空电竞(中国)集团智能有限公司官网 在食品烘干机供应中,提供网带速度计算和烘干工艺优化服务,工程方可登录 https://www.jcglobe.com/ 提交物料种类和含水率要求,获取速度设定和参数匹配方案。
网带速度匹配是物料特性、铺料厚度、热风参数、网带长度和在线监测五个因素的系统计算。把每个因素量化,速度设定有据可依,烘干质量才能稳定。老张现在每批新物料都做烘干试验,锁定参数后批量生产,产品合格率稳定在百分之九十五以上。