茶叶烘干机理与烘干机的节能改进

【摘要】： 干燥是制茶过程中必不可少的工序。茶叶的干燥需要消耗大量能量,而现阶段茶叶烘干机热能利用率普遍较低。本课题在综述了植物性物料干燥研究与进展的基础上,制定茶叶非稳态干燥动力学试验方案,进行茶叶薄层干燥试验。通过对茶叶非稳态干燥动力学特性与水分扩散的研究,揭示了干燥过程优化传热传质的机理,并为茶叶烘干机新机型的开发与研制提供了可靠的理论依据与技术基础。本文的主要工作如下: 1.茶叶非稳态干燥动力学试验 根据对干燥过程和茶叶干燥特点的分析,以茶叶揉捻叶为代表性物料,利用干燥试验平台进行茶叶薄层干燥试验。 选择热风温度(70℃、85℃、100℃、115℃、130℃)、风速(0.08 m/s、0.22m/s、0.41 m/s、1.37 m/s、2.05 m/s)和干基含水量(1.60g/g、1.32g/g、1.03g/g)为试验控制因素;确定较优化干燥条件,进行变温干燥工艺(100℃-55℃、100℃-70℃、100℃-85℃、100℃-100℃)及对茶叶干燥过程的分析,揭示强化干燥对流传热的机理及各控制条件;研究表明,优化的变温干燥工艺与恒温干燥工艺脱去同样的水分周期相同,存在着节能潜力;干燥动力学方程的形式(2-10)能够描述物料整个干燥过程的特性;并运用Matlab统计软件对数据进行处理,得出茶叶干燥的单项扩散方程(2-21),揭示了干燥控制因素热风风温、风速与干燥进程的关系。 2.烘干机热能利用的调查 在对常用的几种茶叶烘干机热能利用调查的基础上,分析了茶叶烘干机中普遍存在的问题:热风是热量和热风动量的载体,茶叶烘干机底层进风方式使烘干机中存在着温度场与风速场分布的不均,且大型烘干机存在着排湿不畅;随着干燥过程的进行,茶叶烘干机的热能利用率逐渐降低。 3.茶叶烘干机的节能改进设计 结合大量实验研究与理论分析,烘干机的节能改进从两个方面进行:1)将干燥动力学原理与茶叶干燥特性相结合,实现生产过程的系统节能:一、对恒速干燥阶段进行强化;二、对降速干燥阶段进行变温设计,防止干燥过度,实现能量的对口合理梯级利用;2)引进先进节能干燥设备热泵,回收干燥过程中废气中的显热和潜热,以实现余热再利用,达到干燥节能的效果。 【关键词】：茶叶物料 干燥机理 数学模型 茶叶烘干机 节能
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TS272
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 前言9-20
• 1.1 文献综述9-17
• 1.1.1 干燥理论的研究9-11
• 1.1.2 茶叶干燥特性11-13
• 1.1.3 干燥过程传热传质分析13-15
• 1.1.4 茶叶烘干机的发展15-17
• 1.2 研究的背景和意义17-18
• 1.3 研究内容18-20
• 2 茶叶烘干的非稳态干燥动力学研究20-41
• 2.1 干燥装置与测试系统20-23
• 2.1.1 试验原则20
• 2.1.2 干燥实验装置及测试系统20-22
• 2.1.3 试验方法与过程22-23
• 2.2 茶叶的非稳态干燥动力学试验23-30
• 2.2.1 热风温度对干燥曲线的影响23-25
• 2.2.2 不同风速对干燥曲线的影响25-26
• 2.2.3 不同含水率对干燥曲线的影响26-27
• 2.2.4 变温干燥对干燥曲线的影响27-28
• 2.2.5 最佳工艺下茶叶干燥环境的动态变化28-30
• 2.3 非稳态干燥动力学方程的建立30-41
• 2.3.1 传热模型分析30-32
• 2.3.2 方程分析与简化32-34
• 2.3.3 非稳态干燥动力学模型的建立34-37
• 2.3.4 重要物性参数的求解37-41
• 3 茶叶烘干机的热能利用研究41-48
• 3.1 茶叶烘干机的工况系数与本机热效率41-43
• 3.1.1 茶叶烘干机的结构41-42
• 3.1.2 6CH-16链板式烘干机主要技术规格42-43
• 3.2 茶叶烘干机的工况系数43-48
• 3.2.1 烘干机内温度场风速分布调查43-45
• 3.2.2 烘干机热能利用率调查45-47
• 3.2.3 烘干机结构与茶叶干燥品质47-48
• 4 烘干机的节能改进48-59
• 4.1 节能烘干机的改进原则48-53
• 4.1.1 生产过程节能效果分析48-51
• 4.1.2 热泵的利用51-53
• 4.2 烘干机设计的工程原理53-56
• 4.2.1 烘干机各干燥段时间预测的工程原理53-54
• 4.2.2 烘干机热量供应的预算54
• 4.2.3 烘干机设计的技术问题54-56
• 4.4 节能烘干机的改进设计56-59
• 5 讨论59-61
• 5.1 变温干燥对茶叶品质的影响59-60
• 5.2 茶叶非稳态干燥动力学模型对茶叶生产过程的控制60
• 5.3 茶叶烘干机的节能改进及相关设备的发展60-61
• 6 结论61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

