摘 要 远红外加热干燥是近二十年崛起的新技术。它是利用物料吸收有一定穿透性的远红外线使内部自身发热、温度升高导致失水，具有保质、干燥快和节能等特点。在国内，近几年来对农副产品远红外干燥技术的研究越来越重视，并研制了远红外干燥机。
关键词 红外辐射；干燥；温度；水分
因为远红外干燥作业靠较高温度的远红外辐射板辐射大量远红外线来工作，整个干燥室必存在温度和物料失水的不一致。这种不一致将导致箱体内各处物料干燥后品质存在差异，从而难以保证物料干燥后有较高品质。
1 箱体内温度的均匀性
同层内取9个测点。除点9为中心点外，其余各点距壁面垂直距离10cm。测试采用SW-1型高精度多功能温度巡检仪（±0.1℃）。开机升温后，将温度场内平均温度调至55±1℃（温度测试时无物料）。开机稳定4小时后进行测试。
（1）排湿风机、循环风机均关同层内各测点温度不尽相同。测点1、3、5、7（称“一类点”）的温度值相近；测点2、4、6、8（称“二类点”）的温度值相近。由于二类点靠近辐射板，受较高板温的影响，温度值（高于控制温度值）高于其他各点。受自然对流的影响，上层各点的温度值高于中层对应点及下层对应点。同层内各点最大温度差为6.7℃，上下层对应点的最大温差为6.1℃，整个箱体内各点最大温差为12.1℃。上下对应点中二类点和中心点温度值的标准差高于一类点。同一层中上层的标准差较大。整个箱体各测点温度的标准差更大些。
（2）排湿风机开、循环风机关。同层内一类点和二类点的溫度值各自相近，二类点温度值高于一类点温度值。近门处点1、7、8的温度值比同类点略低些。受气流从下至上的影响，上下层温度差异增大。同一层内各测点的最大温差为10.3℃，上下层对应点的最大温差为10.7℃，箱体内最大温差17.7℃。同二风机均关相比，各种温差增大。上下对应点中二类测点和中心点的标准差大些，最下层各点的温度标准差较小些。整个箱体各测点的温度标准差较大。
（3）排湿风机关、循环风机开同一层的最大温差为2.7℃，上下层对应点的最大温差1.8℃，箱体内最大温差3.0℃。分别比前二种状况明显减小，即箱体内各点温度均匀性提高。不同于前二种状况，一类点间温度值标准差略大于二类点。中间层各点温度值标准差略大些。
（4）排湿风机、循环风机均开。同样，同层内一、二类测点温度值各自相近，且二类点的高于一类点的，下层点的温度值低于其他层对应点。同一层的各点最大温度差为6.3℃，上下层对应点的最大温度差为5.8℃，箱体内各点最大温差为9.9℃。比较4种状况各测点间的标准差和变异系数，可见分布差异明显且差异规律相同。无论是上下层对应点、同层各点，还是从整个箱体所有点间的标准差看，仅循环风机开时温度均匀性最好，二风机均开时次之，二风机均关时尤次之，仅排湿风机开时温度均匀性最差。因此，远红外干燥箱内应设置循环风机。
2 失水均匀性
在各测点放置物料筛盘（盘中心为测点位置）。筛盘大小为10cm×10cm。试验物料为土豆。将土豆均匀刨成丝状，直径3mm，按4kg/m2要求均布在盘上。土豆的初始水分452%（干基，下同）。干燥中进风口和排湿口始终开启。控制箱内平均温度为55±1℃，烘干至60 min时，取出测水分。
（1）二风机均关。类似于温度分布，一、二类测点物料水分含量各自相近；二类点对应的水分含量比其他的低些，这与二类点物料靠近辐射板，受较高板温影响，吸收远红外线较多有关。中心处物料远红外线吸收少，水分略高。受温度值上高下低的影响，物料水分含量上低下高。同层内最大水分含量差为62%，上下对应点最大差值85%，整个干燥箱各点的最大差值136%。出现这种情况在干燥作业中是不希望的。相对而言，二类点上下物料水分含量的标准差略大些。中间层的标准差值小，整个箱内各点间的标准差值较大。
（2）排湿风机开、循环风机关。由于物料表面水汽及部分热量被带走，远红外辐射板温度较高、辐射量增多，各点物料水分含量均远低于二风机关闭时的。同层中，一类点物料水分含量高于二类点。冷气流由下至上，导致上层各点物料含水量低于下层物料的含水量。同层内各点物料水分含量的最大差值为81%，上下层对应点的最大差值为87%，整个箱体各点的最大差值103%。上下对应的一类点和中心点等物料水分含量标准差大于二类点的。同层内各点的标准差大小依次为下、中、上层。
（3）排湿风机关、循环风机开。同层内（最大差值20%）二类点处物料含水量略低于一类点处的。上下对应点（最大差值13%）物料水分含量呈上低下高，整个箱体内各点的最大差值24%。上下层各点和各层内的标准差均较接近，即物料水分含量较一致。
（4）二风机均开。各点物料水分含量均远低于前3种状况。同样，同层内（最大差值7%）二类点物料含水量低于一类点；上下层对应点的物料水分含量（最大差值8%）呈上低下高，整个箱体内的各点物料水分含量最大差值为11%。同层内及上下对应点间的标准差较小且接近。4种状况下 ，上下层对应点物料水分含量间相对应的变异系数 大小差异明显。仅循环风机开时各值最小 ，即物料水分含量分布均匀性最好；其次为二风机均开时 ，分布均匀性较好；二风机均关时尤次之；仅排湿风机开时分布最差。同层内各点物料水分含量的变异系数 ，仅排湿风机开时最差 ，其余 3种状况时的差异不大。整个箱体各点物料水分均匀性也为仅排湿风机开时最差、仅循环风机开时最好、二风机均关和二风机均开时接近。
3 实际生产工作状况
实际工作状况应为循环风机连续开、排湿风机间断开（高于环境湿度设定值时开）。故设定箱内平均温度55±1℃，湿度分为3个阶段：前期50%、30 min，中期20%、20 min，后期10%、10 min。烘干60 min后各点物料水分含量间（各点物料含水量介于仅循环风机开和二风机均开的之间）的标准差和变异系数。上下层对应点的物料水分含量的均匀性介于二风机均开和仅循环风机开之间，同层内各点的均匀性也与该两种状况差不多。故实际工作时应采用循环风机连续开、排湿风机间断开。
总之，循环风机工作时各点温度和物料水分含量均匀性较好，设计远红外干燥箱时除设排湿风机外，还应设置循环风机。实际生产作业时循环风机应连续工作，排湿风机应间断工作。
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