能源作为国民经济的重要物质基础,它直接影响到国家安全、可持续发展及社会稳定。目前,从农业、食品、化工、制陶业、医药、矿产加工到制浆造纸、木材加工和纺织业等,几乎所有产业的生产过程都有干燥工序。干燥http://www.ezhiyao.com/new_view.asp?id=359 （流化床干燥机的简易分析）已成为生产过程中提高产品的数量和质量的一个关键环节。我国稻谷总产量约1.6亿吨,因缺少必要的烘干装备,机械化稻谷干燥比率不到10%,稻谷常年霉烂损失约250万吨,稻谷机械化干燥具有占地少、劳动强度低、干谷损失率低及品质稳定等优点,但干燥过程也是一个高能耗过程。因此,开展低耗能、环境友好、保证产品数量和品质的干燥新方法、新产品和新过程,对于能源匮乏的今天意义重大。热泵是一种从低温热源吸收热量,并使其在较高温度下作为有效热能加以利用的热能装置。与其他干燥装置相比,热泵干燥具有热效率高、节能、干燥温度较低、脱水效率高和卫生安全等特点,尤其适合于营养丰富、热敏性的农副产品的干燥,具有广阔的应用前景。本文利用在空气回热器的热泵装置,与稻谷干燥箱组成一个开式干燥系统,对高湿稻谷的干燥特性、能耗及干燥速率等进行试验测试和分析,目的是为热泵干燥稻谷的工业化应用奠定基础。 1.试验方案 (1)试验装置.试验装置由热泵、干燥箱、数据采集系统几部分组成.热泵由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀及循环风机等部分组成.热泵压缩机名义功率3.5kW,热泵循环风机500W.角状盒稻谷干燥箱内部尺寸(长宽高)为1150mm1150mm1600mm,其功率为550W.试验过程中利用提升机6实现稻谷循环流动,流动速率为0.25箱/h.试验过程中选择初始含水率30.8%的稻谷1250kg,环境空气温度为30.5℃。 (2)稻谷热泵干燥原理.在干燥过程中,稻谷蒸发的水分使干燥箱内空气的湿度增大,湿空气流经热泵的蒸发器,冷却降温,排出冷凝水.制冷工质在冷凝器处释放出先前在蒸发器内吸收的湿空气的热能(连同压缩机功率转换的热能),加热脱湿后的空气。从冷凝器流出的热空气又回到干燥箱继续干燥稻谷,当稻谷含水率小于15%关闭热泵干燥机。由此看出稻谷热泵干燥时,干燥箱的空气是闭式循环,而传统的干燥方法空气是开式循环,需要定期从干燥室排出一定量的湿空气和吸人等量的冷空气,所以传统干燥方法的排气热损失很大.当含水率小于14.5%关闭热泵干燥机,停止干燥。 (3)测量方法.采用TRH-DM3温、湿度记录仪记录干燥过程中空气的温度和湿度;稻谷含水率采用MA30水分测定仪测量,每个样本测量3次,取平均值;爆腰率按GB6970-86粮食干燥机试验方法中2.3.6.3测定;发芽率按GB3543-95农作物种子检测规程中4.3测定;能耗用电子式电量表计量,每小时记录一次。 2.试验结果与分析 2.1稻谷热泵干燥特性稻谷热泵干燥速率是指含水率平均每小时降低的百分数。稻谷含水率和相对湿度均随着时间呈线性下降,与常规干燥基本相同;而干燥箱内空气的温度随时间的变化较复杂,稻谷含水率大于26%时处于较低加速度的升速干燥阶段,约占1/3个干燥周期;含水率低于26%时,进入恒速干燥阶段,维持至约15%,干燥速率1.15～1.2%/h,约占2/3个干燥周期;含水率小于15%后进入降速干燥阶段,占用时间为1h,用于判断干燥终点。从整个干燥过程来看,升速干燥阶段耗时比例较大,这由热泵干燥机的风量较少,不能迅速带走高湿稻谷中的自由水分所致。 2.2稻谷热泵干燥的能耗分析 能量回收率是指湿空气流经热泵的蒸发器冷却放热,单位时间内湿空气传给蒸发器的热量与热泵单位时间内的能耗之比.由于蒸发器回收的湿空气的能量基本上等于传统干燥方法的排气热损失,因此能量回收率可粗略地认为是热泵的能量回收率。 3.结论 (1)稻谷热泵干燥过程中,含水率和相对湿度均随着时间呈线性下降,与常规干燥基本相同;而干燥箱内空气的温度随时间的变化较复杂,含水率大于26%进入较低加速度的升速干燥阶段;含水率从26%降到15%为恒速干燥阶段,干燥速率1.15～1.2%/h;含水率小于15%进入降速干燥阶段.其中,升速干燥阶段耗时比例较大。 (2)稻谷热泵干燥速率主要取决于干燥室内的温度和相对湿度。稻谷的干燥速率与空气相对湿度成反比,与空气温度成正比。 (3)稻谷含水率从31%降低到14%的平均能量回收率为34%,最大能量回收率为38.2%。 (4)热泵干燥速率和节能率有可能通过改善干燥工艺和改进热泵设计而得到进一步提高,需要进一步进行相关的研究。 来源:http://www.edry.cn/Html/news/20114/20114182600.html
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