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大棚式红洋葱鳞茎干燥机的技术经济分析

安娜Nurhasanah

农业工程研发中心,印度尼西亚

电子邮件:bhuvaneswari.bibleraaj@uhsm.nhs.uk.

suparlan.

农业工程研发中心,印度尼西亚

苏赫曼

印度尼西亚二维戈罗大学化学工程系

萨利赫身

农业科技学院,印度尼西亚卡利马丹中部

DOI:10.15761 / IFNM.1000175

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数字和数据

抽象的

设计并测试了一个带有容量1000公斤/批次的红洋葱电灯泡的温室烘干机。干木用作加热干燥空气的炉子的一次能量源,其中干燥室也被太阳能加热。空气的环境温度和湿度分别为28.9℃和70.4%。干燥空气的速度和温度分别为5.1 m / s和54.2℃。结果显示1000kg具有初始水分含量(Wb)0.87的红洋葱灯泡,叶片0.86可以干燥,在35小时内变为0.14和0.82。烘干机室中灯泡的温度曲线和水分含量几乎是均匀的。1个月的储存后,产量和灯泡损伤分别为77.2%和1.68%,通过太阳能干燥器比较较高,其产量为72%。经济分析为B / C比率给4.6。

关键词

红洋葱灯泡,温室,托盘烘干机,太阳能

介绍

在印度尼西亚,洋葱是园艺作物之一是栽培的人,特别是爪哇省中部的Brebes。Java的平均生产从7.42到9.94吨/公顷(Moa,2004)。生产的增加并没有完全受益农民。洋葱是易腐农产品之一。在洋葱中经常发生的收获后损伤是枝条的生长,软管,根系生长和衰减和由于真菌引起的深色质量的出现。这种伤害导致洋葱的保质期和质量降低。解决这个问题需要适当的波萨斯普齐处理。收获后处理中的临界失败点,特别是当船舶收获在雨季发生时,是枯萎和干燥叶子或块茎的干燥阶段。枯萎病变的失败可能导致腐败的细菌感染,而干燥灯泡的失败会导致低保质期,快速块茎腐烂,发芽和根脱。由于这种损伤导致的产量损失可达到20-40%(BB Pascapanen MoA)[1-5]。

通常农民通过阳光干燥进行洋葱灯泡的干燥,在7-9天之间。这种干燥技术非常受到天气条件。在阳光明媚的天气中,可以举行干燥过程,仍然是多云甚至多雨的天气干燥完全无法完成,结果是快速衰变。为了解决这个问题,在2007年印度尼西亚径向采访技术推出了干燥储存系统(灌木干燥),在该系统中可以根据干燥储存洋葱的最佳条件设定空间条件。在本研究中,开发了容量为5-10吨的干燥储存建筑物(型干燥)。建筑的尺寸长6米,宽3米,高6米。建筑物的屋顶由透明纤维玻璃制成,配备了建筑物的空气通气(球窗)纤维玻璃墙。悬挂架的形式的干燥架 - 储存由竹秸秆制成。干燥干燥干燥在3天内可以干燥泡泡洋葱,比9天内的阳光干燥快。此外,在储存干燥中也不会引起显着的损伤,只有0.24-0.72%的损伤速度较低,晒干损伤水平较低,达到1.68%。 The technology in store drying was implemented in 2008 in Brebes, Central Java [6,7].

因此,本文将对洋葱鳞茎大棚烘干机的生产规模进行技术经济分析。干燥机是在室内干燥模型的基础上发展起来的。2014年,在中加里曼丹省帕朗卡拉亚实施了烘干机。

方法

该研究由2014年3月的农业科技中心(BPTP)中央卡利马坦中心进行。图1和2显示了烘干机的设计。一台温室烘干机由聚碳酸酯,电极管2英寸钢板,角钢40×40,铁箱40×40,板埃尔3毫米,铝合金丝网,50厘米直径,防火砖等。用于操作烘干机的燃料是柴油和木柴。检测设备是热敏度,水分测试仪,风速计,绘制仪,数字秤,热电偶,数据记录器,粗糙度,停止手表,测量杯等(图3)。

