,所以設法提高干燥的溫度也是研究的一個熱點。目前較常用的方法是通過輔助加熱系統(tǒng)
,將經過冷凝器加熱過的空氣進一步提高其溫度
,這種方法雖然簡單有效,但能源消耗顯著增加
,為解決這一問題
,應針對熱泵干燥的制冷工況以及空氣循環(huán)狀態(tài)采用復合工質,研究開發(fā)高溫高壓制冷壓縮機
,以提高冷凝溫度
,從而滿足較高的干燥溫度要求。
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
。王劍鋒[21]高廣春[22]等通過將相變溫度為50—52℃的相變材料石蠟放置在冷凝器至干燥室的旁通管路內
,回收由于干燥機組達到所要干燥的溫度后排放掉的那一部分熱量,試驗結果表明相變材料應用于熱泵干燥具有明顯的節(jié)能效果
,當干燥溫度為45℃物料的平均質量百分比為24.5%時
,放置相變材料,干燥節(jié)能21.9%
;當干燥溫度為50℃
,干燥物料的平均質量百分比為35.5%時,放置相變材料干燥節(jié)能36.5%
。
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
,形成溫度內高外低的正向溫度場(與水分排出物料的運動方向一致)的優(yōu)點,但在低溫下不利于將物料表面富集的水蒸氣排除
,熱泵的引入可很好地解決這個問題
,利用熱泵制取的低溫干燥空氣可快速帶走物料表面的水分,同時也保證了物料成品的質量
。熱泵式真空干燥裝置利用熱泵蒸發(fā)器將物料中排出的水分凝結析出
,可降低真空設備的負荷,與電加熱式真空干燥裝置相比
,熱泵式真空干燥裝置的運行費用僅為1/5[23]。
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)值有較大幅度調整
,手動調節(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。根據物料脫水情況及環(huán)境狀況適時調控干燥工藝參數(shù)
,有利于提高能量利用率及產品質量
,可以減少人工監(jiān)測、調控的失誤
,減少系統(tǒng)調節(jié)滯后
,提高系統(tǒng)的調節(jié)精度和靈敏度。因此
,將現(xiàn)代檢測
、傳感及控制技術結合起來應用于熱泵干燥加工,能夠實現(xiàn)對干燥加工過程的全自動人工智能控制
,從而降低操作成本和干燥能耗
,提高制品品質。
6.結論
干燥過程是一個巨大的耗能過程