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在研制中分析熱泵式低溫干燥設備裝置
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熱泵式低溫干燥設備也屬于眾多干燥設備中的一種，它的設備與其它干燥設備有所不同，這也是因為它所用的干燥原理不同有關(guān)系，但是它的作用是其它干燥設備不能實現(xiàn)的，它的優(yōu)勢是其它干燥設備無法比擬的，下面就是針對對熱泵式低溫干燥設備裝置的研制分析，可以讓我們?nèi)娴牧私鉄岜檬降蜏馗稍餀C的特點以及功能。
熱泵式低溫干燥設備是一種利用低品位熱源，實現(xiàn)將熱量從低溫熱源向高溫熱源泵送的循環(huán)系統(tǒng)。是回收利用低溫位熱能的有效裝置，具有節(jié)約能源、保護環(huán)境的雙重作用。
熱泵式低溫干燥設備的原理與特點隨著對生物物料加工質(zhì)量要求的提高，藥物制劑（如丸劑）、生物活性制品（如血液制品）、菇菌制品（如香菇）及其它農(nóng)副產(chǎn)品的低溫加工（≤60℃）是基本發(fā)展趨勢[1]。干燥是生物物料加工的基本環(huán)節(jié)，應用低溫干燥設備能較好地保持其色、香、味及營養(yǎng)、質(zhì)構(gòu)，對保證生物物料的加工質(zhì)量具有重要意義。
目前常用的低溫干燥方式中，冷凍干燥、微波干燥成本高，真空干燥溫度不易做到太低，自然陰干直接受天氣影響，利用吸濕劑（分子篩、硅膠等）制取冷干空氣的方法易污染生物物料。因此研制物料干燥質(zhì)量好（介于冷凍干燥和熱風干燥之間）、初投資適中、運行費用低、干燥時間短的新型低溫干燥設備，對于發(fā)展生物物料低溫加工具有積極的作用。熱泵式低溫干燥設備基本可滿足上述要求[2]。
熱泵與干燥設備組合，可回收干燥設備的排風熱量（包括空氣的顯熱和水蒸汽的潛熱），制取低溫（20℃至60℃）的干燥空氣，并可改進物料的干燥工藝，實現(xiàn)干燥系統(tǒng)的集成、高效、綠色。以熱泵式流化床干燥設備為例，其原理如圖1。設備的工作過程為：熱泵產(chǎn)生的20℃～60℃左右的低溫干燥空氣，在循環(huán)風機推動下進入流化床。
在流化床中，低溫干燥空氣與待干物料進行熱濕交換，吸收物料中的水分，變?yōu)槌睗窭淇諝�，進入熱泵蒸發(fā)器。在熱泵蒸發(fā)器中，潮濕冷空氣進一步被冷卻至露點溫度以下，凝結(jié)出其中的水分，變?yōu)楦稍锢淇諝猓M入熱泵冷凝器。在熱泵冷凝器中，干燥冷空氣又被加熱為20℃～60℃左右的低溫干燥空氣，通過循環(huán)風機提高壓力后又進入流化床，開始下一個循環(huán)。如此循環(huán)運行，實現(xiàn)物料的連續(xù)干燥。
由上可見，熱泵式低溫干燥設備有以下幾個突出特點：能耗低。加熱冷空氣所用的熱量主要來自熱泵蒸發(fā)器吸收流化床排風的余熱，熱泵壓縮機消耗功率很小，僅為干燥設備加熱空氣能量的1/3～1/10，設備具有較高的能效，運行費用可大幅度降低。
低溫干燥空氣的吸濕容量大。在熱泵蒸發(fā)器中用冷凍凝結(jié)方法去除空氣中的水分，出熱泵蒸發(fā)器時干燥冷空氣中的含濕量已很小（0℃時，約為4g水蒸氣/kg干空氣），加熱到20℃～60℃即可得到具有一定吸濕能力的低溫空氣(加熱到40℃時，吸濕能力約為45g水蒸汽/kg干空氣；而直接加熱環(huán)境空氣用來干燥物料時，設環(huán)境溫度為20℃，相對濕度80%時，加熱到40℃吸濕能力約為35g水蒸汽/kg干空氣)。物料所要求的干燥溫度越低，采用熱泵除濕－加熱方式提供低溫干燥空氣的優(yōu)勢就越突出。尤其當物料所要求的干燥溫、濕度低于當?shù)丨h(huán)境溫度的溫、濕度時(夏季濕熱天氣時)，直接采用環(huán)境空氣加熱方式就不再可行。
