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一、明确核心参数与计算逻辑

1. 处理能力的定义

2. 关键影响因素

二、计算步骤与方法

1. 物料特性分析

• 测定基础数据：
  • 初始含水率（湿基，%）：如鲜黄芪含水率约 80%，饮片含水率约 15%。
  • 目标含水率（湿基，%）：一般中药材干燥后含水率需≤13%（药典标准）。
  • 物料密度（kg/m³）：如切片党参约 400 kg/m³，花类药材（如菊花）约 200 kg/m³。
• 示例： 处理鲜当归（初始含水率 75%，目标含水率 12%），每批次投料 1000 kg，干燥后重量为：\(\text{干燥后重量} = 1000 \times \frac{1 - 0.75}{1 - 0.12} \approx 284 \, \text{kg}\)

2. 设备结构参数匹配

• 网带有效面积：\(\text{有效面积} = \text{网带宽度} \times \text{网带长度} \times \text{层数}\) 例：网带宽度 1.5 m，长度 10 m，单层面积 15 m²，若为 3 层，则总面积 45 m²。
• 铺料厚度与装载量：\(\text{单批次装载量（kg）} = \text{铺料厚度（m）} \times \text{有效面积（m²）} \times \text{物料密度（kg/m³）}\) 例：铺料厚度 0.05 m，物料密度 300 kg/m³，单层装载量为：\(0.05 \times 15 \times 300 = 225 \, \text{kg}\)

3. 干燥时间测算

• 经验估算：
  • 叶类药材（如薄荷、紫苏）：2-4 小时（低温 60-70℃）。
  • 根茎类（如黄芪、甘草）：4-8 小时（中温 70-90℃）。
  • 果实种子类（如枸杞、决明子）：3-6 小时（中高温 80-100℃）。
• 公式推导： 干燥时间与含水率变化呈指数关系，简化公式：\(t = \frac{W_0 - W_1}{K \times A \times (H_i - H_a)}\) （\(W_0\): 初始含水量，\(W_1\): 目标含水量，K: 干燥速率常数，A: 物料表面积，\(H_i\): 物料表面湿度，\(H_a\): 空气湿度）

4. 处理能力计算

• 连续运行模式：\(\text{处理能力（kg/h）} = \frac{\text{单批次装载量（kg）}}{\text{干燥时间（h）}} \times \text{网带运行效率（%）}\) 例：单批次装载量 500 kg，干燥时间 5 小时，网带连续运行效率 90%，则处理能力为：\(\frac{500}{5} \times 0.9 = 90 \, \text{kg/h}\)
• 每日产能：\(\text{日产能（t/d）} = \text{处理能力（kg/h）} \times \text{每日运行时间（h）} \div 1000\) 如每日运行 16 小时，处理能力 90 kg/h，则日产能为：\(90 \times 16 \div 1000 = 1.44 \, \text{t/d}\)

三、实测验证与参数调整

1. 现场测试方法

• 步骤 1：设定网带速度（如 0.5 m/min）、热源温度（如 80℃）、风量（如 10000 m³/h）。
• 步骤 2：均匀铺设物料，记录进料重量（\(M_1\)）和出料重量（\(M_2\)）。
• 步骤 3：计算实际干燥时间（物料在烘干机内的停留时间 = 网带长度 / 运行速度）。
• 步骤 4：实测处理能力 = \(M_2\) / 干燥时间。

2. 调整策略

• 提高处理能力：
  • 增加网带宽度或层数（扩大有效面积）。
  • 提高网带运行速度（需确保干燥时间充足）。
  • 提升热源温度或风量（需兼顾药材热敏性，如含挥发油的药材温度≤70℃）。
• 保证药材品质：
  • 低温慢烘（如含多糖类药材，温度≤60℃）。
  • 控制铺料厚度（叶类≤3 cm，根茎类≤5 cm），避免堆积过厚导致干燥不均。

四、参考案例与选型建议

1. 常见中药材处理能力参考

2. 选型要点

• 小规模生产：选择单层网带烘干机，处理能力 50-200 kg/h，投资成本低（10-30 万元）。
• 大规模生产：多层网带烘干机（3-5 层），处理能力 500-2000 kg/h，配套余热回收系统降低能耗。
• 热敏性药材：配置低温热源（如热泵烘干），温度可控在 40-60℃，牺牲部分处理能力换取品质。

五、注意事项

1. 含水率检测：使用快速水分测定仪（如卤素水分仪）实时监控出料含水率。
2. 能耗评估：处理能力与能耗正相关（如热风烘干每蒸发 1 kg 水约需 1.2-1.5 kWh），需平衡产能与成本。
3. 环保要求：燃煤 / 燃气热源需配置除尘脱硫设备，电加热或热泵型更环保但运行成本较高。