太陽(yáng)能烘干技術(shù)

1、淺談太陽(yáng)能烘干技術(shù)太陽(yáng)能一般是指太陽(yáng)光的輻射能量。它最大的優(yōu)點(diǎn)是清潔、無(wú)污染和可再生,到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射總功率巨大并取之不盡、用之不竭，是一種“送貨上門”的能源。另一方面太陽(yáng)能又有著它分散、間歇和不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。太陽(yáng)能烘干是利用太陽(yáng)能干燥器對(duì)物料進(jìn)行干燥，主要是應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面。干燥過(guò)程是利用熱能使固體物料中的水分汽化并擴(kuò)散到空氣中去的過(guò)程。物料表面獲得熱量后，將熱量傳入物料內(nèi)部，使物料中所含的水分從物料內(nèi)部以液態(tài)或氣態(tài)方式進(jìn)行擴(kuò)散，逐漸到達(dá)物料表面，然后通過(guò)物料表面的氣膜而擴(kuò)散到空氣中去，使物料中所含的水分逐步減少，最終成為干燥狀態(tài)。因此，干燥過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)傳熱、傳質(zhì)的過(guò)程。1、物料

2、的干燥特性溫度時(shí)間圖1-1物料干燥特性曲線I-預(yù)熱干燥階段；n-恒速干燥階段；田-減速干燥階段(I)預(yù)熱干燥階段(A-B)干燥過(guò)程從A點(diǎn)開始，熱風(fēng)將熱量轉(zhuǎn)移給物料表面，使表面溫度上升，物料水分蒸發(fā)，蒸發(fā)速度隨表面溫度升高而增加。在熱量轉(zhuǎn)移與水分蒸發(fā)達(dá)到平衡時(shí)，物料表面溫度保持一定值。(n)恒速干燥階段(B-C)干燥過(guò)程到達(dá)B點(diǎn)后，水分由物料內(nèi)部向表面擴(kuò)散的速度與表面蒸發(fā)的速度基本相同，移入物料的熱量完全消耗在水分的蒸發(fā)，即達(dá)到新的平衡。在這一階段中，物料表面溫度保持不變，含水率隨干燥時(shí)間成直線下降，干燥速度保持一定值，即保持恒速干燥。(m)減速干燥階段(C-D-E)干燥過(guò)程過(guò)C點(diǎn)以后，水分的內(nèi)

3、部擴(kuò)散速度低于表面蒸發(fā)速度，使物料表面的含水率比內(nèi)部低。隨著干燥時(shí)間增加，物料溫度就增高，蒸發(fā)不僅在表面進(jìn)行，而且還在內(nèi)部進(jìn)行，移入物料的熱量同時(shí)消耗在水分蒸發(fā)及物料溫度增高上。這一階段稱為減速干燥的第一階段。干燥過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，表面蒸發(fā)即告結(jié)束，物料內(nèi)部水分以蒸汽的形式擴(kuò)散到表面上來(lái)。這時(shí)干燥速度最低，在達(dá)到與干燥條件平衡的含水率時(shí)，干燥過(guò)程即告結(jié)束。這一階段稱為減速干燥的第二階段。2、烘干機(jī)的種類(1)溫室型太陽(yáng)能干燥器圖2-1溫室型太陽(yáng)能烘干機(jī)工作過(guò)程：將被干燥物料堆放在干燥室內(nèi)分層設(shè)置的托盤中。太陽(yáng)輻射能穿過(guò)玻璃蓋板后，一部分直接投射到被干燥物料上，被其吸收并轉(zhuǎn)換為熱能，使物料中的水分不

