熱泵除濕干燥技術在食品工業(yè)中的應用及展望
在食品的生產(chǎn)
熱泵除濕干燥裝置是應用冷凍除濕的原理
,將濕空氣冷卻到露點溫度以下,析出水分后,再利用冷凝熱加熱冷卻后的干空氣,從而達到除濕的目的。熱泵除濕裝置能夠回收濕空氣的潛熱,因此節(jié)能效果顯著。另外,熱泵除濕干燥的溫度低,接近自然干燥,被干物料的品質(zhì)好,特別適合水產(chǎn)品、果蔬、種子等熱敏性物料的干燥加工。我國自80年代中期開始從國外引進熱泵干燥機,至90年代開始獨立設計,目前該技術有了較大的發(fā)展2.熱泵干燥的工作原理及分類
熱泵干燥機組如圖2.1所示主要由熱泵系統(tǒng)(蒸發(fā)器
制冷循環(huán):由壓縮機出來的高溫高壓的制冷劑氣體進入冷凝器,將熱量傳給空氣后
空氣系統(tǒng):濕空氣在蒸發(fā)器處被冷卻到露點溫度以下
,析出凝結(jié)水,含濕量下降,再進入冷凝器,吸收制冷劑的熱量而升溫,相對濕度降低,然后再送入干燥室。圖2.1熱泵干燥循環(huán)系統(tǒng)圖
熱泵除濕干燥機的分類:
?div id="d48novz" class="flower left">
閉路式循環(huán)系統(tǒng)是指干燥介質(zhì)在干燥器內(nèi)全部循環(huán)使用
,開路式循環(huán)系統(tǒng)指干燥介質(zhì)離開干燥室進入熱泵的蒸發(fā)器與熱泵工質(zhì)換熱后直接排空。?div id="4qifd00" class="flower right">
一般型是指空氣經(jīng)過蒸發(fā)器冷卻除濕,由冷凝器加熱升溫
,降低相對濕度,系統(tǒng)出風溫度不能調(diào)節(jié),只能用于升溫干燥。降溫型是指在一般型的系統(tǒng)上增設外部水冷或風冷冷凝器
,制冷劑的冷凝熱全部由增設的冷凝器帶走,空氣經(jīng)過主冷凝器后溫度不變,該系統(tǒng)可用于干燥熱敏性生物物料,或作低溫貯藏之用。調(diào)溫型是指制冷劑的冷凝熱部分由水冷或風冷冷凝器帶走
,剩余冷凝熱用于加熱經(jīng)過蒸發(fā)器后的空氣,該系統(tǒng)出風溫度能進行調(diào)節(jié)。3.熱泵除濕干燥技術國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
自20世紀70年代以來
,美、日、法、德等國就開展了熱泵除濕干燥的研究3.1谷物
通過對谷物進行熱泵干燥
,結(jié)果表明由于熱泵具有較低的溫度(在實驗中為30—40℃)和良好的可控性使熱泵除濕干燥技術將逐漸取代傳統(tǒng)的干燥方式。我國也在1998年的國家重點糧庫建設中,大量引進了這種設備和技術。3.2種子
熱泵除濕干燥技術的低溫干燥特性比較適合于種子干燥,干燥后的種子不但要有適宜的含水率
,而且還要保證種子的發(fā)芽率,用熱泵裝置干燥各類種子(菜籽、樹籽3.3果蔬
20世紀90年代以來
3.4水產(chǎn)品
生鮮的魚貝類的含水率一般為75%—80%
3.5其他干燥物料
西南農(nóng)業(yè)大學等單位進行茶葉熱泵干燥中期實驗研究[18],結(jié)果表明
4.熱泵除濕干燥技術當前存在的問題
4.1傳統(tǒng)制冷劑對臭氧層的破壞
目前在熱泵干燥系統(tǒng)中通常是R22為制冷劑
4.2干燥周期長
熱泵干燥的優(yōu)點就是溫度低,一般不超過60℃通常在45℃以下
4.3其他
熱泵除濕干燥在電價高的地區(qū)使用會受到影響,特別是單熱源熱泵的使用會出現(xiàn)節(jié)能不借錢的現(xiàn)象
5.熱泵除濕干燥技術的發(fā)展趨勢及前景
5.1制冷劑的替代
由于熱泵循環(huán)系統(tǒng)中通常使用的R22等HCFC類制冷劑對臭氧層和全球氣候有破壞作用
5.2提高干燥溫度
熱泵干燥的溫度大都集中在40℃—60℃之間
5.3相變貯熱材料在熱泵干燥中的應用
浙江大學制冷及低溫工程研究所從1999年開始了相變材料在熱泵節(jié)能中的研究
5.4熱泵與其他方式聯(lián)合干燥系統(tǒng)
微波及紅外線干燥均有透入物料表面對物料進行三維加熱
在太陽能充足的地區(qū)采用太陽能與熱泵聯(lián)合干燥,可以實現(xiàn)良好的節(jié)能效果
,福建省林業(yè)科學研究所研制了太陽能—熱泵聯(lián)合干燥裝置,經(jīng)實驗得出該裝置的節(jié)電率在15%~47.8%之間[24]。5.5自動控制[25]
干燥是一個非穩(wěn)態(tài)的傳熱傳質(zhì)過程
,干燥過程中各個狀態(tài)點控制參數(shù)值有較大幅度調(diào)整,手動調(diào)節(jié)難度大,控制精度低。計算機軟硬件技術的發(fā)展為數(shù)據(jù)的計算機自動采集、顯示和保存及參數(shù)的自動監(jiān)控提供了便利。根據(jù)物料脫水情況及環(huán)境狀況適時調(diào)控干燥工藝參數(shù),有利于提高能量利用率及產(chǎn)品質(zhì)量,可以減少人工監(jiān)測、調(diào)控的失誤,減少系統(tǒng)調(diào)節(jié)滯后,提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度和靈敏度。因此6.結(jié)論
干燥過程是一個巨大的耗能過程,據(jù)統(tǒng)計
本文標簽: 家用除濕機 除濕機生產(chǎn)廠家
咨詢熱線
133-5299-3419