能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),它直接影響到國(guó)家安全、可持續(xù)發(fā)展及社會(huì)穩(wěn)定。目前,從農(nóng)業(yè)、食品、化工、制陶業(yè)、醫(yī)藥、礦產(chǎn)加工到制漿造紙、木材加工和紡織業(yè)等,幾乎所有產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程都有干燥工序。干燥http://www.ezhiyao.com/new_view.asp?id=359 （流化床干燥機(jī)的簡(jiǎn)易分析）已成為生產(chǎn)過(guò)程中提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國(guó)稻谷總產(chǎn)量約1.6億噸,因缺少必要的烘干裝備,機(jī)械化稻谷干燥比率不到10%,稻谷常年霉?fàn)€損失約250萬(wàn)噸,稻谷機(jī)械化干燥具有占地少、勞動(dòng)強(qiáng)度低、干谷損失率低及品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但干燥過(guò)程也是一個(gè)高能耗過(guò)程。因此,開(kāi)展低耗能、環(huán)境友好、保證產(chǎn)品數(shù)量和品質(zhì)的干燥新方法、新產(chǎn)品和新過(guò)程,對(duì)于能源匱乏的今天意義重大。熱泵是一種從低溫?zé)嵩次諢崃?并使其在較高溫度下作為有效熱能加以利用的熱能裝置。與其他干燥裝置相比,熱泵干燥具有熱效率高、節(jié)能、干燥溫度較低、脫水效率高和衛(wèi)生安全等特點(diǎn),尤其適合于營(yíng)養(yǎng)豐富、熱敏性的農(nóng)副產(chǎn)品的干燥,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文利用在空氣回?zé)崞鞯臒岜醚b置,與稻谷干燥箱組成一個(gè)開(kāi)式干燥系統(tǒng),對(duì)高濕稻谷的干燥特性、能耗及干燥速率等進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試和分析,目的是為熱泵干燥稻谷的工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)?！ ?.試驗(yàn)方案 (1)試驗(yàn)裝置.試驗(yàn)裝置由熱泵、干燥箱、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)幾部分組成.熱泵由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥及循環(huán)風(fēng)機(jī)等部分組成.熱泵壓縮機(jī)名義功率3.5kW,熱泵循環(huán)風(fēng)機(jī)500W.角狀盒稻谷干燥箱內(nèi)部尺寸(長(zhǎng)寬高)為1150mm1150mm1600mm,其功率為550W.試驗(yàn)過(guò)程中利用提升機(jī)6實(shí)現(xiàn)稻谷循環(huán)流動(dòng),流動(dòng)速率為0.25箱/h.試驗(yàn)過(guò)程中選擇初始含水率30.8%的稻谷1250kg,環(huán)境空氣溫度為30.5℃?！ ?2)稻谷熱泵干燥原理.在干燥過(guò)程中,稻谷蒸發(fā)的水分使干燥箱內(nèi)空氣的濕度增大,濕空氣流經(jīng)熱泵的蒸發(fā)器,冷卻降溫,排出冷凝水.制冷工質(zhì)在冷凝器處釋放出先前在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的濕空氣的熱能(連同壓縮機(jī)功率轉(zhuǎn)換的熱能),加熱脫濕后的空氣。從冷凝器流出的熱空氣又回到干燥箱繼續(xù)干燥稻谷,當(dāng)?shù)竟群市∮?5%關(guān)閉熱泵干燥機(jī)。由此看出稻谷熱泵干燥時(shí),干燥箱的空氣是閉式循環(huán),而傳統(tǒng)的干燥方法空氣是開(kāi)式循環(huán),需要定期從干燥室排出一定量的濕空氣和吸人等量的冷空氣,所以傳統(tǒng)干燥方法的排氣熱損失很大.當(dāng)含水率小于14.5%關(guān)閉熱泵干燥機(jī),停止干燥?！ ?3)測(cè)量方法.采用TRH-DM3溫、濕度記錄儀記錄干燥過(guò)程中空氣的溫度和濕度;稻谷含水率采用MA30水分測(cè)定儀測(cè)量,每個(gè)樣本測(cè)量3次,取平均值;爆腰率按GB6970-86糧食干燥機(jī)試驗(yàn)方法中2.3.6.3測(cè)定;發(fā)芽率按GB3543-95農(nóng)作物種子檢測(cè)規(guī)程中4.3測(cè)定;能耗用電子式電量表計(jì)量,每小時(shí)記錄一次?！ ?.試驗(yàn)結(jié)果與分析 2.1稻谷熱泵干燥特性稻谷熱泵干燥速率是指含水率平均每小時(shí)降低的百分?jǐn)?shù)。稻谷含水率和相對(duì)濕度均隨著時(shí)間呈線性下降,與常規(guī)干燥基本相同;而干燥箱內(nèi)空氣的溫度隨時(shí)間的變化較復(fù)雜,稻谷含水率大于26%時(shí)處于較低加速度的升速干燥階段,約占1/3個(gè)干燥周期;含水率低于26%時(shí),進(jìn)入恒速干燥階段,維持至約15%,干燥速率1.15～1.2%/h,約占2/3個(gè)干燥周期;含水率小于15%后進(jìn)入降速干燥階段,占用時(shí)間為1h,用于判斷干燥終點(diǎn)。從整個(gè)干燥過(guò)程來(lái)看,升速干燥階段耗時(shí)比例較大,這由熱泵干燥機(jī)的風(fēng)量較少,不能迅速帶走高濕稻谷中的自由水分所致?！ ?.2稻谷熱泵干燥的能耗分析 能量回收率是指濕空氣流經(jīng)熱泵的蒸發(fā)器冷卻放熱,單位時(shí)間內(nèi)濕空氣傳給蒸發(fā)器的熱量與熱泵單位時(shí)間內(nèi)的能耗之比.由于蒸發(fā)器回收的濕空氣的能量基本上等于傳統(tǒng)干燥方法的排氣熱損失,因此能量回收率可粗略地認(rèn)為是熱泵的能量回收率?！ ?.結(jié)論 (1)稻谷熱泵干燥過(guò)程中,含水率和相對(duì)濕度均隨著時(shí)間呈線性下降,與常規(guī)干燥基本相同;而干燥箱內(nèi)空氣的溫度隨時(shí)間的變化較復(fù)雜,含水率大于26%進(jìn)入較低加速度的升速干燥階段;含水率從26%降到15%為恒速干燥階段,干燥速率1.15～1.2%/h;含水率小于15%進(jìn)入降速干燥階段.其中,升速干燥階段耗時(shí)比例較大?！ ?2)稻谷熱泵干燥速率主要取決于干燥室內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度。稻谷的干燥速率與空氣相對(duì)濕度成反比,與空氣溫度成正比。 (3)稻谷含水率從31%降低到14%的平均能量回收率為34%,最大能量回收率為38.2%。 (4)熱泵干燥速率和節(jié)能率有可能通過(guò)改善干燥工藝和改進(jìn)熱泵設(shè)計(jì)而得到進(jìn)一步提高,需要進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)的研究。 來(lái)源:http://www.edry.cn/Html/news/20114/20114182600.html
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