物料的干燥質(zhì)量好。物料有效成分、營養(yǎng)成分及生物活性成分等的降解反應一般與溫度成指數(shù)關(guān)系，對熱敏性物料實現(xiàn)低溫干燥是確保物料干燥質(zhì)量的重要手段，這對于干燥時間長、干燥負荷相對較小的降速干燥階段具有特別重要的意義[3,4]。此外，熱泵式流化床干燥設備是采用干燥介質(zhì)（如空氣等）的密閉循環(huán)方式，可減少空氣凈化設備的負荷，必要時還可采用惰性氣體（如氮氣等）作為干燥介質(zhì)、以及采用真空操作等方法減少物料在干燥過程中的氧化，降低茶葉、香料等物料在干燥過程中的香氣損失，因此，熱泵式流化床干燥設備對熱敏性物料、含易氧化成分的物料、含易揮發(fā)成分的物料尤為適宜。
熱泵式低溫干燥設備的研制方法熱泵式低溫干燥設備研制的目的主要有兩個：降低運行費用與提高干燥質(zhì)量。根據(jù)干燥時物料中水分運動特點的不同，熱泵式低溫干燥設備可分為兩大類，設備結(jié)構(gòu)和研制內(nèi)容也不同。
逆向型熱泵式干燥設備的研制這類熱泵干燥設備多系熱泵與當前廣泛應用的干燥設備(如流化床、噴霧、轉(zhuǎn)筒、烘房、帶式干燥設備等)相結(jié)合，干燥過程中物料中水分的運動方向與熱量傳遞方向相反。這類熱泵干燥設備干燥熱敏性物料時，在恒速干燥段干燥設備進風溫度可能較高，但物料溫度維持較低（低于60℃）[5]；在降速干燥段干燥設備進風為低于60℃的低溫干燥空氣。其研制關(guān)鍵是通過熱泵與干燥設備的集成技術(shù)來強化干燥過程、提高熱泵效率、降低熱泵成本，以及熱泵的變工況適應技術(shù)（恒速干燥段提供中高溫干燥空氣，降速干燥段提供低溫干燥空氣），使整個干燥過程中熱泵均可高效提供所需溫度的干燥空氣，確保物料的低溫干燥。
其它 當前熱泵加熱空氣所提供的空氣溫度一般低于100℃，當恒速干燥階段需要更高溫度的熱空氣時（如噴霧干燥等設備中），則需采用新的高溫熱泵技術(shù)[7]。對中小型蒸汽壓縮式熱泵，可選方案有以電為能源的近卡諾循環(huán)技術(shù)、無油潤滑技術(shù)、濕壓縮技術(shù)，以燃氣、油為能源的燃氣或燃油動力式熱泵技術(shù)；對大型設備，可考慮以油、氣、煤為能源的吸收式高溫熱泵技術(shù)。
正向型熱泵式干燥設備的研制這類干燥設備干燥物料時，物料中水分的運動方向與熱流方向相同或靠真空形成水分運動的推動力。熱泵與這類干燥設備(如微波、紅外、真空干燥設備等)相結(jié)合，目的是在保證物料干燥質(zhì)量的前提下，降低干燥能耗，強化干燥過程，縮短干燥時間，彌補單純干燥設備的不足，其研制關(guān)鍵是熱泵的除濕加熱功能與干燥設備的加熱驅(qū)濕功能的有效綜合。
溫度 為保證熱敏性物料的干燥質(zhì)量，干燥溫度一般不高，干燥條件相對較溫和，所需熱泵的相關(guān)技術(shù)及部件較成熟，熱泵循環(huán)工質(zhì)的可選范圍大，如R134a、R227ea、R142b、R600及其混合物等可較好地滿足這一溫度區(qū)間各類熱泵干燥設備的要求[6]。
熱泵式微波及紅外干燥設備 微波及紅外干燥均有透入物料表面對物料進行三維加熱，形成溫度內(nèi)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，可實現(xiàn)在較低溫度下對物料的高質(zhì)量干燥，但物料表面處富集水蒸汽的排除、干燥成本、大型化（尤其對微波干燥）是制約其應用的不利因素。熱泵的引入可較好地克服上述不足，利用熱泵制取的低溫干燥空氣即可保證物料的干燥質(zhì)量，又可快速帶走物料表面的水分，使微波或紅外能量主要用于驅(qū)動水分由內(nèi)向外的運動，水分的汽化與移走則熱泵完成，形成優(yōu)勢互補型的集成，使熱泵式微波或紅外干燥設備具有物料干燥質(zhì)量好、時間短、能耗低、易于實現(xiàn)大型化等綜合優(yōu)勢。
