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。
红洋葱灯泡,温室,托盘烘干机,太阳能
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。
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
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]。
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。
- Chavan BR, Yakupitiyage A, Kumar S(2008)印度鲭鱼干燥特性的数学模型(Rastrigerg Kangurta)在太阳能生物量混合柜干燥器中。干燥技术26日:1552 - 1562。
- 陈浩,黄,慈济,蔡,Chien-Hsiung等。(2009)新型太阳能辅助光催化干燥器的开发与性能分析。干燥技术26日:503 - 507。
- 百分之后K,Chope Ga,Terr La(2009)治疗不同温度的洋葱生化组成的效果(Allium Cepa L.。)来自三种新鲜固化和冷藏的英国生长的洋葱栽培品种的皮肤。Postharvest Biol Technol.54:80-86。
- 百分比K,Chope Ga,Terry La(2010)在固化之前或之后乙烯和1-甲基环丙烯的采后施用(Allium Cepa L.。)长期冷储存期间的灯泡质量。Postharvest Biol Technol.55:36-44。
- Gregorio MRP,García-Falcónms,Simal-GándaraJ(2011)黄酮类化合物在不同包装系统中储存过程中的鲜切洋葱的变化。食品化学124:652-658。
- Gregorio RMP, Mercedes SGF, Jesu´s SG, Ana SR, Domingos PFA(2010)红洋葱和白洋葱传统品种中黄酮类化合物的鉴定和定量。食品成分和分析23:592-598
- Hassanain AA(2010)药用植物用无釉蒸腾太阳能干燥器。干燥技术28:240-248。
- (2000)洋葱皮的湿度和力学性能。Postharvest Biol Technol.19日:229 - 237
- 洞CC(2001)洋葱的质量只是表面的。种植者22日:14日至15日。
- Hole CC, Drew RLK, Gray D(2002)对不同氮素和灌溉处理洋葱品种性状和品质的影响。J Hortic Sci Biotechnol77: 191 - 199。
- Hossain MA,Amer BMA,GOTTSCHALK K(2008)杂交太阳能烘干机优质干番茄。干燥技术26:1591-1601。
- Isenberg FM, Ang JK(1963)北方种植的洋葱:腌制,储存和抑制发芽。康奈尔扩展公告1116,康奈尔大学,纽约。
- Janjai S,Lamlert N,IntaWee P,Mahayothee B,Boonrod Y等。(2009)使用侧装式太阳能隧道烘干机的去皮龙眼太阳能干燥:实验和模拟性能。干燥技术27日:595 - 605。
- 利昂马,Kumar S(2008)具有热储存太阳能辅助生物质干燥系统的设计与性能评价。干燥技术26:936-947。
- Mawa BW, Mullinix BG(2005)甜洋葱在腌制过程中的水分流失。Postharvest Biol Technol.35:223-227
- 关键词:洋葱;鳞茎休眠;一、温度和品种对发芽生根的影响。园艺科学学报69:29-39。
- Nonclercq A, Cédric Boey LS, Lonys L, Dave B, Haut B(2009)在西非建设一个适合保护粮食和加强粮食安全的太阳能干燥装置。食物秒1:197-205。
- Phoungchandang S,Nongsang S,Sanchai P(2009)使用托盘干燥,热泵除湿干燥和混合模式太阳能干燥的生姜干燥。干燥技术7:1123-1131。
- Rathore NS,Panwar NL(2010)设计与开发节能太阳隧道烘干机,用于工业干燥。清洁技术环境政策,2010年。
- Tsotsas dan Mujumdar(2011)现代干燥技术,威利。