回收利用茶叶烘干机废热的试验研究    吴泽球;陶中南;杨连发;吴在平;

热风干燥工艺的特性及节能研究    王欢

跨临界CO_2热泵干燥过程的理论分析与应用研究    王帅

基于偏移活化能理论研究干燥热湿传递特性    蔡伟;解国珍;

茶叶烘干过程的质热交换与烘干机生产效率预测    殷鸿范;

茶叶干燥时间预测的工程原理    殷鸿范;

茶叶的热物理特性    殷鸿范

茶叶烘干机干燥数学模型的建立 Ⅱ.茶叶烘干机多薄层干燥模型    董士林,殷鸿范

链板式茶叶烘干机的本机热效率    董士林,殷鸿范

绿茶加工过程中水分解吸与生化成分变化的关系    罗龙新，郭炳莹，殷鸿范

30年来我国茶叶机械的研究进展    殷鸿范

试述远红外干燥新技术    管荣生;

茶叶烘干机干燥条件因子间的相关性    董士林;

热泵干燥热力学分析及典型物料干燥性能研究    张绪坤

氯化聚乙烯干燥工艺技术的研究    王积国;

猕猴桃果浆冻干工艺研究    龚皓;万金庆;

烟叶烘烤能耗与节能途径分析    宋朝鹏;艾绥龙;王胜雷;李先锋;宫长荣;

饲用蛋白酶发酵液气流式喷雾干燥参数研究    胡云红;马齐;张强;张红艳;岳淑宁;阮祥稳;

酶解蛋白液喷雾干燥工艺研究    胡云红;马齐;张强;

黄菊真空薄层干燥特性研究    李晓冬;刘鸿雁;胡柏松;赵景利;

热泵在稻谷干燥中的应用    李刚;叶进;刘玲;柳剑;牛敏杰;

嵌合巧克力的杨梅冻干休闲食品的开发研究    叶素丹;顾娇蛟;

大中农场2010年夏熟粮食烘干线运行实践与思考    朱建峰;

热泵干燥技术在脱水蔬菜加工中的应用与问题分析    吕金虎;李金成;赵春芳;

微波干燥对小麦品质的影响    朱德泉;蒋德云;王继先;周杰敏;

热泵、微波及太阳能干燥技术在食品加工中的应用    尤小梅;李远志;莫国彪;洪雁;曾丹;

隧道式蔬菜热风脱水干燥机的研究    刘晓娟;赵长滨;林君堂;张凤菊;于晓波;李存斌;赵丽平;冯源;

