[发明专利]一种分段式干燥中的水分分析方法

说明书

本发明公开了一种分段式干燥中的水分分析方法，包括将待干燥物料在不同干燥条件下进行恒温恒速式干燥时的干燥时间及其的物料水分比，与多个干燥动力学模型进行拟合计算，从而确定出最佳干燥动力学模型；将所述不同干燥条件与所述最佳干燥动力学模型中干燥常数进行拟合计算，从而确定出所述干燥条件与所述干燥常数之间的函数方程；选择干燥阶段数及每个干燥阶段的干燥时间和干燥条件，然后代入所述最佳干燥动力学模型和所述干燥常数方程，从而得出该待干燥物料在该分段式干燥中的水分变化情况。本发明实施例能满足分段式干燥过程中复杂水分变化情况的分析检测需求，有利于设计、优化分段式干燥工艺，提高分段式干燥的产品质量与生产能效。

技术领域

本发明涉及干燥技术领域，尤其涉及一种分段式干燥中的水分分析方法。

背景技术

干燥技术是应用最为广泛的农品加工技术之一，需要消耗大量热能。常用的热风干燥包括恒温恒速式干燥和分段式干燥。分段式干燥是依据被干燥物料的脱水特性，适时改变干燥温度或风速，这可以降低干燥能耗、缩短干燥时间、提高干燥品质，因此分段式干燥被广泛关注和应用。

分段式干燥的工艺设计与优化需要准确把握干燥过程中的水分变化情况，根据被干燥物料内部的水分比确定或修改分段式干燥过程中的阶段变化点和每一阶段的干燥条件，但是现有技术中没有适用于分段式干燥中的水分分析方法。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种分段式干燥中的水分分析方法，能够满足分段式干燥过程中复杂水分变化情况的分析检测需求，有利于设计、优化分段式干燥工艺，提高分段式干燥的产品质量与生产能效。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种分段式干燥中的水分分析方法，包括以下步骤：

步骤A、选择几组不同干燥条件，并将待干燥物料以每组干燥条件进行恒温恒速式干燥时的干燥时间和各干燥时间结束时的物料水分比，与多个干燥动力学模型进行拟合计算，从而选择拟合优度最好的模型作为该待干燥物料的最佳干燥动力学模型；

步骤B、根据步骤A中所选择的干燥条件确定出干燥条件范围，并根据所述最佳干燥动力学模型，将步骤A中所选择的干燥条件与所述最佳干燥动力学模型中干燥常数进行拟合计算，从而确定出所述干燥条件与所述干燥常数之间的函数方程；将该函数方程作为适用于所述干燥条件范围的干燥常数方程；

步骤C、选择分段式干燥的干燥阶段数以及每个干燥阶段的干燥时间，并从所述干燥条件范围内选择每个干燥阶段的干燥条件，然后代入所述最佳干燥动力学模型和所述干燥常数方程进行计算，从而得出该待干燥物料在该分段式干燥过程中的水分变化情况。

优选地，根据步骤A中所选择的干燥条件确定出干燥条件范围包括：从步骤A所选择的干燥条件中确定出每种干燥条件的最大值和最小值，从而将干燥条件范围确定为：每种干燥条件的取值不小于此种干燥条件的最小值且不大于此种干燥条件的最大值。

优选地，所述代入所述最佳干燥动力学模型和所述干燥常数方程进行计算包括：对于第一个干燥阶段，将待干燥物料的初始水分作为第一个干燥阶段的起始水分；将第一个干燥阶段的干燥条件代入所述干燥常数方程进行计算，从而得出第一个干燥阶段中最佳干燥动力学模型的干燥常数；然后将第一个干燥阶段的干燥时间和所述第一个干燥阶段中最佳干燥动力学模型的干燥常数代入所述最佳干燥动力学模型进行计算，从而得出第一个干燥阶段结束时的物料水分比。除第一个干燥阶段外，对于其余每一个干燥阶段，根据前一个干燥阶段结束时的物料水分比确定出该干燥阶段的起始水分，并将该干燥阶段的干燥条件代入所述干燥常数方程进行计算，从而得出该干燥阶段中最佳干燥动力学模型的干燥常数；然后将该干燥阶段的干燥时间和所述该干燥阶段中最佳干燥动力学模型的干燥常数代入所述最佳干燥动力学模型进行计算，从而得出该干燥阶段结束时的物料水分比。