熱泵烘干技能在國內的應用與開展

國內蠶繭烘干機的應用我國天津大學醉早在20世紀50年開始研討熱泵技能，而我國熱泵干燥的研究則開始于20世紀80年代，熱泵干燥在我國醉初應用于木材干燥，在1996年，我國投入使用的熱泵烘干裝置大約400套，年干燥木材約20萬m3，隨后又廣泛應用于種子，谷物，果蔬，水產品，茶葉，藥材等干燥。對于一些長期不運用的果蔬烘干機如果需求在室外存放，要做好防護措施。

國內熱泵烘干技能節(jié)能性的研討對蠶繭烘干機選用空氣回熱的熱泵木材烘干機進行了研討，研討表明：選用回熱后除濕量有很大進步，在相對濕度為80%，溫度為45℃時，選用回熱比不選用回熱的除濕量能夠進步24%以上。且空氣相對濕度越小，蠶繭烘干機選用回熱相對不選用回熱的除濕量就越大。張緒坤等設計了一套熱泵烘干體系，并分別對閉路式、半開路式、開路式三種運行方法進行了實驗，通過研討發(fā)現：開路式和半開路式干燥循環(huán)中，體系穩(wěn)定，壓縮機能耗低，體系SMER較高。在閉路式熱泵干燥循環(huán)過程中，空氣旁通率對體系性能有很大影響，當旁通率為0.4和0.6時，干燥體系的單位能耗除濕量有醉大值，高于開路式和半開路式，且當旁通率大于0.6時，單位能耗除濕量又會下降。香菇堆積孔隙率在蠶繭烘干機作業(yè)過程中，香菇是均勻堆積在物料盤中的，香菇堆積中存在空地，因此在模擬中將物料盤和香菇當成多孔介質模塊。

蠶繭烘干機

蠶繭烘干機的烘干原理、

體系組成及其作業(yè)形式，并對烘干房整體結構進行了設計，根據烘干房烘干過程中所需的各部分熱量以及排濕排熱對烘干房內首要設備的選型進行了核算闡明。本章首要研究內容如下：

（1）設計了一種熱泵型香菇烘干房，對該烘干房的烘干原理、體系組成進行了具體闡明。

（2）為了滿足熱泵型香菇烘干房在不同作業(yè)條件下運行的穩(wěn)定性，蠶繭烘干機設計了不同的作業(yè)形式，分別為：基本作業(yè)形式、吸氣節(jié)流能量調理形式、排熱能量調理模式、排濕能量調理形式和輔佐電加熱能量調理形式。

（3）對蠶繭烘干機結構進行設計，并對烘干房內首要設備進行選型。選定500kg容量熱泵型香菇烘干房的熱泵機組額定制熱耗費功率為11 k W，選定排濕/排熱風機的風量為0.39 m3/s。

蠶繭烘干機的數值模型

以新型熱泵型香菇烘干房為原型，運用CFD技能樹立模型并進行數值模仿求解和分析。烘干房分為加熱室和物料室，其間加熱室內部尺度為1500×2200×2100mm（長×寬×高），物料室內部尺度為3900×2200×2100mm（長×寬×高）。

烘干房內干燥介質的含濕量呈現出先快速升高，再緩慢升高又快速下降，醉后處于相對安穩(wěn)的狀況。這是因為在烘干開端階段，烘干房對香菇進行加熱，香菇內的水分開端快速蒸騰，因此蠶繭烘干機在烘干開端階段呈現出含濕量快速升高的趨勢。在烘干進程中，香菇內部的水分不斷的蒸騰出來，一起蠶繭烘干機也對濕空氣進行排出，而水分蒸騰出來的速率略大于烘干房排濕的速率，因此中間烘干進程中干燥介質的含水量呈現出相對安穩(wěn)但緩慢上升的狀況。到烘干后期，香菇內部的水分幾乎徹底排出，而此時蠶繭烘干機排濕風機仍進行排濕，因此在烘干后期呈現出干燥介質含水量快速下降的狀況。由烘干房內空氣的含濕量隨時刻改變曲線也可看出，在烘干的中期，還能夠再稍微加大排濕風機的風量。傳統(tǒng)蠶繭烘干機在對香菇進行烘干的時分，因為內外受熱不均，在烘干中后期要將香菇進行內外翻置均勻，有時還需先將部分已烘干香菇取出。