熱泵式真空干燥設備 熱泵式真空干燥設備可通過采用類似冷凍干燥設備的結(jié)構(gòu)。利用熱泵蒸發(fā)器作為冷阱，使物料中排出的水分在熱泵蒸發(fā)器中凝結(jié)析出，可大幅度降低真空設備的負荷（真空設備僅用于排除不凝氣體）；利用熱泵冷凝器加熱物料，提供物料中水分蒸發(fā)排出所需的熱量。與電加熱式真空干燥設備相比，熱泵式真空干燥設備用能（運行費用）僅為1/5。
熱泵式低溫干燥設備的應用分析應用機會：熱泵與微波、紅外、真空等低溫干燥設備相結(jié)合，可大幅度降低其干燥成本，可使諸多附加值相對低的物料也可采用低溫干燥來提高干燥質(zhì)量，拓展了可適用的物料范圍，即將其適用物料范圍向低附加值物料拓展了一大塊。熱泵與流化床等中高溫干燥設備相結(jié)合，可在相對低的溫度下實現(xiàn)較高的吸濕能力和干燥強度，從而可對原來不適宜的熱敏性物料進行干燥，也拓展了可適用的物料范圍，即將其適用物料范圍向熱敏性物料拓展了一大塊。熱泵與各類干燥設備的成功集成，可使干燥過程的能耗大幅度降低，提高了干燥產(chǎn)品的經(jīng)濟性和產(chǎn)品的市場競爭力[8]。
市場定位：綜上，熱泵式低溫干燥設備與冷凍干燥設備、中高溫熱力干燥設備相比，其物料的干燥質(zhì)量與初投資均介于二者之間，而干燥運行費用則較低，可作為不能耐受高溫但又不必冷凍干燥的一大類物料的理想干燥設備。
技術(shù)關(guān)鍵：熱泵式低溫干燥設備應用與推廣的技術(shù)關(guān)鍵是低溫干燥空氣與物料間的熱質(zhì)傳遞過程的強化，熱泵式低溫干燥設備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，熱泵式低溫干燥設備的工況調(diào)控，熱泵式低溫干燥設備的功能集成等。
熱泵式低溫干燥設備為熱敏性物料提供了較理想的干燥方法，但是應用與推廣還存在問題，主要因素是初投資與可靠性。熱泵式低溫干燥設備物料適應性好、能耗低、技術(shù)易掌握、物料干燥質(zhì)量上好的高水平熱泵式低溫干燥設備，在未來一定會很普遍的被人們所應用，剛好的造福于社會。 據(jù)了解，制粒沸騰干燥機，是在20世紀80年代引進國外同類型產(chǎn)品基礎(chǔ)上，經(jīng)消化吸收、改進后設計而成。該設備特別適用于中西藥以及食品類干燥及制粒，制得的顆粒崩解度強，流動性好，速溶性好，可直接用來壓片、灌膠囊、作沖劑和固體飲料等。 另外，該設備可通過粉體造粒 木材干燥處理是為了拿它來加工其它木質(zhì)產(chǎn)品，所以木材的干燥的好壞會影響其加工產(chǎn)品的質(zhì)量的，所以木材的干燥非常關(guān)鍵，那么我們是如何對木材進行干燥處理的，對于木材的干燥我們遵循一個什么原理呢，什么樣的木料才叫干燥好的木料呢。
新鮮木材含有大量的水分，在特定環(huán)境下水分會不斷蒸發(fā)。水分的自第一、化床床面上物料斜向移動，即物料跑偏。 振動流化床干燥機產(chǎn)生原因： 1、基礎(chǔ)或床面本身不水平； 2、個別隔振簧老化，表面龜裂，安裝高度降低； &em 已經(jīng)在具有振動的脈沖流化床中測試了在不存在惰性床材料的情況下生物質(zhì)顆粒的流化，脈動頻率范圍為033至6.67Hz；觀察到在033Hz下的間歇流化和在6.67Hz下具有規(guī)則氣泡模式的明顯“正�！绷骰�。 已經(jīng)證明脈動在克服由強粒子間力首先是看熱風循環(huán)烘箱箱體結(jié)構(gòu)。好的熱風循環(huán)烘箱的箱體是采用先進設備、業(yè)內(nèi)^工藝制造流程制作的，用不銹鋼SS304作為材質(zhì)材質(zhì)，外箱材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，產(chǎn)品外殼采用環(huán)保金屬漆噴制，線條流暢，美觀大方�！ ∪缓笫菬犸L循環(huán)烘箱溫度測控系統(tǒng)。好的熱風循環(huán)烘箱采用目前市場上性價比^好的儀表，產(chǎn)品采用綜合的電磁
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