·110· 北京科技大学学报 2005年第1期 组.为了获得不同含湿量的小麦，首先将样品小 其中，t为干操温度（℃），RH为空气相对耐湿度. 麦在120℃烘箱中连续加热24h到质量几乎不 C,=17.7,C2=99.0,C3=799.2 变，求出样品小麦的初始含湿量：然后根据实验 图2给出烘箱温度为80℃，各种不同初始湿 需要，对小麦样品分别加水复湿得到各种含湿量 基含湿量条件下，小麦含湿量比率MR随干燥时 的小麦样品 间t的变化关系.图中对应的回归公式通式为： 实验过程为：首先设定烘箱温度，将一定含 MR=exp(-At). 湿量的小麦放入方形不锈钢丝网容器中，平铺为 其中，系数A=A(tRH,M).研究表明例，RH<0.15 单颗粒薄层，称重后放入烘箱，并在不同干燥时 时，对干燥速度的影响很小，可以忽略.在烘箱中 刻取出小麦样品进行称量（采用JA3031电子天 干燥时，RH<0.15,故参数A=A(1,M) 平，读数精度1mg),得出小麦含湿量随干燥时间 1.0- 变化的关系 0.9 湿基含湿州 湿基含湿量Mw计算公式和干基含湿量M:计 0.7 算公式为： g t5女4项 。18% 口20% 422% M.="m-m×100%:M,=m-m×100%. 如 0.5 m m ×24% 其中，m,为干燥到第时刻小麦样品的质量，m。为 0.3 黑26% 小麦样品绝对干燥后的质量，即小麦样品在 0.1L 120℃烘箱中干燥24h以上的质量. 0 20 40 60 80 1.2实验结果及其关联式 T燥时间/min 图】给出烘箱温度为80℃，各种不同初始湿 图280℃时小麦含湿量比率与随干燥时间的关系 基含湿量条件下，小麦干基含湿量随干燥时间的 Fig.2 RM evolution of wheat at a drying temperature of 变化关系.在生产实践和样品制作的过程中通常 80℃ 采用湿基含湿量较直观，而在模型构建时采用干 13小麦薄层干燥实验数据的回归处理 基含湿量更为简便，因此本文中的原始实验数据 通过大量的实验测量，绘制出各干燥温度， 都采用湿基含湿量表达，而在进行回归分析时， 各初始含湿量下的小麦含湿量比率与干燥时间 利用上述的含湿量计算公式将含湿量转换为干 的关系曲线MR一t曲线).对实验数据进行回归 基含湿量表达 处理，得到小麦薄层干燥的数据回归经验公式： 为了使回归公式形式简单，采用含湿量比率 MR=exp(-At) (1) MR作为公式因变量MR的定义式为： A=yo+bit+b2 DM MR效0 式中， %=-7.6316×103,b=5.8817×104,b2=-6.5137× 其中，M为初始含湿量，M为任意时刻颗粒含湿 10,t为干燥室温度（℃），DM=(M一M.)×100.适 量：M.为平衡含湿量，计算方法如下网： 用范围60℃<t<80℃，干操过程中RH<0.15 M.= in(C)In(RH)]) -C, 1.4RH的影响及公式修正 40 为了验证式(1)的合理性，使用热泵流化床干 湿基含湿量 燥样机进行了一系列的相关实验.实验数据与统 918% 020% 计结果表明：式(1)的计算结果与实验测定的数 ·22% 据有偏差，因为在流化床的干燥过程里，床层中 ×24% 空气相对湿度RH接近0.40.5：当热风相对湿度 ￥26% 15F RH增大时，偏差增大，因此必须考虑RH的影响 1 进行修正， 20 40 ⑦ 80 对实验数据进行整理计算，绘制出60℃， 干燥时间/min 图1烘箱80℃时各初始湿基含湿量的小麦干燥曲线 70℃和80℃干燥时，热风相对湿度RH对千燥过 Fig.I Moisture evolution of wheat under different initial 程的影响曲线，见图3.对曲线进行处理，引入修 moistures (wet basis)at a drying temperature of 80C 正系数B,这样式(1)修正为：. 1 1 0 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 5 年 第 l 期 组 . 为 了 获得 不 同 含湿 量 的 小麦 , 首先将 样 品 小 麦 在 120 ℃ 烘 箱 中连 续加 热 24 h 到质 量 几 乎 不 变 , 求 出样 品 小麦 的初 始 含湿 量 ; 然 后 根据 实验 需 要 , 对 小 麦样 品分别 加水 复湿得 到 各种含 湿量 的小麦 样 品 . 实验 过程 为 : 首 先设 定烘 箱 温度 , 将一 定含 湿量 的小 麦放 入 方 形不 锈钢丝 网容器 中 , 平 铺 为 单颗 粒 薄层 , 称 重后 放 入 烘箱 , 并在 不 同干燥 时 刻 取 出小麦 样 品 进 行称 量 (采 用 JA 3 O31 电子天 平 , 读 数精 度 l m g) , 得 出小 麦含 湿 量随 干燥 时 间 变 化 的关系 . 湿 基 含湿 量 Mw 计 算公 式和 干基 含湿 量从 计 算 公式 为 : 其 中 , t为 干燥 温度 ( ℃ ) , R H 为 空气 相 对 湿 度 . C ; “ 17 . 7 , G = 9 9 . 0 , G = 7 9 9 . 2 . 图 2 给 出烘 箱温 度 为 80 ℃ , 各种 不 同 初 始 湿 基含 湿量 条 件 下 , 小麦 含 湿量 比 率 M R 随 千燥 时 间 : 的变 化 关系 . 