温室太阳能污泥干化系统的设计及试验研究

为提高污水处理厂污泥处理处置水平,探求温室太阳能和热泵技术在污泥干化领域的应用方法,设计一种新型温室太阳能污泥干化系统。该系统主要由温室、翻泥机、辅助热源、通风系统、保温系统组成。在河南地区对系统的核心部件,扰流风机、翻泥机和热泵系统进行了热性能试验研究。结果表明:扰流风机扰乱了温室内部的温度分布,使上部的热能向下部流动,温室底部温度提升了3~5 ℃;在本研究涉及的风速范围内,风速为2~6 m/s时对污泥干化起促进作用,6~8 m/s时,干化含水率减小缓慢,此时对污泥干化系统扰动较大。翻泥机翻泥的时间间隔与温室内热能相关,间隔为30~70 min范围内与干化含水率存在线性关系;在太阳能不足的冬季使用水源热泵系统较使用空气源热泵系统污泥干化含水率提高了11%,双系统较水源热泵系统提高了8%。试验验证结果表明:1 000 m²的温室污泥干化系统,日均处理污泥约10 t。     

基于内表面对流和辐射换热的温室夜间热平衡分析及验证

为分析日光温室内部的热环境,运用传热学理论,对夜间温室内存在的对流传热和辐射传热过程进行了研究,并建立温室内部热平衡方程.采用热平衡模型确定冬季温室所需补热量,并评估供暖系统在温室中的实际应用效果.结果表明:室内空气温度的理论值与实测值差别不大,模型比较切合实际.计算结果还揭示了温室内部热流的走向与分布情况,以及围护结构对温室保温所起到的作用.     

节能减排加强粮食热泵干燥新技术推广与应用

粮食热泵干燥新技术紧抓节能、减排、降耗、增效,从科学发展观来讲,具有很强的前瞻性,为建设"美丽粮库、智慧粮库"注入科技腾飞的力量。     

热管联合多级串联热泵玉米干燥系统性能试验

中国东北地区现有的粮食干燥系统多为大型多段塔式燃煤干燥系统,在粮食干燥过程中,热空气与粮食经过一次换热后,生成的高温高湿废气直接排入了大气,不仅造成了能量的巨大浪费,而且严重污染了环境。该文针对东北地区寒冷气候特点及多段塔式燃煤玉米干燥系统存在的高能耗、高污染问题,开发了一种热管联合多级串联热泵玉米干燥系统,该系统能够实现对多段塔式燃煤玉米干燥中废气的余热回收和废气中杂质的清洁处理,从而达到节能减排的效果。在该系统的基础上研制了50、150和300 t/d的系列化玉米热泵干燥装备,进行了3种规模的产业化示范,并对300 t/d的玉米热泵干燥系统进行了性能试验。结果表明,系统每小时的耗电量为538 kW·h,除湿速率为2016 kg/h,热泵机组的制热系数COP(coefficient of performance,COP)在3.7~6.7之间,除湿能耗比SMER(specific moisture extraction rate,SMER)为3.75 kg/(kW·h)。对多段塔式玉米热泵干燥和玉米燃煤干燥经济性进行比较研究,结果表明:得到1 kg干玉米的热泵干燥成本为0.038元,而燃煤干燥的成本为0.049元,单位玉米的热泵干燥成本比燃煤干燥成本降低22.4%。与玉米燃煤干燥相比,玉米热泵干燥能大量降低污染物的排放,节能减排效果明显,可为热泵干燥技术在粮食烘干领域应用提供有价值的参考。     

热泵烤烟系统性能的试验研究

为了研究热泵烤烟的系统特性,并为工程应用推广提供有价值的参考,该文设计了一种新型的热泵烤烟系统,对热泵烤烟进行了试验研究。当烤房内鲜烟装载量为2432kg时,压缩机的最大功率为12.6kW,系统制热系数达到了3.25,整个过程的除湿能耗比为2.42kg/(kW.h)。最后对热泵烤烟和燃煤烤烟的经济性进行了比较,结果显示得到1kg干烟热泵的烘烤成本为2.12元,而燃煤的烘烤成本为2.97元。与燃煤烤烟相比,热泵烤烟具有明显的节能优势和社会经济效益。     

塔式玉米除湿热泵连续烘干系统的模拟及应用

针对东北粮食干燥多在冬季,干燥能耗大和污染严重的问题,采用闭式多级串联除湿和加热的方法,设计塔式玉米除湿热泵连续烘干系统,对玉米热泵干燥系统的性能进行理论和试验研究,结果表明:1)理论计算结果与实测结果吻合;2)与玉米燃煤干燥系统相比,本研究提出的多级蒸发除湿和多级冷凝加热的除湿热泵系统节能达到30%以上;3)传统玉米干燥系统环境新风加热后与粮食完成一次热湿交换,然后直接排到环境中,浪费能源,同时随废气排出的糠皮对周围环境也造成一定的污染,而本研究设计的热泵干燥系统采用闭式循环结构,玉米绒及尘土在回风管路被除尘装置收集,无任何污染物排放到环境大气中,同时,因为干燥温度低,送风均匀,玉米品质明显提高。     

漂烫预处理对洋葱片热风干燥特性影响

为探索漂烫预处理对洋葱片热风干燥特性的影响,分别以漂烫温度、漂烫时间和热风温度为试验因素对洋葱片进行了热风干燥试验,建立了描述漂烫洋葱片干燥特性的干燥模型。结果表明:相对于盐水预处理或未处理,漂烫预处理显著提高洋葱片的干燥速率。干燥速率随漂烫温度、热风温度升高而增加,漂烫时间增加对干燥速率影响不显著。Page模型描述漂烫洋葱片的热风干燥特性最优,建立了k、n与试验因素的关系式,有效扩散系数变化范围为1.0457×10-9~2.1 0 4 9×1 0-9m2/s。本研究为干燥洋葱片的干燥器设计及优化提供了理论依据,对工业化生产具有重要指导意义。     

热泵除湿干燥机空气旁通模型的研究

推导了热泵除湿干燥机组可以有效除湿的空气旁通比范围,研究了空气旁通比与蒸发温度、露点温差的相互关系,建立了空气循环系统与热泵系统的耦合关系数学模型。结果表明:空气旁通比与蒸发温度、露点温差成负倒数形式的非线性关系。数学模型的建立有利于精确控制热泵除湿干燥机组的运行状态,提高热泵除湿干燥机的工作效率。      

基于等焓和等温过程的热泵烤烟系统性能的理论分析与比较

为了研究不同干燥过程对热泵烤烟系统性能的影响,该文对基于等焓和等温过程的新型热泵烤烟系统的应用性能进行了理论分析与比较。在给出该系统设计参数和烤烟工艺模式的基础上,鲜烟量为3000kg时,分析得到等焓和等温过程中烤房所需最大热负荷均为37.05kW,在烤烟整个阶段,等温过程的制热系数均高于等焓过程的制热系数,且等温比等焓过程的系统平均除湿能耗比大0.13kg/(kW·h)。研究结果还表明得到1kg干烟,等温比等焓过程的热泵系统的烘烤成本降低了0.06元,节省总烘烤成本28.86元。因此等温过程的热泵烤烟系统性能高于等焓过程的热泵烤烟系统性能。