熱泵型香菇烘干體系在國(guó)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?；ㄉ蕿樵蹅冃枨笳闪康囊?shù)據(jù)，含水率測(cè)定的辦法為中每2小時(shí)選取10顆巨細(xì)均一的花生樣品。帶式烘干機(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，帶式烘干機(jī)高位熱能則傳遞給干燥介質(zhì)，干燥介質(zhì)在帶式烘干機(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)境幾乎沒有影響，且能耗低，無污染，節(jié)能環(huán)保，符合當(dāng)時(shí)動(dòng)力政策和開展趨勢(shì)，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研討的熱點(diǎn)。

帶式烘干機(jī)

熱泵烘干具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）帶式烘干機(jī)節(jié)能效果好。帶式烘干機(jī)的調(diào)整果蔬烘干機(jī)在運(yùn)用中，由于鏈條、皮帶和軸承的磨損，鏈條張緊度、皮帶張緊度和軸承空隙都會(huì)發(fā)生改變，因而，必要時(shí)需加以調(diào)整。熱泵干燥是經(jīng)過搬運(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）帶式烘干機(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。在云南區(qū)域，傳統(tǒng)的農(nóng)副產(chǎn)品加工企業(yè)的干燥過程通常選用電加熱或燃煤的辦法，且無任何除濕裝置，帶式烘干機(jī)內(nèi)濕度大，導(dǎo)致干燥時(shí)刻過長(zhǎng)，能耗過大。另外，干燥過程處在一個(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。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(jí)高。

（5）對(duì)環(huán)境較為友愛。熱泵干燥運(yùn)用的清潔動(dòng)力，整個(gè)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(duì)氣流組織做如下假定：

1)  烘干房?jī)?nèi)氣體為不行壓縮流體；

2)  帶式烘干機(jī)內(nèi)流場(chǎng)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)  帶式烘干機(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?jī)?nèi)空氣濕度對(duì)氣流組織沒有影響。

帶式烘干機(jī)送排風(fēng)溫度

只要烘干房?jī)?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(huì)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)。于此一起、帶式烘干機(jī)技能的應(yīng)用也符合國(guó)家和地方政府提倡的節(jié)能減排、低碳出產(chǎn)生活的呼聲、順應(yīng)了時(shí)代的開展、可謂勢(shì)不可擋。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(jiǎn)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?jī)?nèi)流動(dòng)狀況模仿計(jì)算得出。

帶式烘干機(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，帶式烘干機(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)帶式烘干機(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。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與人工非主動(dòng)烘干體系相比，核桃主動(dòng)烘干裝置體系烘干效率高，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。

帶式烘干機(jī)側(cè)送風(fēng)上回有回風(fēng)通道的送風(fēng)方法在Z軸高度0.9及以下時(shí)有較大風(fēng)速，但由于送風(fēng)口尺寸高度為1m，因此在1m以上高度風(fēng)速衰減較快。側(cè)送風(fēng)上回?zé)o回風(fēng)通道送風(fēng)方法下各截面均勻風(fēng)速全部處于較低的狀態(tài)。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)境幾乎沒有影響，且能耗低，無污染，節(jié)能環(huán)保，符合當(dāng)時(shí)動(dòng)力政策和開展趨勢(shì)，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研討的熱點(diǎn)。下送風(fēng)上回有回風(fēng)通道送風(fēng)方法下的烘干房各截面均勻風(fēng)速大部分處于一個(gè)相對(duì)較低的水平，帶式烘干機(jī)僅在Z軸高度1.2m以上有較高風(fēng)速。下送風(fēng)上回?zé)o回風(fēng)通道送風(fēng)方法下烘干房各截面均勻風(fēng)速均處于相對(duì)較低的水平。

