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一、明確核心參數與計算邏輯

1. 處理能力的定義

2. 關鍵影響因素

二、計算步驟與方法

1. 物料特性分析

• 測定基礎數據：
  • 初始含水率（濕基，%）：如鮮黃芪含水率約 80%，飲片含水率約 15%。
  • 目標含水率（濕基，%）：一般中藥材干燥后含水率需≤13%（藥典標準）。
  • 物料密度（kg/m³）：如切片黨參約 400 kg/m³，花類藥材（如菊花）約 200 kg/m³。
• 示例： 處理鮮當歸（初始含水率 75%，目標含水率 12%），每批次投料 1000 kg，干燥后重量為：\(\text{干燥后重量} = 1000 \times \frac{1 - 0.75}{1 - 0.12} \approx 284 \, \text{kg}\)

2. 設備結構參數匹配

• 網帶有效面積：\(\text{有效面積} = \text{網帶寬度} \times \text{網帶長度} \times \text{層數}\) 例：網帶寬度 1.5 m，長度 10 m，單層面積 15 m²，若為 3 層，則總面積 45 m²。
• 鋪料厚度與裝載量：\(\text{單批次裝載量（kg）} = \text{鋪料厚度（m）} \times \text{有效面積（m²）} \times \text{物料密度（kg/m³）}\) 例：鋪料厚度 0.05 m，物料密度 300 kg/m³，單層裝載量為：\(0.05 \times 15 \times 300 = 225 \, \text{kg}\)

3. 干燥時間測算

• 經驗估算：
  • 葉類藥材（如薄荷、紫蘇）：2-4 小時（低溫 60-70℃）。
  • 根莖類（如黃芪、甘草）：4-8 小時（中溫 70-90℃）。
  • 果實種子類（如枸杞、決明子）：3-6 小時（中高溫 80-100℃）。
• 公式推導： 干燥時間與含水率變化呈指數關系，簡化公式：\(t = \frac{W_0 - W_1}{K \times A \times (H_i - H_a)}\) （\(W_0\): 初始含水量，\(W_1\): 目標含水量，K: 干燥速率常數，A: 物料表面積，\(H_i\): 物料表面濕度，\(H_a\): 空氣濕度）

4. 處理能力計算

• 連續運行模式：\(\text{處理能力（kg/h）} = \frac{\text{單批次裝載量（kg）}}{\text{干燥時間（h）}} \times \text{網帶運行效率（%）}\) 例：單批次裝載量 500 kg，干燥時間 5 小時，網帶連續運行效率 90%，則處理能力為：\(\frac{500}{5} \times 0.9 = 90 \, \text{kg/h}\)
• 每日產能：\(\text{日產能（t/d）} = \text{處理能力（kg/h）} \times \text{每日運行時間（h）} \div 1000\) 如每日運行 16 小時，處理能力 90 kg/h，則日產能為：\(90 \times 16 \div 1000 = 1.44 \, \text{t/d}\)

三、實測驗證與參數調整

1. 現場測試方法

• 步驟 1：設定網帶速度（如 0.5 m/min）、熱源溫度（如 80℃）、風量（如 10000 m³/h）。
• 步驟 2：均勻鋪設物料，記錄進料重量（\(M_1\)）和出料重量（\(M_2\)）。
• 步驟 3：計算實際干燥時間（物料在烘干機內的停留時間 = 網帶長度 / 運行速度）。
• 步驟 4：實測處理能力 = \(M_2\) / 干燥時間。

2. 調整策略

• 提高處理能力：
  • 增加網帶寬度或層數（擴大有效面積）。
  • 提高網帶運行速度（需確保干燥時間充足）。
  • 提升熱源溫度或風量（需兼顧藥材熱敏性，如含揮發油的藥材溫度≤70℃）。
• 保證藥材品質：
  • 低溫慢烘（如含多糖類藥材，溫度≤60℃）。
  • 控制鋪料厚度（葉類≤3 cm，根莖類≤5 cm），避免堆積過厚導致干燥不均。

四、參考案例與選型建議

1. 常見中藥材處理能力參考

2. 選型要點

• 小規模生產：選擇單層網帶烘干機，處理能力 50-200 kg/h，投資成本低（10-30 萬元）。
• 大規模生產：多層網帶烘干機（3-5 層），處理能力 500-2000 kg/h，配套余熱回收系統降低能耗。
• 熱敏性藥材：配置低溫熱源（如熱泵烘干），溫度可控在 40-60℃，犧牲部分處理能力換取品質。

五、注意事項

1. 含水率檢測：使用快速水分測定儀（如鹵素水分儀）實時監控出料含水率。
2. 能耗評估：處理能力與能耗正相關（如熱風烘干每蒸發 1 kg 水約需 1.2-1.5 kWh），需平衡產能與成本。
3. 環保要求：燃煤 / 燃氣熱源需配置除塵脫硫設備，電加熱或熱泵型更環保但運行成本較高。