农产品干燥技术进展研究    陈红意;赵满全;李萍;

基于SIMUlink的猪粪好氧堆肥热量平衡仿真研究    王永江;黄光群;韩鲁佳;

对虾带辐射的真空冷冻联合干燥系统的试验研究    李鑫;马国远;许树学;

茶饮料浸提技术研究进展    林晓蓉;陈忠正;李斌;

两种香型原料茶饮料适制性研究    袁海波;尹军峰;许勇泉;

浅谈中国干混砂浆企业的规划    张华桥;葛绍伟;

提高名优绿茶色泽的加工技术措施    王润龙;粟本文;陈江涛;

甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究    高晓阳

食品体系通电加热过程温度场的模拟研究    姜欣

生物多孔材料非稳态收缩及其对传热传质影响研究    刘显茜

基于电子舌技术的龙井茶滋味品质检测研究    肖宏

振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究    柴本银

茶树种质间谷氨酸脱羧酶活性差异及γ-氨基丁酸茶的研究    黄亚辉

基于水势的玉米真空干燥传热传质模型及介电特性的研究    尹丽妍

滚筒干燥机研制及南瓜粉干燥过程数学模拟    王瑾

典型冶金物料的微波及组合干燥应用研究    李雨

热泵系统用R744混合工质特性的研究    张仙平

细长铜管的碳氢清洗技术研究    杨晨野

节能型自动化控制茶叶滚筒杀青机的研究    宋志禹

甘薯粉丝干燥机理和干燥技术的研究    周洁

煤粉干燥管内气固两相流动的数值模拟与实验研究    于连丽

太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究    高兴海

蓝孔雀蛋涂膜保鲜及蛋粉加工技术研究    陈安明

回转干燥窑的建模与智能控制    张文锋

膜技术纯化、浓缩番茄皮、葡萄皮色素提取液的研究    史晓博

啤酒花浸膏的提取、浓缩及储藏性研究    雷静

中温对流条件下收缩性城市生活垃圾基元传热传质特性的研究    罗华俊

食品微波真空干燥技术研究进展    李辉;袁芳;林河通;林艺芬;陈艺晖;王绍青;

蔬菜种子干燥中种皮的效应与优化传热传质机理    杨俊红,褚治德,顾惠军,诸凯,江菊元,郭健

中国干燥技术现状及发展趋势    史勇春;柴本银;

热泵干燥装置的应用和发展分析    陈东;周红;谢继红;尹海蛟;刘冬雪;

干燥动力学研究综述    王宝和;

热泵干燥技术研究现状及发展趋势    张宏飞;张联英;

过热蒸汽干燥技术的研究进展    史勇春;李捷;李选友;吴茂刚;赵改菊;尹凤交;

流化床干燥玉米的理论及试验结果分析    杨小静,刘春元

新型除湿技术的研究进展    赵伟杰;张立志;裴丽霞;

CO_2跨临界双级压缩制冷循环的热力学分析    谢英柏;孙刚磊;刘春涛;刘迎福;

一体式带钢干燥器的设计及应用    屈群;陈德勇;陈哲;

秸秆干燥过程的实验研究与理论分析    雷廷宙

藕淀粉与超微全藕粉的制备技术及性质研究    张美霞

片状农业物料滚筒干燥计算机模拟    杨艳

脱水番茄加工工艺的研究    王浩

磷脂微胶囊制备技术的研究    姚辉

生物质成型燃料热风干燥系统设计与干燥动力学试验研究    谢海江

中国番茄及制品出口贸易研究    张彩霞

技术壁垒对我国番茄出口的影响及对策    李细平

玉米须中有效成分的提取纯化和生物活性研究    苑国婵

佛香热泵干燥过程实验及分析    王吉

黑加仑果浆微波泡沫干燥工艺的研究    周贺

水循环式热泵干燥装置的理论与实验研究    尹海蛟

茶叶烘干机械的技术现状及研究进展    吴泽球;陶中南;

