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在熱泵干燥機干燥過程中,谷物初始含水量和風溫也會影響應(yīng)力開裂率的大小。隨著初始含水量和空氣溫度的降低,應(yīng)力開裂率降低。影響應(yīng)力裂紋產(chǎn)生的具體因素包括:
1、風溫:
總裂紋率隨溫度的升高而增大。熱泵干燥設(shè)備在較高溫度(90℃~110℃)下干燥時,總開裂率接近100.0%。裂紋率也隨著風溫的升高而增大。雙裂紋率和單裂紋率隨風溫變化較大,但總體趨勢是下降,這表明風溫的升高不僅增加了應(yīng)力裂紋率,而且增加了晶粒的裂紋程度。
2、風速:
試驗結(jié)果表明,增加風速也可以降低玉米的開裂程度。提高熱泵干燥機的風速可以降低應(yīng)力開裂率和斷裂程度。可能的原因是風速的增加加快了谷物與介質(zhì)之間的傳輸速度,使谷物中的蒸發(fā)水能夠快速排出,從而降低了谷物的內(nèi)部壓力,減少了谷物組織的變形。
3、初始含水量:
糧食的初始含水量是決定糧食熱敏性的主要因素之一。谷物的初始含水量越高,對熱的敏感性越高,所需的干燥溫度越低。與初始含水量低的樣品相比,初始含水量高的樣品即使干燥后谷溫較低,其質(zhì)量指數(shù)(開裂率)也會迅速下降。可以看出,初始含水量高的玉米的干燥溫度較低。這充分說明了初始水分對確定和細化熱泵干燥機干燥溫度的重要性。
隨著玉米初始含水量的降低,玉米的開裂率和總開裂率也相應(yīng)降低。對于從干燥到同一端含水量的干燥過程,含水量高的樣品需要長時間干燥。當風速為0.8m/s,風溫為120℃時,含水量從30%下降到14%約需1H,含水量從22.2%下降到14%只要20min。長期加熱使玉米產(chǎn)生熱疲勞,容易開裂。另一方面,對于初始含水量較高的籽粒,當籽粒中淀粉的含水量較低時,淀粉較濕,體積較大??焖偈畬е麓罅渴湛s,從而產(chǎn)生越大的濕應(yīng)力。
試驗中還觀察到,當試樣初始含水量為30%時,當空氣溫度為120℃時,干燥30min后開始出現(xiàn)應(yīng)力裂紋,當空氣溫度降低時,應(yīng)力裂紋出現(xiàn)的時間向后移動。初始含水量為20.2%的試樣在120℃干燥后期僅出現(xiàn)少量單裂紋。在其他氣溫條件下,熱泵干燥機在干燥過程中只出現(xiàn)少量應(yīng)力裂紋。