熱泵型香菇烘干體系在國(guó)內(nèi)外的研討與開(kāi)展

20世紀(jì)70時(shí)代末，80時(shí)代初，熱泵技術(shù)開(kāi)端鼓起。隨著熱泵的開(kāi)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。黃粉蟲(chóng)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。本文中空氣能熱泵烘干房是由云南省農(nóng)機(jī)所研制，本文介紹了體系的基本結(jié)構(gòu)及作業(yè)流程，并進(jìn)行了烘烤實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證該該烤房的性能和經(jīng)濟(jì)效益。熱泵通其過(guò)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，黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)高位熱能則傳遞給干燥介質(zhì)，干燥介質(zhì)在黃粉蟲(chóng)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(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有影響，且能耗低，無(wú)污染，節(jié)能環(huán)保，符合當(dāng)時(shí)動(dòng)力政策和開(kāi)展趨勢(shì)，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研討的熱點(diǎn)。

黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)

熱泵烘干具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)節(jié)能效果好。熱泵干燥是經(jīng)過(guò)搬運(yùn)環(huán)境或廢熱中的能量對(duì)物料進(jìn)行烘干，從能量搬運(yùn)角度來(lái)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。黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)以微處理器作為首要硬件部分的控制單元，黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)以PID閉環(huán)控制辦法設(shè)計(jì)了一款核桃主動(dòng)烘干控制體系。

（2）黃粉蟲(chóng)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(duì)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(dòng)化操控，參數(shù)可控性強(qiáng)。熱泵干燥相對(duì)于傳統(tǒng)的燃煤燃木材等干燥有著便于操控的優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)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。熱泵干燥的過(guò)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(guò)程，是一種較平穩(wěn)的干燥途徑。另外，干燥過(guò)程處在一個(gè)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。多孔介質(zhì)的孔隙率就是物料盤(pán)中堆積香菇中孔隙的體積與一切香菇的密實(shí)體積的比值。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(guān)形態(tài)和有效成分，所以烘干后的物品質(zhì)量好，等級(jí)高。

（5）對(duì)環(huán)境較為友愛(ài)。熱泵干燥運(yùn)用的清潔動(dòng)力，整個(gè)過(guò)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。

對(duì)黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)內(nèi)空氣循環(huán)進(jìn)行了深化的研討，次提出了空氣旁通率的理論計(jì)算方法和溫差理論，還對(duì)單級(jí)和兩級(jí)緊縮高溫?zé)岜眠M(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明：?jiǎn)坞p級(jí)緊縮熱泵的均勻能量回收率分別為25.55%和33.63%，而且能量回收率與出水量呈正比，單機(jī)緊縮總能耗高出雙級(jí)緊縮23.05%。黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)是一種半封閉式熱泵干燥體系，并樹(shù)立相關(guān)數(shù)值模型，經(jīng)過(guò)研討發(fā)現(xiàn)：所樹(shù)立的模型可模擬出實(shí)踐的烘干進(jìn)程，并預(yù)測(cè)出設(shè)備的性能參數(shù)，干燥樣機(jī)的均勻COP可達(dá)3.34，SMER可達(dá)1.935kg/(k Wh)，節(jié)能作用較好。下送上回有回風(fēng)通道和下送上回?zé)o回風(fēng)通道送風(fēng)方法下Z軸各截面風(fēng)速均勻性相對(duì)較好，均勻分布在0。

國(guó)內(nèi)熱泵烘干技能操控體系的研討胡飛等研發(fā)了一種熱泵烘干機(jī)的自動(dòng)操控體系，黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)可以對(duì)干燥溫度，風(fēng)速，干燥時(shí)刻等進(jìn)行設(shè)定和自動(dòng)操控，并可實(shí)時(shí)檢測(cè)干燥中的各種參數(shù)，黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)有著較高的操控精度。倪超等將數(shù)據(jù)收集與監(jiān)督技能、自動(dòng)檢測(cè)操控技能和熱泵干燥技能三種技能相交融，開(kāi)發(fā)出一套監(jiān)控體系，該體系可靜確操控?zé)岜酶稍镞M(jìn)程中溫濕度，并可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯現(xiàn)、歸檔、信息報(bào)警?；仫L(fēng)通道在物料室內(nèi)離烘干房底部1550mm的位置水平安置，回風(fēng)通道的外端離烘干房門(mén)的間隔為400mm，內(nèi)端往加熱室延伸400mm。對(duì)等設(shè)計(jì)了一套黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)熱泵干燥在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該體系以筆記本為主機(jī)，Compact DAQ數(shù)據(jù)收集平臺(tái)為從機(jī)，經(jīng)過(guò)DS溫濕度變送器對(duì)干燥室內(nèi)的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在電腦屏幕上直觀(guān)顯現(xiàn)參數(shù)變化。

研究指出了小麥熱風(fēng)干燥過(guò)程受熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)速、黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)烘干時(shí)間和緩蘇烘干比值４個(gè)因素的影響顯著。在熱風(fēng)干燥的過(guò)程中盡管沒(méi)有明顯的恒速干燥階段，但具有顯著的降速干燥階段。研究了谷物的烘干特性和工藝特性，通過(guò)試驗(yàn)方法確定烘干系統(tǒng)的各工藝參數(shù)，主要對(duì)熱風(fēng)溫度、谷層厚度、干燥時(shí)間、熱風(fēng)速度、緩蘇時(shí)間５項(xiàng)烘干參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)分析。黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)與傳統(tǒng)暴曬方法比較，熱風(fēng)烘干設(shè)備更顯精細(xì)化，通過(guò)靜確測(cè)溫、靜確濕度和精準(zhǔn)辦理，增加了效益。

研究提出黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)采用熱風(fēng)風(fēng)送達(dá)到碎葉烘干的目的。黃粉蟲(chóng)烘干機(jī)解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)螺工藝中存在的排潮能力差、水分不均勻的問(wèn)題，更好地達(dá)到了工藝要求。研究了不同的干燥方法對(duì)木瓜品質(zhì)的影響，顯示真空干燥、真空冷凍組合干燥能較好的保持干制木瓜產(chǎn)品的ＶＣ和黃酮含量，但干制后的顏色與脆硬度不十分理想，而熱風(fēng)干制可以獲得較理想的脆硬度。研究了不同包裝方式對(duì)哈密瓜凍干脆片常溫貯藏過(guò)程中品質(zhì)的影響。認(rèn)為真空凍干枸杞子可以醉大限度地保留鮮枸杞果中的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)。