一种基于红椎菌干燥的多功能烘干机设计
2021-08-10浦北县龙门镇农业机械化推广站
浦北县龙门镇农业机械化推广站
□ 谢 宇
浦北县位于广西壮族自治区南部,属南亚热带季风气候区。龙门镇分布着10万亩连片红椎林,是全国最大的红椎林基地。红椎菌,又名红菇,主要生长在红椎林土壤腐殖层,具有极高的营养价值,红椎菌生长周期短,只有每年5—8月符合生长要求,对环境要求也极高,有污染的地方不生长。目前红椎菌仍无法人工栽培,是一种非常珍贵的纯天然保健食用菌,特等品市场价格每公斤2000元以上。
目前红椎菌主要通过晒干和木炭烤干两种方式干燥。太阳晒干时,5—8月份正是雨水季节,容易回潮,造成不必要损失;木炭烤干时,会产生烟尘破坏环境,且木炭发热的温度和时长难以控制,常导致红椎菌过渡烘干,常常需要专人看守,加大了人工投入和干燥成本。这两种方式干燥后的品相、形状都难以保证,影响市场价值,降低经济收益。如果采用现阶段市场上通用烘干机,其热风集中于发热装置,烘盘上的红椎菌容易受热不均匀。针对上述问题,亟需设计一种多功能烘干机,能够实现自动化均匀烘干,并提高可靠性。
一、结构及工作原理
1.结构。简易烘干机如图1所示。
图1 烘干机的结构示意图
2.工作原理
烘干机工作时,发热器30发热,散热器40将热量从机箱10的底部吹向上方的托盘20,热风从托盘20的过气孔21通过,热风对静置于托盘20上的红椎菌进行干燥,再从机箱10顶部的透气孔11排出。如此,采用相较温和的方式对红椎菌进行干燥,烘干的红椎菌不掉色、不变形、形状饱满、干燥度合适、损失率大幅减少,达到了特级品要求,提高了经济效益。发热器30发热的温度能够通过温度控制器50加以控制,发热器30的发热时长能够通过时间控制器60加以控制,烘干机的烘干温度以及烘干时长能够根据需要加以控制,避免了红椎菌过度烘干的问题,减少了人工投入;通过设置漏电保护装置70,能够在发热器30、散热器40、温度控制器50、时间控制器60发生故障时及时切断电源,提高了该多功能烘干机的安全性、可靠性。通过温度控制器50控制发热器30工作,将机箱10内的温度控制在35-45度之间,适合用于红椎菌的干燥。
二、主要工作部件设计
1.控制电路的设计。控制电路由漏电保护装置、时间控制器、温度控制器、空气温度感应器、发热器和散热器等组成,工作时电源流过漏电保护装置确保操作人员使用安全,时间控制器可以根据工作需要调节时间。空气温度感应器测量机箱的温度并将温度显示于温度控制器,当机箱内温度低于或高于工作需要时,通过温度控制器的开与关,控制发热器和散热器工作。控制电路示意图(图2)
图2 控制电路示意图
2.热能流通管道的设计。热能流通管道由通风管道、连接管、进气端口、排气端口、抽风机、吹风机、过气孔、发热器等组成。工作时,进气端口的抽风机将发热腔的热气吸入连接管中,排气端口的吹风机将连接管的热风送入到两层托盘之间,使得远离底部发热腔的上层托盘的红椎菌能够有足够的热风干燥,两层托盘之间的红椎菌不仅受到从下到上通过的热风,在水平方向上也有热风通过,有利于红椎菌上表面的烘干,热能流通均匀,提高了干燥效率。热能流通示意图(图3)
三、烘干机工作效果
红椎菌烘干机的研制,成功的解决了在烘干过程中受热不均匀、作物干燥过程中产生的水蒸汽不易散发等问题。
1.红椎菌成熟和茶果生产的时节正是雨水季节,需要大量的人力物力。通过试验实践,该机烘干的红椎菌比普通晒干或烘干的红椎菌提高15%左右的经济效益。烘干四桧柑皮(一种可以食用的果皮)、茶果等更节省劳力、减少投入可间接增收20%以上。
2.一种机具多种用途,既能烘干红椎菌又能烘干豆类(花生、黄豆等)、果类(龙眼、茶果等)、药材(五指毛桃、金银花等)、稻谷等等。
3.该机适合作物批量烘干和作业不受区域限制,全国普遍地区都能使用。
4.烘干效果好,经多次烘干红椎菌、茶果、花生、五指毛桃等均达到烘干要求。
5.该机已申请国家实用新型专利。
图3热能流通示意图