擱板是果蔬真空低溫干燥設(shè)備的核心部件之一，本文以實(shí)驗(yàn)室果蔬真空低溫干燥箱擱板為基礎(chǔ)，分析了其傳熱過程，模擬其加熱擱板的溫度分布。并且，將獼猴桃作為試驗(yàn)樣品，擱板作為研究核心，通過試驗(yàn)，研究了加熱介質(zhì)流速和擱板溫度均勻性的關(guān)系，驗(yàn)證了擱板的溫度分布情況。同時(shí)，試驗(yàn)表明提高加熱介質(zhì)的流速能夠降低擱板加熱介質(zhì)進(jìn)出口的溫差。設(shè)計(jì)改進(jìn)擱板后，擱板溫度分布表明，擱板的傳熱均勻性得到了改善。

　　真空干燥箱主要由干燥箱體、加熱擱板、物料托盤等部件組成。加熱擱板是有料盤式干燥箱內(nèi)的核心部件，擱板溫度均勻度影響物料溫度和其濕分汽化速率的均勻度，直接影響到物料的干燥速率和干燥品質(zhì)。因此合理設(shè)計(jì)擱板結(jié)構(gòu)，在真空干燥箱的設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。

　　目前國(guó)內(nèi)已有一些科研院校和企業(yè)對(duì)真空干燥箱進(jìn)行研究，并設(shè)計(jì)了相關(guān)的干燥設(shè)備，其中也涉及到了加熱擱板的結(jié)構(gòu)和加熱介質(zhì)�？捎糜诘蜏馗稍锏恼婵崭稍锵渫ǔ＿x取的加熱介質(zhì)為熱水或者蒸汽。國(guó)內(nèi)專利201120535547.3提出了一種低溫真空干燥設(shè)備，其真空干燥箱內(nèi)盤繞熱水管道，熱水進(jìn)入料盤內(nèi)嵌管道進(jìn)行傳熱。國(guó)內(nèi)專利201220154465.9公開了一種真空干燥箱，真空干燥箱內(nèi)設(shè)置有盤管(用于支撐料盤)，熱水進(jìn)入盤管作為熱源，同時(shí)為了避免物料單側(cè)受熱不均勻，料盤正上方均布有紅外管。這兩項(xiàng)專利都確定了真空干燥箱的基本結(jié)構(gòu)，但是，真空技術(shù)網(wǎng)(http://m.mp99x.cn/)認(rèn)為都未對(duì)加熱盤管或擱板結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行深入研究。

　　本文采用試驗(yàn)測(cè)算和分析結(jié)合的方法，模擬加熱擱板在恒速干燥過程中的熱分布，試驗(yàn)驗(yàn)證擱板熱分布對(duì)獼猴桃切片干燥速率的影響。提出改進(jìn)方案，并分析其合理性。

1、真空干燥箱擱板

　　1.1、擱板結(jié)構(gòu)

　　擱板是真空干燥箱中的加熱源，通常有介質(zhì)流經(jīng)擱板對(duì)其進(jìn)行加熱。介質(zhì)加熱擱板的結(jié)構(gòu)分為兩種，分別為加熱管(盤管)式擱板(圖1(a))和槽道式擱板(圖1(b))。加熱介質(zhì)在小型真空干燥設(shè)備中，可以采用電加熱;在大中型干燥箱中，通常采用熱蒸汽、熱水或?qū)�熱油等介質(zhì)為干燥箱提供熱能。加熱管式擱板通常是將加熱管釬焊在擱板上，焊縫均勻度、加熱管均勻分布度等，均影響擱板溫度的均勻性。但是，對(duì)于加熱管式擱板，加熱介質(zhì)的流速也是影響擱板溫度的重要因素。

圖1 真空干燥箱擱板模型

5、結(jié)論

　　本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)室果蔬真空低溫干燥箱擱板進(jìn)行了傳熱分析、溫度模擬和試驗(yàn)，并根據(jù)分析和試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，得出以下結(jié)論：

　　(1)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室果蔬真空低溫干燥箱擱板的加熱介質(zhì)入口和出口之間的溫差較大，然而，在其他條件一致的情況下，擱板的溫度越高，物料的干燥速率越高，因此，擱板加熱介質(zhì)入口和出口之間存在的溫差過大會(huì)引起物料干燥速率相差較大的問題。

　　(2)加熱介質(zhì)流速越高，管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)越高，加熱管表面溫度越接近加熱介質(zhì)的溫度，加熱介質(zhì)進(jìn)出口溫差越低。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果也表明，提高加熱介質(zhì)流速能夠緩解擱板溫度分布不均勻的情況。

　　(3)改進(jìn)擱板結(jié)構(gòu)為逆向雙回路，一路水管的出水口與另一路水管的進(jìn)水口相連接，形成一個(gè)長(zhǎng)程單循環(huán)水路，進(jìn)出口在同一側(cè)，能使擱板的受熱更加均勻。