旋转托盘式微波真空干燥机设计与试验

针对传统微波干燥装置存在的物料受热不均、热点难以控制及干燥品质劣变严重等问题,设计了一种旋转托盘式微波真空干燥机。该机由干燥箱、控制系统、真空系统、传动系统、制冷循环系统和微波加热系统等组成。干燥过程中,在驱动装置的作用下物料随旋转托架绕主轴匀速转动,使物料受热均匀;真空系统在抽真空的过程中能及时将物料蒸发出的水分抽离;采用制冷循环系统,可保证真空泵精准维持干燥腔室内所需真空度;控制系统通过控制真空微调阀可使干燥室内的干燥压力在真空与常压之间有规律地变化。以番木瓜为试验原料进行了干燥机性能试验,结果表明,旋转托盘式微波真空干燥机性能较好,与传统微波干燥方式相比,满装载量提高了80%,干燥时间缩短了43. 8%,单位能耗降低了29. 8%,且脱水量均匀度达到97%,内外色泽一致,具有良好的干燥均匀性。所设计的干燥机可确保物料受热均匀,提高了干燥效率和物料干燥品质。     

石墨烯低温远红外辐射干燥稻谷干燥特性与品质研究

为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响,以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素,以整精米率和应力裂纹指数增值为评价指标,用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验,通过BBD（Box-Behnken设计）响应面法,分析了低温远红外干燥对稻谷干燥品质的影响以及工艺参数优化。结果表明：影响稻谷干燥特性和品质的最主要因素是辐射温度,其次是排粮流量和除湿风量。随着辐射温度的升高,稻谷干燥速率和应力裂纹指数增值逐步增大,整精米率则逐步降低。与同温度的热风干燥相比,石墨烯低温远红外干燥平均干燥速率和干燥品质均有显著提高。经优化后,稻谷最佳石墨烯低温远红外干燥工艺条件为：辐射温度43℃、排粮流量4kg/min、除湿风量193m3/h,此时应力裂纹指数增值为9,整精米率为79.75%,稻谷干燥品质最佳。这说明利用石墨烯低温远红外干燥稻谷,可以明显提高干燥速率并改善稻谷干燥品质。     

热泵干燥机干燥稻谷的试验研究

采用热泵干燥机对稻谷进行了干燥研究,选用不同的原始水分、干燥温度与不同的表面风速,比较热泵干燥前后稻谷水分、发芽率、爆腰率的变化,力求找出在保证稻谷的食用品质前提下最佳的热泵干燥条件,为热泵干燥机在稻谷干燥方面的应用提供参考。     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。     

热泵式低温循环谷物干燥机控制系统设计与试验

针对以空气源热泵为热源系统的低温循环谷物干燥机存在的一体化控制程度不足问题,设计了一种热泵式低温循环谷物干燥机控制系统。为实现低温循环谷物干燥机和热泵系统的一体化控制,利用可编程逻辑控制器（PLC）技术进行硬件电路设计和软件设计,系统实现了谷物干燥过程的自动和手动等多模式控制,并支持干燥参数的人工调节和设置、谷物含水率及干燥温度的实时监控等功能。试验表明,干燥机在不同模式下均工作正常;所开发的逻辑控制系统具有自动化程度高、稳定性好、安全性高等优势。稻谷干燥试验表明,在不同环境温度下,热泵热风温度平均误差为0.95℃,标准差为0.93℃,系统具有较好的控制精度与稳定性,粮食温度稳定在33℃左右,满足低温循环式谷物干燥机的作业要求。     

倾斜料盘式气体射流冲击干燥机设计与试验

针对平板式气体射流冲击装置存在的装料量小、干燥不均匀、干燥结壳等问题,设计了一种倾斜料盘式气体射流冲击干燥机。该干燥机由倾斜料盘车、干燥室、热空气循环利用系统、干燥加湿和控制系统等组成,干燥过程中可根据不同物料的干燥特性,对料盘托架倾角、料盘距喷嘴间距、喷嘴排列间距等结构参数和干燥室内气流温度、湿度、风速等工艺参数在一定范围内进行调节。以哈密瓜片为试验物料进行了性能试验,满装载量相比传统射流冲击装置提高了1.7倍,而干燥时间缩短了11.1%,干燥机的处理能力相对于后者提高了3.65倍,单位能耗降低了67.9%,且干燥均匀系数达0.97,干燥后的成品色泽褐变及收缩程度更小。所设计干燥机提高了气体射流冲击干燥装置的装载量,确保了干燥过程的均匀性,改善了干后品质。     

