文档介绍：基于正交设计实验在辣椒干燥中的应用及试验分析
学院：机械交通学院
团队成员：张玉坤孙超伟王星高小东王伟伟朱勇刘云李楚鹏盛会杨相飞王海新
试验目的及试验意义
连续式辣基于正交设计实验在辣椒干燥中的应用及试验分析
学院：机械交通学院
团队成员：张玉坤孙超伟王星高小东王伟伟朱勇刘云李楚鹏盛会杨相飞王海新
试验目的及试验意义
连续式辣椒干燥机在进行辣椒干燥的过程中，采用传送装置将辣椒向前输送，在不同的干燥仓变换热风流动方向进行辣椒干燥。干燥过程中热风的温度、风量、干燥时间对辣椒的干燥效果均有较大影响，因此对连续式辣椒干燥机进行辣椒干燥试验研究并进行试验优化，以达到最好的辣椒干燥效果。
试验材料及方法
辣椒干燥工艺流程（如图）
挑选合格椒
清洗并沥干
装袋、储藏
缓苏、冷却
提升机传输到干燥剂布料机
含水量降至14%后出料
干燥机中进行连续式干燥
指标的测量方法
干燥速率
在干燥试验的辣椒中取若干样品，测定辣椒的初始含水率和表面积，干燥中记录间隔记为：t1， t2，…… tn，，在相应的时间从干燥机取出样品测量样品含湿量计为C1, C2, ……,Cn,其中n均为正整数。辣椒的干燥速率为：
式中： As—第n时间段辣椒的干燥速率，kg/（㎡﹒s）；
S—物料的蒸发面积，㎡；
Gs—物料的绝干质量，kg；
C—物料平均含水量，kg/kg；
t—时间，s。
色泽
使用色差仪测量辣椒的红色度a值，在辣椒干燥实验取a进行比较，a=0表示红色度小，a=60表示纯红色，a值在0～60间的取值表示辣椒的红色深浅。
均匀性
辣椒干燥后含水率为12％～14﹪的辣椒为干燥合格，含水率小于12％的辣椒为过干辣椒。干燥的均匀性为干燥合格的辣椒个数占取样个数的百分比，则辣椒干燥的均匀性为：

式中：Nn—第n次测量干燥合格的辣椒个数，个；
Kn—第n次测量辣椒干燥均匀性。
辣椒干燥的正交试验
为确定辣椒在连续式辣椒干燥机中干燥时各因数对辣椒干燥速率、红色度、和干燥均匀性影响的主次关系，进行了辣椒干燥的正交试验。选择辣椒的层厚、风量和热风的温度作为试验因素。其中辣椒的层厚范围在150mm—250mm，循环风量的范围为8800m³/h—10800 m³/h，热风的温度范围60℃—70℃，如表:
因数水平表
根据正交实验设计方案，实验为3因素3水平实验选用L9（34）正交表进行实验，表头设计，实验方案及实验结果如表所示
试验结果的直观分析
续
实验结果可知：
（1）辣椒层厚（A）辣椒的层厚对辣椒的干燥均匀性、干燥速率和红色度均有较大影响，而在干燥的均匀性中辣椒的层厚影响更大一些，因此选择A1水平。
（2）风量（B）干燥过程中热风的循环风量对辣椒干燥的影响比辣椒的层厚（A）和热风温度（C）小，根据实验结果选择B3。
（3）热风温度（C）热风温度对辣椒的均匀性和辣椒的红色度影响最大。根据实验结果选择C1
综上，根据实验结果选择辣椒干燥的优化方案为A3 C1 B3，该优化方案为正交表的第9次实验中，即辣椒的层厚为150mm，热风温度为70℃，风量为10800m3 /h。
基于以上实验结果，我们进行了正交设计的方差分析
实验指标：均匀性
表头设计、试验及计算结果见下表
因为
所以
故可将SB 并入误差平方和Se 中，得：
相应的自由度也并入fe，得：
查下分布表得 (2,4)=
(2,4)=
(2,4)=18
均匀性分析表的方差表的方差分析（显著性计算比较）
故因素A对试验结果的影响是高度显著的。
故因素C对试验结果的影响是显著的。
实验指标：干燥速率
表头设计、试验及计算结果见下表
因为
所以
查下分布表得 (2,2)=9
(2,2)=19