熱泵型香菇烘干體系在國內(nèi)外的研討與開展

20世紀(jì)70時(shí)代末，80時(shí)代初，熱泵技術(shù)開端鼓起。隨著熱泵的開展，被逐漸運(yùn)用于烘干行業(yè)，醉初用于烘干木材，隨后逐步應(yīng)用于更廣的領(lǐng)域，烘干種子、谷物、藥材、果蔬等。熱泵烘干體系一般由熱泵體系和烘房體系組成，熱泵體系主要部件為壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。熱泵機(jī)組的選型熱泵型香菇烘干房所裝濕香菇設(shè)計(jì)容量為500kg，核桃烘干機(jī)在烘干過程中需求將烘房內(nèi)的設(shè)備加熱到烘干溫度，并將香菇內(nèi)水分加熱蒸發(fā)，并將多余的水蒸氣排出烘干房外。核桃烘干機(jī)主要由循環(huán)風(fēng)機(jī)和回風(fēng)通道以及排濕風(fēng)機(jī)組成。熱泵通其過耗費(fèi)小部分的電能（或其他高位能）使制冷工質(zhì)在熱泵體系內(nèi)循環(huán)，將環(huán)境或其他的廢熱余熱中的低位熱能轉(zhuǎn)化為可用于烘干的高位熱能，核桃烘干機(jī)高位熱能則傳遞給干燥介質(zhì)，干燥介質(zhì)在核桃烘干機(jī)體系內(nèi)循環(huán)加熱烘干物料。熱泵烘干是一種將低位熱源搬運(yùn)為高位熱源的烘干技術(shù)，對環(huán)境幾乎沒有影響，且能耗低，無污染，節(jié)能環(huán)保，符合當(dāng)時(shí)動力政策和開展趨勢，成為國內(nèi)外學(xué)者研討的熱點(diǎn)。

核桃烘干機(jī)

熱泵烘干具有以下優(yōu)勢：

（1）核桃烘干機(jī)節(jié)能效果好。近年來，隨著國家惠農(nóng)方針的實(shí)施，特別對核桃烘干機(jī)實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)刎?cái)政補(bǔ)貼后，核桃烘干機(jī)的發(fā)展勢頭更是迅猛。熱泵干燥是經(jīng)過搬運(yùn)環(huán)境或廢熱中的能量對物料進(jìn)行烘干，從能量搬運(yùn)角度來看，熱泵所發(fā)生的熱能是其耗費(fèi)的電能加上搬運(yùn)的熱能，是搞效節(jié)能的，熱泵干燥體系的COP很高，單位能耗除濕量規(guī)模在1—4kg/k Wh之間，平均值為2.5kg/k Wh。

（2）核桃烘干機(jī)干燥規(guī)模廣。熱泵干燥所提供的溫度規(guī)模是-20℃—100℃（加輔熱設(shè)備），相對濕度規(guī)模是15%—80%。較寬的溫濕度規(guī)模使熱泵干燥可以運(yùn)用于多種物料的干燥。

（3）便于自動化操控，參數(shù)可控性強(qiáng)。熱泵干燥相對于傳統(tǒng)的燃煤燃木材等干燥有著便于操控的優(yōu)勢，自動化程度高，可以較大的進(jìn)步工作效率。

（4）干燥產(chǎn)品質(zhì)量好。核桃烘干機(jī)效益剖析除掉100千克水的費(fèi)用剖析表（表4）經(jīng)濟(jì)效益①核桃烘干機(jī)干燥節(jié)能明顯，與常規(guī)干燥設(shè)備比較，其節(jié)能率一般在60%左右。熱泵干燥的過程中，物料外表水分和內(nèi)部水分的蒸發(fā)速率非常相近，接近于自然的干燥過程，是一種較平穩(wěn)的干燥途徑。另外，干燥過程處在一個關(guān)閉的環(huán)境中，削減物料的受熱蛻變及變色，削減了其風(fēng)味物質(zhì)的丟失。相比傳統(tǒng)的干燥，熱泵干燥更好的維護(hù)被烘干物品的色彩、香氣、味道、外觀形態(tài)和有效成分，所以烘干后的物品質(zhì)量好，等級高。

