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热泵烘干大枣解决方案

时间:2019-04-07

大枣是我国的特产,现在绝大多数采用自然干制法即晒干或晾干。自然干制受气候和地区的限制,如遇雨尤其是阴雨连绵的天气,干燥过程延长,干制品质量降低,甚至引起腐烂,造成很大损失。人工干制有利于提高产品质量、避免发生丰产不丰收的现象 ,并提高卫生等其他指标。波枣是我国起主导作用的制干和约材兼用品种之一,我们根据太行山区波枣的特性,在自行研制的热泵法箱式干燥器上进行了两种方案的干燥试验研究。通过分析干燥速率和干燥质量的变化,提出了改进方案,并进行试验验证。脱水量、干燥能耗和发热量的分析表明:改进的干燥方案符合干燥物内部的水分迁移规律,干燥效果好、节能效果明显。


热泵干燥系统分为热泵单元和干燥单元。热泵单元由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成制冷剂闭路循环系统。在干燥过程中,为便于对冷凝温度进行调节,令干燥室始终保持一定的温度,选用带辅助冷凝器闭式热泵干燥系统,结构如下图所示。图中标注的数字为工质进出设备的状态点。热泵干燥系统中制冷工质状态沿着1-2-4-5-1变化,而空气沿着7-8-10过程变化。


干燥室设计为水平气流箱式干燥器。将干燥器分为上、中、下三层,每层堆放两层干燥物,干燥室自身质量为25.15千克。确定干燥室的截面为320mmx320mm。考虑到人员操作方便,将干燥器每层分为五个小抽箱,小抽箱下设光滑轨道;小抽箱的长度为500mm,抽箱的底部和侧面均为镀锌钢丝网,孔目为15mmx15mm,小抽箱两侧的镀锌钢丝网高度为45mm,故干燥器实际长度为2.5米。干燥器外用聚乙烯板作保温层,厚度为30mm,用铝箔作保护层。如下图所示。


我们在两种试验方案数据分析基础上,提出了改进方案:首先在3.5小时内将干燥室入口空气平稳升至50摄氏度,然后在该温度下保持4.5小时;其次再升温至55摄氏度,在该温度下再保持6小时,最后在4小时内温度逐渐下降至50摄氏度,烘干时间为18小时。试验结果表明:改进的干燥方案符合干燥物内部的水分迁移规律,干燥效果好、节能效果明显。