图1所示。洋葱鳞茎植物规模大棚干燥机的设计

图2。加热炉详细设计

图3。设计托盘烘干机

结果与讨论

烘干机的尺寸和组成

农民在收获后通过捆绑洋葱林进行晒干,每片洋葱约1公斤。天气好的时候,太阳晒干大约需要3天。如果天气是多云的,那么大约四天的干燥过程。作为洋葱种子,洋葱要挂在架子上一两个月。作为消费,洋葱可以在干燥一周后直接出售。农民消费的洋葱价格约为每公斤1.8万至1.9万卢比,种子价格约为每公斤2.1万至2.2万卢比。销售过程是由中间商直接与洋葱种植者进行的。当雨季到来时,洋葱就会腐烂,这对农民来说是一个障碍,因为洋葱的价格会急剧下降,然后损失的水平就相当高了。为了解决雨季干燥的问题,必须建造容量约为500-1000公斤的洋葱干燥机[8-10]。

开发了一个温室洋葱干燥器,其热源来自生物量炉,其中具有消防木材。干燥的材料在齿条上存储。齿条从一堆竹子进行,其中洋葱灯泡的最终水含量将以良好的状态达到。洋葱葱,红洋葱叶和茎更均匀。干燥机有五个主要成分,即:

1.干燥室:烘干机房间的墙壁和屋顶采用透明的聚碳酸酯塑料材料,阳光的热量可以进入烘干机,加热室内烘干机。烘干机房间是根据机架的大小设计的,使用了额外的空间,便于待干燥物料的流动。干燥器的尺寸为3×4米,由聚碳酸酯木制框架梁40毫米制成。烘干机屋顶由聚碳酸酯塑料制成,更坚固,更容易设置。表1为干燥器的尺寸(图4)。

表格1。尺寸干燥器洋葱型温室

描述

维度工程(毫米)

长度

宽度

高度

整体单位

10380

3300

3900

建立干燥机

10380

3300

3800

炉单元(加热器)

4830.

1150

3800

烘干机机架单元(托盘)

4400

95

2580

图4。建造一台温室烘干机

2.托盘:设计的搁板堆叠,搁板之间的距离40厘米,便于洋葱的插入和消耗。由于洋葱的长度约为40cm,6个机架,齿条垂直布置在一个截面中,因此由花鼓的方向的右侧和左侧的两个部分组成。每个部分包括机架6排的架子。框架由木头和竹坝制成,不会收集热空气的循环。架子的尺寸为4×1米,容量为90千克/架子。干燥机设计,总共12个机架,用于干燥器容量约为1,000千克(图5)[11]。

图5。结构托盘干燥机

3.熔炉和换热器:炉子使用木材作为生物质燃料。燃烧产生的热量通过热交换器传递给空气干燥。通过使用热交换器,进入干燥室的空气不与燃烧烟气混合;由于粉尘燃烧产物,最终会改变洋葱干的味道。热交换器由48根2毫米厚、2英寸长1米的镀锌管组成。排烟烟囱由2mm直径6英寸高4m的钢板制成(图6)。

图6。炉和热交换器

4.风机:风机用于循环干燥空气。通过热交换器的热空气被吹入干燥室。与鳞茎洋葱接触后,干燥空气直接通过放置在干燥室顶部的涡流排出。轴向吹风机采用直径24英寸(50厘米)。该吹风机可以以紊流的方式吹出空气,使整个空间暴露在干燥空气中。

5. Turbin:直径为400mm的涡轮机将吸入干燥空气,并安装在干燥室的顶部。这个涡轮机的作用是帮助热空气的循环,将水蒸气带出干燥室。从鼓风机出来的热空气将通过一堆潮湿的红洋葱,并带出水蒸气通过涡轮机。

烘干机的性能测试

表2显示了环境温度和空气湿度的数据。表3显示了烘干机的执行性和操作条件。

表2。环境温度和空气湿度的数据

环境空气温度

平均

32.8℃

最大

37.7℃

最低限度

28.9℃

环境空气湿度平均值

70.40%

表3。烘干机的数据性能和操作条件

干燥能力(公斤/批)

1000

干燥空气的速度(m / s)

3.1-8.1.