图中对 应 的 回归 公 式通 式 为 : 人星双= e x P ( 一 A T ) . 其 中 , 系数 A = A (t , RH , 冠 ) . 研 究 表 明 「9] , RH < 0 . 巧 时 , 对 干燥 速度 的影 响很 小 , 可 以忽 略 . 在烘箱 中 干 燥 时 , R H < 0 . 15 , 故参 数A = A (t, 城 ) . 1 . 0 U . 9 湿基 含湿量 今 18% 口 2 0% △ 2 2% wM 一 望三 夕如、 10 ;0/ 从 二 竺 二 鱼 又 10 % . 阴 万 m J 其 中 , m 为干燥 到第 i 时刻 小 麦样 品的质 量 , m 。 为 小 麦 样 品 绝 对 干 燥 后 的 质 量 , 即 小 麦 样 品 在 12 0 ℃ 烘 箱 中干燥 24 h 以上 的质 量 . L Z 实验 结 果 及其 关联 式 图 1 给 出烘 箱温 度 为 8 0o C , 各 种 不 同初始 湿 基 含湿 量 条件 下 , 小麦干 基 含湿 量 随干燥 时 间 的 变化 关系 . 在 生产 实践和 样 品 制作 的过程 中通 常 采用湿 基含 湿量 较直 观 , 而在模 型 构建 时采用 干 基含湿 量 更为 简便 . 因此 本文 中 的原始 实验数 据 都采 用湿 基 含湿 量表 达 , 而在 进行 回归分 析 时 , 利用 上 述 的含 湿 量 计算 公 式 将 含湿 量 转换 为干 基含湿 量 表 达 . 为 了 使 回 归公 式 形 式简 单 , 采用 含湿 量 比 率 M R 作 为 公式 因变 量【8,91 . M R 的定 义式 为 : : x ,?: 一 ; : , ,三莎 铃绍喇赌如 图 2 Fig . 2 8 0 oC 0 2 0 4 0 6 0 8 0 干燥时间 /m in 8 0℃ 时小 麦含 湿量 比率 与随 干燥 时 间的 关 系 R M e v o lu it o n o f w h e a t a t a d叮 i n g t e m P e r a tu er o f 1.3 小 麦薄 层 干燥 实验 数 据 的 回 归 处理 通过 大 量 的实 验测 量 , 绘 制 出各 干燥 温 度 , 各 初 始含 湿 量 下 的 小麦 含 湿 量 比 率与 干 燥 时 间 的关系 曲线 (M R一 r 曲线 ) . 对 实 验数 据进 行 回归 处 理 , 得 到 小麦 薄层 干燥 的数 据 回 归经验 公 式 : ! M R 一 ” x p ( 一 A丁 ) 日 二 y0 十b l +t b Z D M ( l ) 、 , 1切 ~ K 二 刀1 . 丁 ` 一一从下 二 几1 一 几1 。 其 中 , 似 为初 始 含湿 量 , M 为任 意 时刻 颗 粒含 湿 量 ; 从 为平 衡含湿 量 , 计 算 方法 如 下「9] : ! 一 l : l(+t G ) I n ( R H )飞1 几夕 , = i 奋干 一 I n ! — ! 奋 ( 七 z L 一 七3 」J 4 0 3 5 2 0 l 5硫琳 。 湿基含湿量 心 1 8% D 2 0% ` 2 2 % X 2 4% X 2 6 % 式 中 , y0 = 一 7 . 63 1 6 火 10 一 , , b , = 5 . 88 1 7 只 10 一月 , b Z 二 一 6 . 5 13 7 x 10 一` , r为干 燥 室温 度 ( oC ) , D M 二 (城 一 从 ) ` 10 0 . 适 用 范 围 60 ℃ < t < 80 ℃ , 干燥 过 程 中 R H < 0 . 1 5 . 1.4 R l l 的影 响及 公式 修 正 为 了验证 式 ( l) 的合理 性 , 使 用热 泵流化 床 干 燥样 机 进行 了一 系列 的相 关实 验 , 实验 数据 与 统 计 结果 表 明 : 式 ( l) 的计 算结 果 与 实验 测定 的 数 据有 偏 差 , 因 为在流 化 床 的干燥 过 程 里 , 床 层 中 空气 相 对湿 度 R l l 接近 .0 4 一 .0 5 ; 当热 风相 对 湿 度 R H 增 大 时 , 偏 差增 大 , 因 此 必须 考 虑 R H 的影 响 进 行修 正 . 对 实验 数 据 进 行 整 理 计 算 , 绘 制 出 60 ℃ , 70 ℃ 和 8 0℃ 干燥 时 , 热风 相 对湿 度 R I】对 千燥 过 程 的 影响 曲线 , 见 图 3 . 对 曲线 进 行 处 理 , 引入 修 正系 数B , 这 样 式( 1) 修 正 为 : 0帐礼此 1、 气 ù JZ 求、崛敬哗瑙平 类熟狱夯数。 1 0 L 一一 - 一一一一一山一 一一一一上 0 2 0 4 0 6 0 8 0 干燥时间/m in 图 1 烘箱 8 0℃ 时 各初 始湿荃 含湿 量 的小麦 干燥 曲线 F ig · 1 M o i s t u r e e v o l u ti o n o f w h e a t u n d e r d in沁理n t i n iit a l m o is t u r e s (w e t b a s i s ) a t a d ’Iy i n g t e m P e r a t u er o f 8 0 aC