用偏差活化能方法分析研究木材的干燥特性    解国珍,李广,潘树源,王瑞祥,张璧光,陈昀

LYP-2000型热泵食品干燥机    赵强,张志,毕道军,刘言顺

茶叶中叶绿素组分的系统测定    李名君;朱珩;

茶叶干燥过程叶温与含水率的相关性研究    董士林;殷鸿范;

茶机的节能潜力    殷范鸿;

红、绿茶干燥过程的热化学变化    宛晓春

茶叶烘干机干燥数学模型的建立 Ⅰ.烘青绿茶揉捻叶薄层干燥数学模型    董士林,殷鸿范

黑茶初制中主要色素物质的变化与色泽品质的形成    刘仲华,王增盛,黄建安,施兆鹏

绿茶揉捻叶的水分解吸和吸附特性    罗龙新,殷鸿范

毛竹笋热泵干燥特性及制品复重率    陆蒸,林启训,王浩,陆则坚

茶叶用途广    黄石崇

茶叶也是美容品    

应用氯化钴试纸快速测定茶叶水分的试验    裘览耕;

茶叶振动烘干的作用和机理探讨    蒋有光;

茶叶匀堆后水分增长情况调查报告    王济安;

从临床实验角度对茶叶防龋作用的探讨    蔡永生;

色素结合法测定茶叶水溶性蛋白质含量    黄惠华,唐明德

FMC—X型水分测定仪简介    

茶叶品质劣变的生化原因    阮宇成;

毛茶仓库内茶叶自燃原因及预防措施    刘干;

胜己者胜——一个医生不愿处方的人的自诉    鲜于麟;

如意金黄散治疗中心静脉导管所致机械性静脉炎的疗效观察    朱爱莲;陈长英;武瑾;

癌症治疗膳食标准和操作常规    薜长勇;

人体之间内气与外气的交融是自然存在的——三次自我抢救的一点体会    魏蕴娴;

酶促氧化制备茶色素实验研究    吕虎;

不同发酵类型茶叶对D-半乳糖衰老小鼠抗氧化作用的影响    陈雪;易有金;刘静;王鑫;

原料发酵程度及生化基质对茶饮料冷后浑稳定性的影响    张燕忠;张凌云;

唯一的追求    陈东兴　彭志斌

茶叶水分严重超标 嵌入式灶具合格率偏低    志坚

未受污染的茶叶水不可能含有红白细胞    马伟杭

给孩子喂中药注意三点    郝扬

茶水“发炎”和衣帽取人    林鸣

病儿发烧 饮食有忌    倪守东

中药敷脐治妇科病    李鑫（副主任医师）

“茶水当尿验”的调查与反调查始末    本报记者 戴丹

信誉需要信任的眼睛 真理需要真诚的耳朵    本报记者 戴丹云梦 泽云

茶叶美食别样鲜    祁文

中国少数民族茶文化研究    赵潽恋

植源性农产品溯源以及鉴别技术研究    张龙

茶叶物理特性及吸湿解吸平衡规律研究    张哲

基于稳定性同位素~(15)N示踪和代谢谱分析技术的茶叶氮代谢研究    王凯

不同类型茶叶抗氧化功能的比较研究    陈雪

二十世纪二三十年代挽救华茶的制度变迁    樊艳美

基于离散元的茶叶杀青过程数值模拟与杀青机参数优化研究    何磊

茶叶中水溶性氟化物安全风险分析及安徽茶园土壤—茶树系统氟富集特性    张易

室内空气中甲醛的去除研究    朱玉玲

茶叶对重金属的吸附性能研究    郭昌建

观音茶加工工艺及品质形成研究    杨娟

产地与加工过程中绿茶香气物质的变化规律研究    边金霖