干燥空气温度平均(℃)

58.1.

固体温度平均(℃)

54.2

室温平均(℃)

32.8

电机燃料流量(LT / H)

1

室内空气平均湿度(lt/h)

70.4

火木流量(kg / h)

20.

太阳流量(lt/h)

1

干燥热效率(%)

16.23

干燥效率(%)

49.24

洋葱的类型是Brebes品种。对于水分含量为84.5%,灯泡直径为1.8厘米。叶片叶片与茎的平均重量的比较约75%和25%。结合过程进行了500千克的产物数量。已经捆绑的产品然后放置在干燥器的架上,其中这些产品之间存在空间。进行干燥过程,具有受控的空气温度和空气速度。干燥空气的温度和速度分布在一些点干燥架上测量。还测量其他参数即洋葱灯泡温度,排气温度和废气排出炉烟囱。基于文献综述和本研究的初始目的,初始干燥过程(=凋亡)在46℃的温度下进行约16小时进行16小时[12-15]。

从测量结果表明;

1.干燥风速分布:干燥风速分布不均匀。大部分的干燥空气流动在中间,这是大厅的路径,将产品放到干燥机的货架上。在风机前部附近的中段,风速达到14.8 km/h。在左右上方的架子上,空气流速为0.1 km/h。但干燥的空气可以以3.3 km/h的速度到达大厅的中部或后部。

2.干燥空气温度的分布:干燥空气温度的分布几乎均匀。在前面,一个良好的中间,左右,几乎均匀的温度约为44℃。在中心,一个良好的中间,左右,几乎均匀的温度约为42℃。在后面,任一中心,左右,温度几乎均匀41℃(图7)。

图7。用烘干机烘干17个小时

3.干燥空气相对湿度条件的测量:干燥空气相对湿度条件的测量仅在前面的两点上进行。从观察开始,干燥空气温度几乎是恒定的,随着干燥过程的通过,干燥空气相对湿度条件继续下降。在过程开始时,干燥空气相对湿度为43%,一小时后达42%,2小时后至41%。虽然温度和环境空气相对湿度(干燥器外)分别为28.4℃和70%。夜间空气温度和相对湿度进一步降低,例如在20:00 27.2℃的温度和73%的相对湿度下降。

4.产品干燥速率的分布:从视觉观测到干燥速率产品看起来非常慢,不均匀。这是由于与干燥空气直接接触的部分发生的,这只是托盘的上部。在干燥结束时,叶子干燥,而中间叶秸秆仍然是新鲜的。可以得出结论,干燥过程不太成功,因为杏仁株的优质产品的分布。

5.废气温度:烟囱烟气中的空气温度仍然在95-100℃之间仍然非常高。这可能是废气作为干燥空气的预热器的潜在用途(图8)。

图8。在枯萎(左)和红洋葱干燥结果(右)比较后继续持续干燥过程,与枯萎的一天在枯萎的一天干燥。

技术分析

1.温度和湿度的影响:在各种温度下评价干燥器的性能。也将结果与使用阳光的干燥洋葱进行比较(图9)。结果表明,干燥速度与温度升高成比例。这是可以理解的,因为温度越高,携带或甚至从材料中蒸发水的空气能力将增加。通过低湿度空气,来自材料的水将移动到空气中。本研究也符合先前的研究,其中温度的上升将使水的蒸发速率从材料中增加到空气中(图9)[16,17]。

图9。红洋葱在阳光下收割后枯萎的过程

2.空气流速的影响:在此干燥过程中,空气流速在0.2和8.1 m/s之间变化。结果表明,空气流速越高,干燥速率越高(图10)。

图10。叶和洋葱鳞茎的水分分布

3.洋葱质量评价:这种干燥的目的是将洋葱的水分含量降低到15%以下,而洋葱鳞茎的水分含量为80-85%。外层的水分含量约为15%(与叶子相同)。干燥的外层可以保护里面的鳞茎,这样洋葱在储藏时就不会腐烂或变成蘑菇状。

