热泵技术在我国农产品干燥中的应用及展望.pdf

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1、2014年5月农机化研究第5期热泵技术在我国农产品干燥中的应用及展望张艳来，尹凯丹，龙成树，张进疆，刘清化，龚丽(1．广东省现代农业装备研究所，广州510630；2．中南林业科技大学机电工程学院，长沙410004；3广东农工商职业技术学院，广州510507)摘要：利用热泵技术对农副产品干燥具有节能效果明显、干燥物料品质好的突出特点。为此，阐述了热泵干燥技术的基本原理及其分类，以及近几年在国内农副产品加工过程中的热泵干燥技术的最新进展。同时，介绍了国内现有几种主要农副产品热泵干燥研究的基本情况及效果，以及与其它干

2、燥技术相联合的干燥工艺特点，并结合目前存在的问题提出了未来发展趋势。关键词：热泵；农副产品；干燥；除湿；节能中图分类号：s226．9文献标识码：A文章编号：1003—188X(2014)05—0001—07物及生物制品的灭菌与干燥，以及污泥处理、化工原0引言料及肥料干燥等诸多领域。在农副产品生产、加工和储藏过程中，物料的含1热泵干燥的工作原理及分类水率对产品质量、外观等都有重要的影响。物料水分是要严格控制的重要参数指标之一。干燥过程是去1．1热泵干燥的工作原理除水分的主要方式之一，是保证或提高产品质量的一热泵干

3、燥系统组成如图1所示，主要由热泵系统个关键环节。物料干燥是一个耗能巨大的过程，在大(蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀等)、物料干燥室、供多数发达国家，干燥过程所消耗的能量占全国总能耗气系统(风机及管道)组成。其中，用于干燥的热泵系的7％一15％，而热效率仅为25％一50％，据统计约占统主要采用逆卡诺循环原理，压缩机将制冷剂压缩成整个产品能耗30％～70％⋯。因此，在保证品质的前为高温高压的气体进入冷凝器，在冷凝器里制冷剂液提下，降低农副产品干燥过程中的能耗，是农副产品化释放出高温热量，为干燥系统提供热能；而冷凝后

4、加工过程中节能减排的重要环节之一。的制冷剂成为液态，经过膨胀阀膨胀，在蒸发器中吸热泵技术以消耗少量高质能源(机械能、电能)或热蒸发，转化成低温低压的气体；气态工质进回到压高温能源为代价，收集其它媒质中的低质热能，在冷缩机，完成热泵工质闭路循环过程。凝器释放出高质热量来提高低质能源的再利用率，从而降低了矿物质能源的消耗，可缓解我国能源紧张局面。热泵干燥是随着热泵技术发展起来的一种新型干燥技术，具有能源消耗少、干燥品质高、环境污染小、适用范围广等优点，其高效节能及环保的特点已被国内外的各种生产实践所证明E2-8]。

5、农产品热泵干燥是热泵技术在农副产品生产中的具体应用，几乎涉及到农副产品干燥的各个领域_9。采用热泵干燥设备处理的物料由早期的木材干燥扩展到食品加工、茶叶烘干、烟叶烘干、蔬菜脱水、鱼类干燥、陶瓷烘焙、药收稿日期：2013—09—26基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2012AA10A502—02)；广东省科技计划项目(2011A020102006)压缩机作者简介：张艳来(1970一)，男，黑龙江绥棱人，副教授，博士，(E—mail)ceylzhang@scut．edu．cn。图1热泵干燥原理2014年5月农机

6、化研究第5期1．2热泵干燥的分类度，迅速推广了热泵技术的发展，使目前热泵技术得热泵干燥就是利用热泵提供的高位热能，对所需到比较广泛的使用。目前，热泵市场需求每年都在成干燥的湿物料进行加热去水的过程。按不同的分类倍增长，发展势头相当迅猛。在欧美等多数发达国家标准，可分为以下几类：(如澳大利亚、英国、法国、北欧及南欧等)，热泵产晶1)按热空气循环系统，分为开路循环热泵干燥系已经进人了家庭生活领域；我国的毗邻国家如新加统、闭路式热泵干燥系统和半开式干燥系统。坡、马来西亚等，也是热泵热水器使用比较普遍的国开路循环热泵干

7、燥系统是干燥介质(通常指空家之一。而热泵干燥技术的历史主要始于20世纪70气)从冷凝器换热升温后，进入干燥装置对物料进行年代，美、日、法、德等国就相继开展了大量的热泵干干燥；然后，废气直接排到环境中。闭路式热泵干燥燥技术的研究，国际能源中心(IEA)也积累了大量的系统是干燥介质从热泵冷凝器出来后，经干燥装置对有关热泵干燥的研究成果。物料干燥后，全部回到热泵系统的蒸发器；干燥介质近十几年，我国的热泵技术取得了迅速发展，在只在干燥系统和热泵换热系统内循环，不排到外界环制冷空调、建筑节能、干燥等领域得到了广泛的应境中

8、。半开式热泵干燥系统是介于以上二者之间的用’J。天津大学热能研究所吕灿仁教授开展了半开半闭的干燥系统。我国最早的热泵研究，1965年成功研制国内第一台水2)按利用资源的方式，分为空气源热泵、水资源冷式热泵空调机。目前，清华大学、西安交通大学、天热泵、土壤源热泵和太阳能热泵等。津大学、中国科学院广州能源所、重庆建筑大学、天津空气源热泵以空气为热源，广泛应用于热泵空商学院研究所等多家大学和