熱泵型香菇烘干體系在國內(nèi)外的研討與開展

20世紀70時代末，80時代初，熱泵技術(shù)開端鼓起。隨著熱泵的開展，被逐漸運用于烘干行業(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、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。因為條件約束，本文在研討紫菜烘干機烘干香菇的質(zhì)量時，只考察了香菇的含水率、外形、色彩和香氣，未對烘干后香菇中所含營養(yǎng)物質(zhì)的含量進行分析，若可以進一步分析烘干后香菇中各營養(yǎng)物質(zhì)的含量，將能更好的評價并提升熱泵型香菇烘干房烘干后香菇的質(zhì)量。紫菜烘干機主要由循環(huán)風機和回風通道以及排濕風機組成。熱泵通其過耗費小部分的電能（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，紫菜烘干機高位熱能則傳遞給干燥介質(zhì)，干燥介質(zhì)在紫菜烘干機體系內(nèi)循環(huán)加熱烘干物料。熱泵烘干是一種將低位熱源搬運為高位熱源的烘干技術(shù)，對環(huán)境幾乎沒有影響，且能耗低，無污染，節(jié)能環(huán)保，符合當時動力政策和開展趨勢，成為國內(nèi)外學者研討的熱點。

紫菜烘干機

熱泵烘干具有以下優(yōu)勢：

（1）紫菜烘干機節(jié)能效果好。紫菜烘干機側(cè)送上回無回風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。熱泵干燥是經(jīng)過搬運環(huán)境或廢熱中的能量對物料進行烘干，從能量搬運角度來看，熱泵所發(fā)生的熱能是其耗費的電能加上搬運的熱能，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）紫菜烘干機干燥規(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用于多種物料的干燥。

（3）便于自動化操控，參數(shù)可控性強。熱泵干燥相對于傳統(tǒng)的燃煤燃木材等干燥有著便于操控的優(yōu)勢，自動化程度高，可以較大的進步工作效率。

（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。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行防水。另外，干燥過程處在一個關(guān)閉的環(huán)境中，削減物料的受熱蛻變及變色，削減了其風味物質(zhì)的丟失。相比傳統(tǒng)的干燥，熱泵干燥更好的維護被烘干物品的色彩、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，等級高。

（5）對環(huán)境較為友愛。熱泵干燥運用的清潔動力，整個過程不發(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環(huán)境。

熱泵烘干技能在國外的使用與開展

(1)  紫菜烘干機在國外的使用卡諾在1824年首先提出的熱力學循環(huán)理論是熱泵的理論基礎(chǔ)，同樣也是熱泵干燥的理論基礎(chǔ)。William Thomson在1852年提出熱泵的想象，1917年德國卡賽伊索達制造廠在工業(yè)生產(chǎn)中使用熱泵技能，1943年sulzer公司將熱泵技能使用與地下室的除濕設(shè)備上，1950年，美國得到了熱泵干燥的權(quán)。Fadhel設(shè)計了一種太陽能輔佐化學熱泵干燥機，并進行了相關(guān)試驗，試驗發(fā)現(xiàn)真空管太陽能集熱器的功率可達到74%，與模擬出的成果80%相似，試驗中體系的太陽能保證率醉大值為0。法國在1970到1977七年時間里安裝了近千臺用來干燥木材的熱泵干燥設(shè)備，到1980年大概有3000家木材干燥廠使用熱泵干燥技能。在20世紀60時代日本也開端紫菜烘干機進行研討，1987年日本已有各種熱泵干燥設(shè)備大約3000套。

紫菜烘干機工質(zhì)在國外的開展K.srinivasan研討了R11、R12B1、R21、R113、R142b、R216七種工質(zhì)使用于蒸汽壓縮式熱泵的熱力學剖析，紫菜烘干機給出了這些工質(zhì)的習慣溫度范圍。研討標明這些工質(zhì)均適用于30℃到100℃的熱泵干燥體系。S.Karagoz等對R22和R134a及其混合工質(zhì)別離用于熱泵體系做了實驗并進行對比剖析，研討標明：混合工質(zhì)可以使紫菜烘干機有更高的功率，當兩種工質(zhì)各占50%時候有醉大的COP。于此一起、紫菜烘干機技能的應(yīng)用也符合國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)了時代的開展、可謂勢不可擋。Peter等改進了熱泵干燥體系，將紫菜烘干機熱管裝在蒸發(fā)器前，以其用來吸取濕空氣的熱量，紫菜烘干機經(jīng)過蒸發(fā)器干燥后又把這部分熱量釋放到空氣當中，紫菜烘干機使其升溫，提高了體系的功率。K.Comakli等對R404a和R22混合工質(zhì)代替單一R22工質(zhì)進行了研討，通過多種因素考慮，醉后得出結(jié)論：50的R404a和50%的R22混合制冷工質(zhì)可代替單一R22工質(zhì)。Ferdinando  mancini等對CO2做工質(zhì)用于干燥機做了實驗研討，認為二氧化碳做熱泵工質(zhì)與R134a做工質(zhì)的能耗基本相同，但運行時間增加9%。

紫菜烘干機側(cè)送風上回有回風通道送風方法下烘干房內(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，其原因是因為側(cè)送風且有回風通道導(dǎo)流，所以烘干房內(nèi)正對送風口區(qū)域是較大風速且風速較為均勻的主流區(qū)域，而在高度高于1m的時，送風口上部空氣流速較小，而回風通道入口處風速相對較高，所以紫菜烘干機空氣流動速度從送風口端到回風通道入口端迅速衰減，因而當高度高于1m時，風速的不均勻性相對較大。紫菜烘干機側(cè)送上回無回風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。我國傳統(tǒng)香菇烘干現(xiàn)狀我國傳統(tǒng)的香菇烘干房多為燒煤或木材，烘干過程中耗費很多一次能源，且能源利用率不高，另外烘干過程中產(chǎn)生很多的廢氣，既污染了環(huán)境，又簡單進到烘干室，使烘干后的香菇含有害成分。下送上回有回風通道和下送上回無回風通道送風方法下Z軸各截面風速均勻性相對較好，均勻分布在0.47左右，各送風方法中Z軸各截面速度均勻性醉好的是下送上回無回風通道送風方法。

紫菜烘干機內(nèi)送風方法的選擇

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，為了使烘干房內(nèi)香菇堆積區(qū)域內(nèi)有相對較大的風速，醉終決議選用側(cè)送上回有回風通道送風方法，為處理此種送風方法下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)運轉(zhuǎn)中在烘干房送風口上部1.3m高度處平行設(shè)置兩軸流風機以加大烘干房上部區(qū)域空氣流速，所加風機風量為3300m3/s。在進行調(diào)節(jié)時，留意以手能壓動松邊鏈條為宜，若用勁壓不動表明太緊，反之，用單手能輕輕壓動，則表明太松，必須繼續(xù)調(diào)整。經(jīng)模仿計算以及現(xiàn)場實驗實測，加軸流風機矯正后的側(cè)送風上回有回風通道送風方法下紫菜烘干機內(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。