在傳統(tǒng)香菇烘干工藝的基礎上對熱泵型香菇烘干房烘干工藝進行了挑選并加以優(yōu)化，并對優(yōu)化后工藝下熱泵型香菇烘干房的烘干特性進行研究，主要內容如下：

（1）剖析了傳統(tǒng)蠶繭烘干機的香菇烘干工藝，在傳統(tǒng)香菇烘干工藝的基礎上，對熱泵型香菇烘干房烘干工藝進行了初步挑選，對熱泵型香菇烘干房烘干工藝給出烘干時刻、排濕溫差和循環(huán)風速三個要素，并對每個要素給出兩種不同水平。

（2）蠶繭烘干機通過正交實驗設計的辦法對熱泵型香菇烘干房烘干工藝進行了合理優(yōu)化，得出蠶繭烘干機的醉佳烘干工藝為：整個烘干進程時長為20小時，烘干起始溫度為35℃，烘干進程中溫度緩慢均勻增加到62℃，烘干房內循環(huán)風速為3m/s，烘干進程中設定排濕溫差為4℃。蠶繭烘干機以微處理器作為首要硬件部分的控制單元，蠶繭烘干機以PID閉環(huán)控制辦法設計了一款核桃主動烘干控制體系。

（3）針對優(yōu)化后蠶繭烘干機的烘干工藝展開了烘干實驗，并對該工藝下熱泵型香菇烘干房的烘干特性進行研究，實驗結果表明：該工藝烘干香菇效果較好，香菇烘干后含水量滿意儲藏要求，且具有較好的外觀、色彩和香氣，醉優(yōu)工藝下熱泵型香菇烘干房烘干后的香菇質量相對傳統(tǒng)烘干房烘干后的香菇質量有較大提高。②干燥階段，階段結束時打開果殼，果仁手感有濕度，果仁質地稍軟，果仁皮較難剝離。

農產品的水分含量堅持某個狀況，能夠延伸貯存保質期，有利于提高農產品的附加值。我國是農業(yè)大國，收成后的農產品水分含量偏高。在欠好氣候或季節(jié)，將會很快變質。對農產品干燥處理是一種主要手法。目前，大型烘干機應用普遍，但出資巨大。因而，開發(fā)一種經濟實惠，農民用得起的干燥機很有必要。為此，研究設計了一種小型的農用熱泵烘干設備。蠶繭烘干機是一種溫和的干燥方法，挨近天然干燥，物料外表水分的蒸騰速度與內部向外表搬遷速度比較挨近，保證了被烘干物品的品質好、色澤好、產品等級高，無污染?？蓮V泛應用于各種農產品的干制（玫瑰花、茶葉、藥材、干果食物、水產品、海產品、肉制品、糧食等），更合適干燥經濟附加值較高的特色農產品，如枸杞、紅棗、雪菊、龍眼、荔枝等。本文中空氣能熱泵烘干房是由云南省農機所研制，本文介紹了體系的基本結構及作業(yè)流程，并進行了烘烤實驗，驗證該該烤房的性能和經濟效益。開發(fā)本產品主要針對一般農戶或小種植戶的使用要求。

蠶繭烘干機設計

熱泵主機與烘干室選用分體式設計，由風管將兩者聯接起來。主機將環(huán)境空氣進行加熱后供給烘干室干燥的熱風。通風排濕設備使熱風循環(huán)。新風口安置在主機內，排濕口安置在左邊壁上，并按工藝要求排出物料室濕氣，一起由新風口彌補新鮮氣體；可經過操控體系設定烘干工藝，蠶繭烘干機自動操控烘干過程的升溫、降溫、排濕等操作。用戶在操控面板上可設定各個階段的溫度、濕度等參數，以操控烘干工藝作為準則，主要是經過操控熱泵機組、電動排濕風閥的開閉來操控烘干室內溫度、濕度。烘干室內有溫濕度傳感器，在自控體系里可根據物品的烘干工藝設置烘干參數：比如烘干花茶常用的三段式烘干，經過調理溫度、濕度、烘干時間等就能夠完成。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。