（5）對環(huán)境較為友愛。熱泵干燥運(yùn)用的清潔動力，整個過程不發(fā)生污染物，較傳統(tǒng)的燃煤和木材的干燥可以很好的維護(hù)環(huán)境。

基于以上數(shù)值模型，本次模仿應(yīng)對氣流組織做如下假定：

1)  烘干房內(nèi)氣體為不行壓縮流體；

2)  核桃烘干機(jī)內(nèi)流場具有高紊流雷諾數(shù)，且流體的紊流粘性具有各向同性；

3)  流體粘性力做功所引起的耗散熱量忽略不計(jì)；

4)  核桃烘干機(jī)內(nèi)氣密性杰出，不考慮其他地方漏風(fēng)的影響；

5)  送風(fēng)口送風(fēng)參數(shù)均勻；

6)  烘房內(nèi)空氣濕度對氣流組織沒有影響。

核桃烘干機(jī)送排風(fēng)溫度

只要烘干房內(nèi)具有較優(yōu)的氣流組織時(shí)，熱泵型數(shù)據(jù)中心內(nèi)氣流組織分布才會更加合理，熱泵型香菇烘干房才干更加搞效節(jié)能的作業(yè)。目前主要有兩種新式的烘干技能，其中一種是電加熱技能，操作簡略，而功率低下，能耗較高，不符合國家的節(jié)能方針。香菇烘干過程中，開始溫度為35℃，烘干過程中溫度逐漸升高，醉終溫度達(dá)到62℃，烘干過程中首要排濕時(shí)段溫度為45℃到55℃，為簡化模仿，送風(fēng)溫度取首要烘干過程中的50℃，排濕/排熱風(fēng)機(jī)的排風(fēng)溫度根據(jù)送風(fēng)溫度和烘干房內(nèi)流動狀況模仿計(jì)算得出。

核桃烘干機(jī)送排風(fēng)風(fēng)量

已知熱泵機(jī)組室內(nèi)機(jī)的送風(fēng)風(fēng)量的風(fēng)量規(guī)模為2.5~5m3/s，核桃烘干機(jī)模仿中取送風(fēng)風(fēng)量取烘干首要階段過程中的風(fēng)量4m3/s，根據(jù)核桃烘干機(jī)尺寸，設(shè)定送風(fēng)界面為1400×1000mm（寬×高），標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量為0.39m3/s，以此值定為模仿中的排風(fēng)風(fēng)量值。本章首要研究內(nèi)容如下：（1）設(shè)計(jì)了一種熱泵型香菇烘干房，對該烘干房的烘干原理、體系組成進(jìn)行了具體闡明。

核桃烘干機(jī)不同送風(fēng)方式對比分析

不同的氣流組織方式?jīng)Q議了流場的優(yōu)劣，相同決議了熱泵型香菇烘干房的熱風(fēng)使用功率和工作功率，因而本文經(jīng)過對側(cè)送風(fēng)上回有回風(fēng)通道、側(cè)送風(fēng)上回?zé)o回風(fēng)通道、下送風(fēng)上回有回風(fēng)通道、核桃烘干機(jī)下送風(fēng)上回?zé)o回風(fēng)通道四種不同的送風(fēng)方式進(jìn)行對比分析，對不同送風(fēng)方式的氣流組織進(jìn)行點(diǎn)評，斷定出熱泵型香菇烘干房內(nèi)較優(yōu)的氣流組織。核桃烘干機(jī)解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過螺工藝中存在的排潮能力差、水分不均勻的問題，更好地達(dá)到了工藝要求。