基于物联网的空气源热泵式谷物干燥机试验研究

根据稻谷烘干的工艺要求，以泰州市某家庭农场的空气源热泵粮食烘干机为例，对基于物联网的空气源热泵热风机组在不同环境温度、匹配不同烘干机工况下的性能进行试验研究，通过采集干燥机热风温度、风量、耗电量等数据，计算热泵系统制热量、性能系数（coefficient of performance,COP）、除湿能耗比(specific moisture extraction rate,SMER)以及烘干成本等数据，对热泵系统的实际性能进行分析。结果表明：空气源热泵系统的性能受环境平均温度的显著影响，随环境温度升高，热泵的制热量逐步减少，COP逐渐增加、SMER增大；但当环境温度低于9℃时，热泵出风温度达不到设定值，COP和SMER均低于均值；当环境温度高于9℃时，系统表现出良好性能。     

地源热泵粮食干燥系统性能研究

地源热泵粮食干燥在粮食行业中属于新兴技术,本文结合粮食干燥特点,针对地源热泵粮食干燥系统的干燥流程,分析热量传递过程中的变化规律,进行能级评价与经济效益分析。通过对比,地源热泵比空气源热泵耗电量少34.8%,年运行成本仅为空气源热泵的60%,节能效果显著。     

稻谷热管辅助热泵除湿干燥技术

针对热泵除湿干燥系统因降温除湿致使干燥介质热空气温度偏低,影响稻谷干燥速率和能耗,在热泵蒸发器两侧设计一套分离式热管换热器,对环境空气进行预冷却和预加热,在不增加能耗的前提下,提高了热泵除湿系统的除湿量和干燥空气的温度。试验研究表明当环境温度为27℃、空气相对温度为60%~78%时,热管换热器对应降低除湿能耗28.4%~9.6%。在环境温度为26.2℃、空气相对湿度为80.2%时,热管辅助热泵除湿稻谷干燥能耗为1560kJ/kg,相对热泵除湿干燥系统节能18.2%。     

南方稻谷干燥特性及热泵技术应用优势分析

通过分析南方稻谷的干燥特性、传统燃料谷物干燥机的特点和应用状况,指出了传统谷物干燥机难以满足南方稻谷干燥的共性问题,阐述了热泵干燥技术在高温高湿条件下的应用优势。对自主研发的5HRD-30型稻谷热泵干燥机进行了应用试验测试,在设定干燥温度为55～60℃时,将稻谷水分由29.28%干燥至14%,耗时18.56 h,较传统谷物干燥机（设定干燥温度70℃以上）的烘干时间24.5 h缩短了24.2%,平均干燥速率为0.835%/h,每吨湿谷烘干能耗为59.87 kW·h,稻谷爆腰率增值为0.66%,实现了南方稻谷低能耗高品质高效烘干。     

设施农业中地源热泵的最佳负荷比研究

浅层地源热泵是一种利用高品位能使浅层地能从低位热源转移到高位热源的机械装置。为了充分利用地源热泵的节能特性和辅助热源较低的初期投资,在设施农业中采用地源热泵与辅助热源以最佳负荷比配合运行,以获得较好的环境效益和经济效益。计算结果表明,地源热泵和辅助热源以60%+40%为最佳负荷比,在初期投资和正常运行费用上均可得到较好的经济性能。     

不同水温调节系统在重庆地区工厂化循环水养鱼系统中的应用分析研究

在工厂化循环水养殖过程中保持水温恒定是水产养殖生产效率的重要保障,为解决工厂化循环水养殖系统调温环节能耗高,对养殖环境影响大等问题,以重庆地区512 m3的养殖场为例。分析了水源热泵、空气源热泵、螺杆机组+锅炉、空气源热泵+锅炉4种水温调节方式的设备初投资和长期运行的适用性。结果表明：空气源热泵的初投资为50.76万元,运行费用为25.82万元,水源热泵分别为48.21万元和16.87万元,均具有较好的长期使用价值。但由于水源热泵在廉价水资源难以获取的地区运行费用较高且维护成本及难度较高,故对于本研究而言空气源热泵,投资以及运行费用较低,整体适应性较好。     

