干燥設(shè)備熱風(fēng)干燥的介質(zhì)是空氣，其是利用風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹入干燥室內(nèi)進(jìn)而將熱量傳遞給物料，對(duì)物料進(jìn)行干燥的方式。在熱風(fēng)干燥過(guò)程中，物料表面溫度先升高，形成溫度梯度，由外到內(nèi)進(jìn)行熱擴(kuò)散；升溫后的物料表面水分汽化為水蒸氣，此時(shí)物料內(nèi)部水分含量高于表面水分含量，形成水分梯度，由內(nèi)到外進(jìn)行水分?jǐn)U散。兩個(gè)方向相反的傳熱傳質(zhì)過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，最終完成干燥。熱風(fēng)干燥技術(shù)具有設(shè)備成熟、操作簡(jiǎn)便、不受環(huán)境影響、適合批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

干燥設(shè)備在不同干燥溫度和時(shí)間條件下利用熱風(fēng)干燥技術(shù)干制油棗。研究表明，棗肉的褐變度和 5-HMF 含量與溫度和時(shí)間是正相相關(guān)的，而總糖、還原糖、抗壞血酸和氨基酸態(tài)氮與溫度和時(shí)間是負(fù)相相關(guān)的。紅棗進(jìn)行熱風(fēng)干燥單因素試驗(yàn)，分析了在不同風(fēng)溫、風(fēng)速、比表面積及排布密度下紅棗的干燥特性和干燥速率。試驗(yàn)表明：在整個(gè)干燥過(guò)程中，表現(xiàn)最為明顯的是降速干燥階段，干燥設(shè)備風(fēng)溫對(duì)干燥速率及品質(zhì)的影響較大。利用電熱鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行紅棗熱風(fēng)干燥試驗(yàn)，研究了在不同熱風(fēng)溫度、初始含水率和裝載量條件下的干燥特性并進(jìn)行感官品質(zhì)分析。試驗(yàn)表明：整個(gè)干燥過(guò)程紅棗只有一個(gè)降速階段，干燥初期降速較快，末期降速緩慢；溫度對(duì)紅棗的干燥速率及感官品質(zhì)影響較大，其次是裝載量，初始含水率只對(duì)干燥速率有影響。

干燥設(shè)備干燥工藝較復(fù)雜，且不同品種紅棗的初始含水率、棗核大小、棗肉密實(shí)度與個(gè)頭都不相同，干燥工藝也會(huì)有所區(qū)別，本文針對(duì)冬棗展開(kāi)其干燥工藝的研究。干燥設(shè)備的預(yù)熱升溫階段作為整個(gè)干燥過(guò)程的基礎(chǔ)，對(duì)后期的蒸發(fā)階段和干燥階段有很大影響。紅棗表皮是干燥過(guò)程中水分?jǐn)U散的阻礙，若在初期預(yù)熱升溫階段的溫濕度控制不好，極易形成外干里濕的“皮硬里濕”棗，紅棗表皮色澤發(fā)暗；或紅棗內(nèi)部的水汽不易散出，形成所謂的“坐囤棗”,干棗喪失密細(xì)紋理的特征。本文主要研究風(fēng)速以及預(yù)熱升溫階段的相對(duì)濕度對(duì)整個(gè)干燥過(guò)程和紅棗品質(zhì)的影響。

根據(jù)相似理論建立模型，搭建可適用于多種系統(tǒng)形式和送風(fēng)方式且溫濕度可控的熱風(fēng)干燥試驗(yàn)臺(tái)。以冬棗為研究對(duì)象，進(jìn)行冬棗熱風(fēng)干燥工藝的試驗(yàn)研究，根據(jù)傳統(tǒng)的干燥設(shè)備干燥工藝制定熱風(fēng)干燥工藝。預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開(kāi)始，以每小時(shí) 5℃的梯度升溫，直至第 7 個(gè)小時(shí)升溫至 65℃；蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個(gè)小時(shí)；干燥階段：干燥設(shè)備降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達(dá)到要求。根據(jù)文獻(xiàn)查得紅棗干燥的風(fēng)速范圍，從多次試驗(yàn)得出較佳風(fēng)速。根據(jù)烘盤(pán)確定紅棗的裝鋪密度，研究預(yù)熱升溫階段在不同相對(duì)濕度下物料的升溫速度、干燥速率、干燥特性以及物料整體的干燥品質(zhì)。

干燥設(shè)備干燥系統(tǒng)模型設(shè)計(jì) 在傳統(tǒng)方法中，利用相似理論建立等比例或者縮尺比例模型來(lái)研究空間流場(chǎng)特性是比較準(zhǔn)確可靠的方法，但此方法耗資較多，且周期較長(zhǎng)。建立相似模型的目的就是為了解決在理論上還不能解決的應(yīng)用問(wèn)題，相似模型被應(yīng)用在很多學(xué)科中[39]。本文搭建了熱泵型烘干房縮尺比例的試驗(yàn)臺(tái)模型，該試驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同物料的干燥實(shí)驗(yàn)，從而出總結(jié)出不同物料干燥動(dòng)力學(xué)曲線變化規(guī)律以及不同物料的干燥工藝。

干燥設(shè)備模型條件的分析 完全遵守是比較困難的。在實(shí)踐中，通常采用近似?；姆椒ā?

（1）為了滿足幾何相似的要求，縮尺模型的尺寸是按比例縮小的。

（2）如果是穩(wěn)定過(guò)程，時(shí)間條件就無(wú)任何意義，所以不需要考慮。 

（3）溫度場(chǎng)相似和溫度相近這兩個(gè)條件，是保持物理參數(shù)近似相似的關(guān)鍵。 

（4）模型與原型中發(fā)生的過(guò)程和現(xiàn)象基本上是相同的，所以基本微分方程組是相同的。

（5）邊界上重要的是保證熱流量的相似，而溫度場(chǎng)的相似可以忽略。干燥設(shè)備內(nèi)送風(fēng)氣流雷諾數(shù)由設(shè)計(jì)參數(shù)算出。在烘干過(guò)程中，當(dāng)烘房?jī)?nèi)溫度為較大值時(shí)，v值較大，此時(shí) Re 達(dá)到較小值。若較小值在自模區(qū)，則其他溫度范圍內(nèi)必定也在自模區(qū)范圍內(nèi)，由實(shí)際烘房參數(shù)可求得 Re 。