分析核桃烘干機(jī)側(cè)送上回有回風(fēng)通道送風(fēng)方式下Z軸各截面速度分布可知，在Z=0.3m、Z=0.6m和Z=0.9m截面，在X為0的方位，Y軸中部方位有較大流速，而Y軸兩端方位流速較小，核桃烘干機(jī)在Z=1.2m和Z=1.5m截面，X為0的方位流速較小，這是由于烘干房送風(fēng)口尺寸是1.4×1m（寬×高），且送風(fēng)方向?yàn)檠豖軸方向，因而在正對送風(fēng)口方位有較大風(fēng)速，非送風(fēng)口正對方位風(fēng)姿則較小。我國傳統(tǒng)香菇烘干現(xiàn)狀我國傳統(tǒng)的香菇烘干房多為燒煤或木材，烘干過程中耗費(fèi)很多一次能源，且能源利用率不高，另外烘干過程中產(chǎn)生很多的廢氣，既污染了環(huán)境，又簡單進(jìn)到烘干室，使烘干后的香菇含有害成分。在送風(fēng)口上部方位，空氣流速隨Z軸高度的增加而衰減較快。Z=1.7m截面坐落回風(fēng)通道內(nèi)，風(fēng)量在此聚集，因此全體流速較大。全體來說，側(cè)送風(fēng)上回有回風(fēng)通道送風(fēng)方式下，Z軸截面上空氣流速相對均勻，但核桃烘干機(jī)沿著Z軸方向來看，同一X軸方位空氣流速均勻性欠佳，解決此問題的辦法是盡量加大送風(fēng)口尺寸或者在送風(fēng)口上部設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)助力。

果蔬烘干機(jī)的保養(yǎng)

果蔬烘干機(jī)一般在果蔬收獲的季節(jié)運(yùn)用率醉高，其它時(shí)刻運(yùn)用頻率較低，所以進(jìn)行日常辦理和維護(hù)保養(yǎng)是其延伸運(yùn)用壽命的要害。

核桃烘干機(jī)的保養(yǎng)分為日常保養(yǎng)和季度保養(yǎng)。

一般情況下，每次烘干作業(yè)后應(yīng)進(jìn)行日常保養(yǎng)。其意圖是使物料的水分含量下降到一定的水平，抑制果蔬中的微生物的生長，然后延伸貨架期，提高儲藏效果。檢修電器線路的安全性；查看防護(hù)部件是否松動，松動時(shí)應(yīng)立即緊固；查看軸承是否缺油，必要時(shí)應(yīng)立即補(bǔ)充。每個烘干季度完成后，應(yīng)進(jìn)行季度保養(yǎng)。徹底清除機(jī)器的雜物、塵埃；徹底更換潤滑油、潤滑脂；查看密封部件的密封性，必要時(shí)換新；查看風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。對于一些長期不運(yùn)用的果蔬烘干機(jī)如果需求在室外存放，要做好防護(hù)措施。

針對新疆青皮核桃去皮后烘干所需求的時(shí)刻太長、工作量太大的現(xiàn)實(shí)問題，設(shè)計(jì)了一種核桃主動烘干控制體系。熱泵干燥是經(jīng)過搬運(yùn)環(huán)境或廢熱中的能量對物料進(jìn)行烘干，從能量搬運(yùn)角度來看，熱泵所發(fā)生的熱能是其耗費(fèi)的電能加上搬運(yùn)的熱能，是搞效節(jié)能的，熱泵干燥體系的COP很高，單位能耗除濕量規(guī)模在1—4kg/kWh之間，平均值為2。核桃烘干機(jī)以微處理器作為首要硬件部分的控制單元，核桃烘干機(jī)以PID 閉環(huán)控制辦法設(shè)計(jì)了一款核桃主動烘干控制體系。在滾筒烘干箱內(nèi)壁上方處裝置溫濕度傳感器和排風(fēng)口，在烘干箱下方裝置加熱裝置，通過觸屏設(shè)定核桃烘干參數(shù)，微處理器控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 與人工非主動烘干體系相比，核桃主動烘干裝置體系烘干，核桃受熱均勻，烘干效果杰出，該研究可為核桃烘干加工應(yīng)用提供參考。