热泵干燥技术的应用及其发展趋势

热泵是一种高效、节能装置。应用于干燥过程可以降低能耗，对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义。为此．以闭路式热泵干燥系统为例，介绍了热泵干燥系统的组成；指出了热泵干燥技术具有提高产品干燥品质、易于控制和环境友好等特点，可用于木材、符物、茶叶、种子和食品等物料的干燥；根据日前热泵干燥技术存在的干燥速率低等问题，分析了热泵干燥技术的发展趋势。     

微波热泵联合干燥机的设计与试验研究

为了解决农产品干燥过程中能耗高、品质差等问题,研制了一种微波热泵联合干燥机,对该机的整机结构、工作原理和关键部件做了介绍分析,并以金针菇为原料进行了微波热泵联合干燥机的最佳干燥工艺探究试验。试验表明:在微波功率13.3k W、热风温度65℃、传送带转速0.6m/s时,干燥后的金针菇含水率12.37、复水比3.124、色差81.8,满足干燥要求且优于其他组合。该研究可为微波热泵联合干燥机的研制及金针菇的干燥提供参考。     

热泵干燥种子的实验研究

以白菜种子为例．研究了热泵干燥过程中干燥温度、干燥空气相对湿度、干燥空气流速以及种子初含水率对干燥过程及种子活力的影响．结果表明：热泵干燥是一种良好的种子干燥技术，合理调节运行参数．完全可以保证种子的干燥质量。     

热泵干燥及其在食品工业中的应用

热泵干燥已广泛应用于各个行业,但在食品工业方面的应用还十分有限。与传统热风对流干燥相比,热泵除湿应用于食品干燥有明显的优点,主要表现为节约能源、产品质量高、不受天气条件的影响等;另外,热泵干燥环境友好,无废气排放。     

地源热泵区域集中供冷研究

近年来,国内外关于地源热泵和区域集中供冷的研究还很零乱,不成体系,还有很多问题需要深入研究,文章以区域集中供冷系统优化和关键参数配置为切入点进行研究,推动地源热泵技术应用,减少建筑供冷领域的能耗.     

太阳能—地源热泵沼气池加热系统集热面积优化

针对集中供气型沼气工程加温需求和地源热泵式系统存在地下侧土壤温度回补问题,提出了太阳能-地源热泵复合式沼气池加热系统(ISGSHPS),并从经济和环保两方面将该系统与地源热泵和电热膜加热系统进行分析比较得出系统的最优太阳能集热面积。结果表明:最优集热面积主要与每年总加热时间、电价有关。系统最经济加热时间段为每年10月至次年5月;在电价低于0.5元/(kW.h)时,ISGSHPS不如单独的地源热泵系统经济;在电价0.5~1.0元/(kW.h)和高于1.0元/(kW.h)时,ISGSHPS的最优集热面积分别为24 m2和32 m2。目前,最合理的太阳能投资面积为24 m2,生命周期为20年的ISGSHPS相对地源热泵和电热膜系统总节约费用分别为10 830元和59 244元,CO2减排量约为74 t和266 t,有较大的投资潜力。     

热泵干燥系统的（火用）分析

干燥技术的发展具有悠久的历史,涉及到国民经济的各个领域。热泵应用于农产品干燥节能中,易于控制干燥工质的温度和湿度,从而保证产品质量。为此,利用火用分析法分析了热泵干燥系统中各装置的火用损失和减少火用损失的途径,以便能更准确地了解能源利用情况,并针对不同的干燥形式采用火用分析法分析能源利用状况以便改进系统设计。     

热泵干燥系统的热力学分析

热泵是一项高效节能技术,将其应用于干燥过程可以降低能耗,对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义.为此,介绍了带有辅助冷凝器的热泵干燥系统的工作原理;以大枣为干燥物,从热力学第一和第二定律两方面分析了热泵干燥系统,指出其能量利用过程中的薄弱环节,为合理设计和运用热泵干燥系统指出正确方向.