鱼膨化饲料热风干燥动力学模型及湿热特性
2021-10-12陈计远王粮局王红英张国栋
陈计远,王粮局,王红英※,张国栋
(1.中国农业大学工学院,北京 100083;2.中粮粮谷控股有限公司,北京 100020)
0 引 言
目前,中国是世界上最大的饲料生产国,约占全球年产量的60%,其中水产饲料约占国内饲料总量的10%,达到1.9亿吨左右,且年均增长率接近4.5%[1,2]。水产饲料的生产工序包括粉碎、混合、调质、膨化、干燥和冷却,其中干燥工艺参数的合理设置对水产饲料品质和产量尤为重要[3]。但生产企业在对风温、风速、料层厚度和干燥时间等干燥工艺参数设置时,大多仍依靠操作工人的经验[4-6]。另外,水产饲料是由人为设计配方并生产的混合物料,这与水果和蔬菜等农产品有较大差异,不同种类水产饲料的组成成分、形状、尺寸和热特性等均有较大差异[7-9]。因此有必要针对特定种类的水产饲料干燥过程开展研究。
现有研究大多针对苹果[10]、黑莓[11]、香菇[12]和花生[13]等果蔬开展干燥试验,部分研究涉及畜禽饲料的干燥湿热特性和干燥动力学模型。Lambert等[14]基于菲克定律和傅里叶定律建立偏微分方程以模拟鸡饲料和兔饲料的干燥过程,并在30~90 ℃温度范围内进行验证试验,结果显示模型拟合效果较优。孔丹丹[15]选用 8种常用的干燥动力学模型拟合生长猪饲料和犊牛饲料的干燥试验数据,结果显示Verma模型的拟合效果最好,并提出了改进的Modified Verma模型。张鹏飞等[16]利用CFD软件模拟不同鱼饲料料层厚度下带式烘干机内的气流场分布,但并未探究饲料在干燥过程中的湿热特性变化规律。
本研究以国内产量占比较高的草鱼(成鱼)膨化饲料为研究对象,使用热风干燥机对其进行薄层干燥试验,其中热风温度范围为60~100 ℃,风速范围为0.5~1.5 m/s。……
