【摘 要】
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我国是农产品生产大国,每年需要通过干燥以保障粮食在运输和存储过程中的品质,但干燥行业是一个能耗巨大的行业,传统的干燥技术能源利用效率较低,干燥质量很难保障,而热泵干燥方法具有能耗较低、污染较小和干燥质量较高等优势。为进一步降低热泵干燥的能耗,本文研究了一种新型的两级压缩热泵干燥系统,是由一台两级压缩机实现两级压缩,在风道内分别设置低温蒸发器和高温蒸发器,实现了对干燥介质温湿度的分级处理,减少了节流
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我国是农产品生产大国,每年需要通过干燥以保障粮食在运输和存储过程中的品质,但干燥行业是一个能耗巨大的行业,传统的干燥技术能源利用效率较低,干燥质量很难保障,而热泵干燥方法具有能耗较低、污染较小和干燥质量较高等优势。为进一步降低热泵干燥的能耗,本文研究了一种新型的两级压缩热泵干燥系统,是由一台两级压缩机实现两级压缩,在风道内分别设置低温蒸发器和高温蒸发器,实现了对干燥介质温湿度的分级处理,减少了节流损失,降低了系统功耗。本文采用仿真模拟与实验相结合的方法研究了新型热泵干燥系统的干燥性能及白萝卜在本系统中的干燥特性。本文首先建立了新型热泵干燥系统中各部件以及系统的仿真模型,对系统性能的影响因素进行了仿真分析。将高温蒸发器出口的空气状态分为了三种工况,发现在工况三(高温蒸发器既要承担显热也要承担潜热)时,系统能获得较好的性能参数;并在工况三的条件下,假定干燥箱进口空气温度为60℃,干燥箱进出口温差为7℃,当高温蒸发器出口空气温度为45℃时,系统性能参数达到最好,此时系统的制热系数COP值达到6.39,SMER值达到0.93kg/(KW·h);并分析了干燥箱进出口温度对系统性能的影响。其次搭建了新型热泵干燥系统的实验台,进行了白萝卜的干燥实验。对本系统在不同送风量与送风温度下的系统性能进行实验结果分析。发现新型热泵干燥系统的制热系数COP在实验开始阶段较高,并逐渐降低,最终达到稳定状态,在干燥箱进口空气温度为55℃时,低风量工况下的COP值为6.43,高风量工况下的COP值为5.82,仿真模拟结果与实验结果较为吻合;而系统的单位除湿能耗比SMER值呈现先增大后降低的趋势,低风量工况下最高达到0.41kg/(KW·h),高风量工况下最高达到0.92kg/(KW·h);而当干燥箱进口空气温度为50℃且为高风量工况时,COP值为6.05,SMER值最高为0.56kg/(KW·h)。最后对白萝卜在本系统中的干燥特性进行了研究。干燥温度的升高有利于提升白萝卜的干燥速率,更快地进入稳定干燥阶段。而送风量的增加也可以提升干燥速率,并且在高温工况下的提升更加明显。
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