能源作為國民經(jīng)濟的重要物質(zhì)基礎(chǔ),它直接影響到國家安全、可持續(xù)發(fā)展及社會穩(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)過程都有干燥工序。干燥http://www.ezhiyao.com/new_view.asp?id=359 （流化床干燥機的簡易分析）已成為生產(chǎn)過程中提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國稻谷總產(chǎn)量約1.6億噸,因缺少必要的烘干裝備,機械化稻谷干燥比率不到10%,稻谷常年霉爛損失約250萬噸,稻谷機械化干燥具有占地少、勞動強度低、干谷損失率低及品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點,但干燥過程也是一個高能耗過程。因此,開展低耗能、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)品和新過程,對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,尤其適合于營養(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開式干燥系統(tǒng),對高濕稻谷的干燥特性、能耗及干燥速率等進行試驗測試和分析,目的是為熱泵干燥稻谷的工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)?！　?.試驗方案　　(1)試驗裝置.試驗裝置由熱泵、干燥箱、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)幾部分組成.熱泵由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥及循環(huán)風(fēng)機等部分組成.熱泵壓縮機名義功率3.5kW,熱泵循環(huán)風(fēng)機500W.角狀盒稻谷干燥箱內(nèi)部尺寸(長寬高)為1150mm1150mm1600mm,其功率為550W.試驗過程中利用提升機6實現(xiàn)稻谷循環(huán)流動,流動速率為0.25箱/h.試驗過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。由此看出稻谷熱泵干燥時,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,停止干燥。　　(3)測量方法.采用TRH-DM3溫、濕度記錄儀記錄干燥過程中空氣的溫度和濕度;稻谷含水率采用MA30水分測定儀測量,每個樣本測量3次,取平均值;爆腰率按GB6970-86糧食干燥機試驗方法中2.3.6.3測定;發(fā)芽率按GB3543-95農(nóng)作物種子檢測規(guī)程中4.3測定;能耗用電子式電量表計量,每小時記錄一次?！　?.試驗結(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降低的百分數(shù)。稻谷含水率和相對濕度均隨著時間呈線性下降,與常規(guī)干燥基本相同;而干燥箱內(nèi)空氣的溫度隨時間的變化較復(fù)雜,稻谷含水率大于26%時處于較低加速度的升速干燥階段,約占1/3個干燥周期;含水率低于26%時,進入恒速干燥階段,維持至約15%,干燥速率1.15～1.2%/h,約占2/3個干燥周期;含水率小于15%后進入降速干燥階段,占用時間為1h,用于判斷干燥終點。從整個干燥過程來看,升速干燥階段耗時比例較大,這由熱泵干燥機的風(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,單位時間內(nèi)濕空氣傳給蒸發(fā)器的熱量與熱泵單位時間內(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為是熱泵的能量回收率?！　?.結(jié)論　　(1)稻谷熱泵干燥過程中,含水率和相對濕度均隨著時間呈線性下降,與常規(guī)干燥基本相同;而干燥箱內(nèi)空氣的溫度隨時間的變化較復(fù)雜,含水率大于26%進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%進入降速干燥階段.其中,升速干燥階段耗時比例較大?！　?2)稻谷熱泵干燥速率主要取決于干燥室內(nèi)的溫度和相對濕度。稻谷的干燥速率與空氣相對濕度成反比,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)能率有可能通過改善干燥工藝和改進熱泵設(shè)計而得到進一步提高,需要進一步進行相關(guān)的研究。 來源:http://www.edry.cn/Html/news/20114/20114182600.html