对干洋葱产品进行评估,包括物理测试,包括最终含水率,损害百分率和损失百分率,以及块茎腐烂/损害百分率。在两个月的储存期间进行的身体评估。贮藏一个月后,收率为77.2%。由于洋葱鳞茎受损的百分比自始未分类约为1.68%。这些结果仍被列入印尼红洋葱国家标准(SNI)的质量类别I。与阳光干燥相比,洋葱的产量为72%。

经济分析

经济分析表明,干燥洋葱的运营成本使用绿色房屋干燥器是RP。10.368 / kg而使用阳光rp。9.200 / kg。当季节是云时,烘干机是运行的。比较显示了绿色房屋干燥器和阳光干燥之间的每公斤的差异卢比。使用烘干机获得的优势是农民的工作变得更加有效,因为它不需要陆地面积,更卫生,少量劳动,更实用的储存。在雨季期间收获最大的优势。在这段时间里,没有阳光,使洋葱的质量可以保持,价格仍然很高。从经济计算,B / C比率为4.6。这意味着烘干机将在五年后回来[18-20]。

结论和建议

绿色混合太阳能生物质干燥机的性能已经过测试,在干燥空气温度平均为41-50°C的34小时内干红洋葱鳞茎工作良好。

该烘干机必须通过改造风机驱动系统部件来实现更完美的功能。添加6.5马力柴油机可连续烘干洋葱。农民收入可以增加。

经评估,干燥机在加里曼丹中部发展前景良好。农民们热衷于使用烘干机。其他农民已经有了烘干机的复制品。

参考

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编辑信息

主编

蕾妮Dufault
食品成分与健康研究所

文章类型

研究文章

出版的历史

收稿日期:2016年12月14日
录用日期:2017年1月2日
发布日期:2017年1月06日

版权

©2017 Nurhasanah A.这是根据创新的公共归因许可的条款分发的开放式文章,其允许在任何媒体中不受限制地使用,分发和再现,只要原始作者和来源被记入。

引用

Nurhasanah A, Suparlan, Suherman, Mokhtar S(2017)一种植物规模红洋葱鳞茎温室干燥机的技术经济分析。综合食品营养指标4:DOI: 10.15761/IFNM.1000175

通讯作者

安娜Nurhasanah

农业工程研发中心,Serpong Tromol POS 2,Serpong,Tangerang,Banten,15310,印度尼西亚

图1所示。洋葱鳞茎植物规模大棚干燥机的设计

图2。加热炉详细设计

图3。设计托盘烘干机

图4。建造一台温室烘干机

图5。结构托盘干燥机

图6。炉和热交换器

图7。用烘干机烘干17个小时

图8。在枯萎(左)和红洋葱干燥结果(右)比较后继续持续干燥过程,与枯萎的一天在枯萎的一天干燥。

图9。红洋葱在阳光下收割后枯萎的过程

图10。叶和洋葱鳞茎的水分分布

表格1。尺寸干燥器洋葱型温室

描述

维度工程(毫米)

长度

宽度

高度

整体单位

10380

3300

3900

建立干燥机

10380

3300

3800

炉单元(加热器)

4830.

1150

3800

烘干机机架单元(托盘)

4400

95

2580

表2。环境温度和空气湿度的数据

环境空气温度

平均

32.8℃

最大

37.7℃

最低限度

28.9℃

环境空气湿度平均值

70.40%

表3。烘干机的数据性能和操作条件

干燥能力(公斤/批)

1000

干燥空气的速度(m / s)

3.1-8.1.

干燥空气温度平均(℃)

58.1.

固体温度平均(℃)

54.2

室温平均(℃)

32.8

电机燃料流量(LT / H)

1

室内空气平均湿度(lt/h)

70.4

火木流量(kg / h)

20.

太阳流量(lt/h)

1

干燥热效率(%)

16.23

干燥效率(%)

49.24