香菇堆積區(qū)域的均勻速度越大闡明通過該區(qū)域風(fēng)量越大，在帶式烘干機(jī)總送風(fēng)量必定的前提下，當(dāng)香菇堆積區(qū)域的均勻速度越大時(shí)，闡明烘干過程中熱風(fēng)的使用效率越大。反之，均勻速度小則闡明烘干過程中的熱風(fēng)使用效率小。帶式烘干機(jī)需求注意的是，必須依據(jù)詳細(xì)的工作要求合理地進(jìn)行加緊操作，這樣才能防止加固太松而無法改善搖擺狀況，或許加固太緊可能導(dǎo)致事端發(fā)作的現(xiàn)象呈現(xiàn)。因此，在考慮烘干房?jī)?nèi)送風(fēng)方法時(shí)，帶式烘干機(jī)應(yīng)歸納考慮香菇堆積區(qū)域的均勻速度和其速度不均勻性系數(shù)。綜上所述，以均勻風(fēng)速為點(diǎn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，下送風(fēng)兩種送風(fēng)方法不建議選用，兩種上送風(fēng)方法中有回風(fēng)通道送風(fēng)方法下，烘干房?jī)?nèi)大部分區(qū)域有較高風(fēng)速，而無回風(fēng)通道送風(fēng)方法下烘干房?jī)?nèi)只要較小一部分區(qū)域有較大風(fēng)速。

帶式烘干機(jī)側(cè)送風(fēng)上回有回風(fēng)通道送風(fēng)方法下烘干房?jī)?nèi)Z軸各截面速度不均勻性隨著Z軸高度的添加出現(xiàn)出先減小再添加的趨勢(shì)，其原因是因?yàn)閭?cè)送風(fēng)且有回風(fēng)通道導(dǎo)流，所以烘干房?jī)?nèi)正對(duì)送風(fēng)口區(qū)域是較大風(fēng)速且風(fēng)速較為均勻的主流區(qū)域，而在高度高于1m的時(shí)，送風(fēng)口上部空氣流速較小，而回風(fēng)通道入口處風(fēng)速相對(duì)較高，所以帶式烘干機(jī)空氣流動(dòng)速度從送風(fēng)口端到回風(fēng)通道入口端迅速衰減，因而當(dāng)高度高于1m時(shí)，風(fēng)速的不均勻性相對(duì)較大。帶式烘干機(jī)側(cè)送上回?zé)o回風(fēng)通道各截面速度不均勻性也是出現(xiàn)先減小后添加的趨勢(shì)。烘干房房頂?shù)孛嫫叫校x用100mm厚聚氨酯彩鋼板保溫外，外部選用壓型鋼板自防水屋面進(jìn)行防水。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0.47左右，各送風(fēng)方法中Z軸各截面速度均勻性醉好的是下送上回?zé)o回風(fēng)通道送風(fēng)方法。

帶式烘干機(jī)內(nèi)送風(fēng)方法的選擇

綜合考慮不同氣流組織的速度均值和速度不均勻系數(shù)以及烘干房施工的難易程度，為了使烘干房?jī)?nèi)香菇堆積區(qū)域內(nèi)有相對(duì)較大的風(fēng)速，醉終決議選用側(cè)送上回有回風(fēng)通道送風(fēng)方法，為處理此種送風(fēng)方法下Z軸高度在1.2-1.5m范圍內(nèi)速度較小和速度均勻性較差的問題，后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中在烘干房送風(fēng)口上部1.3m高度處平行設(shè)置兩軸流風(fēng)機(jī)以加大烘干房上部區(qū)域空氣流速，所加風(fēng)機(jī)風(fēng)量為3300m3/s。帶式烘干機(jī)作業(yè)滾筒搖擺在烘干機(jī)作業(yè)的進(jìn)程傍邊筒體工作時(shí)滾圈呈現(xiàn)搖擺現(xiàn)象，需求對(duì)位于滾筒側(cè)面的凹型接頭進(jìn)行加固。經(jīng)模仿計(jì)算以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)，加軸流風(fēng)機(jī)矯正后的側(cè)送風(fēng)上回有回風(fēng)通道送風(fēng)方法下帶式烘干機(jī)內(nèi)各Z軸截面的速度均值均勻分布在2.7m/s 左右，速度不均勻系數(shù)均勻分布在0.47左右，較好的滿足了烘干房要求。