4、斷汽化；另一部分則投射到黑色的干燥室內(nèi)壁面上，也被其吸收并轉(zhuǎn)換為熱能，用以加熱干燥室內(nèi)的空氣，溫度逐漸上升，熱空氣進(jìn)而將熱量傳遞給物料，使物料中的水分不斷汽化，然后通過(guò)對(duì)流把水汽及時(shí)帶走，達(dá)到干燥物料的目的。溫室型太陽(yáng)能干燥器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建造容易，成本較低，可因地制宜，因而在國(guó)內(nèi)外有較廣泛的應(yīng)用。溫室型太陽(yáng)能干燥器也存在一些不足，其主要缺點(diǎn)是干燥器的溫升較小。一般，干燥器溫度夏季比環(huán)境溫度高出2030C,可達(dá)到5060c;冬季只比環(huán)境溫度高出1020c由于這個(gè)原因，如果被干燥物料的含水率較高，溫室型太陽(yáng)能干燥器所提供的熱量有時(shí)就不足以在較短的時(shí)間內(nèi)使物料干燥到安全含水率以下。(2)集熱器型

5、太陽(yáng)能干燥器AtrElowduraiiuuMiyitayiAirHq-duringclEjienkhDiir&2-2兩種集熱器型太陽(yáng)能干燥器集熱器型太陽(yáng)能干燥器是由太陽(yáng)能空氣集熱器與干燥室組合而成的干燥裝置，主要由空氣集熱器、干燥室、風(fēng)機(jī)、管道、排氣煙囪、蓄熱器等幾部分組成。工作過(guò)程：太陽(yáng)輻射能穿過(guò)空氣集熱器的玻璃蓋板后，投射到集熱器的吸熱板上，被吸熱板吸收并轉(zhuǎn)換為熱能，用以加熱集熱器內(nèi)的空氣，使其溫度逐漸上升。熱空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)送人干燥室，將熱量傳遞給被干燥物料，使物料中的水分不斷汽化，然后通過(guò)對(duì)流把水汽及時(shí)帶走，達(dá)到干燥物料的目的。含有大量水汽的濕空氣從干燥室頂部的排氣煙囪排放到周圍環(huán)

6、境中去。在太陽(yáng)能干燥器工作過(guò)程中，可以調(diào)節(jié)安裝在排氣煙囪的調(diào)節(jié)風(fēng)門，以便根據(jù)物料的干燥特性，控制干燥室的溫度和濕度，使被干燥物料達(dá)到要求的含水率。集熱器型太陽(yáng)能干燥器都是主動(dòng)式太陽(yáng)能干燥器。熱空氣是通過(guò)風(fēng)機(jī)送人干燥室，實(shí)現(xiàn)干燥介質(zhì)的強(qiáng)制循環(huán)，強(qiáng)化對(duì)流換熱，縮短干燥周期。集熱器型太陽(yáng)能干燥器特點(diǎn)：由于使用空氣集熱器，將空氣加熱到6070C,因而可提高物料的干燥溫度，而且可以根據(jù)物料的干燥特性調(diào)節(jié)熱空氣溫度；由于使用風(fēng)機(jī)，強(qiáng)化熱空氣與物料的對(duì)流換熱，因而可增進(jìn)干燥效果，保證干燥質(zhì)量。(3)通道式太陽(yáng)能烘干機(jī)圖2-3通道式太陽(yáng)能烘干機(jī)通道式太陽(yáng)能烘干機(jī)由風(fēng)扇、太陽(yáng)能空氣加熱室(集熱室)和通道式烘干室

7、等幾部分組成。烘干物地平鋪在烘干室內(nèi)，由集熱室和烘干物本身收集熱量。工作過(guò)程：空氣在風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入集熱室被加熱，加熱后的空氣進(jìn)入烘干室，通過(guò)烘干物上部對(duì)物料加熱并帶潮濕氣體從出氣口排出。通道式太陽(yáng)能烘干機(jī)特點(diǎn)：其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，農(nóng)戶可利用當(dāng)?shù)乇阋瞬牧献灾?，也可?shí)現(xiàn)小規(guī)模工廠化生產(chǎn)由于造價(jià)較低，所以該裝置很適于發(fā)展中國(guó)家小型農(nóng)場(chǎng)使用。參考文獻(xiàn)1M.V.RamanaMurthy.Areviewofnewtechnologies,modelsandexperimentalinvestigationsofsolardriers;RenewableandSustainableEnergyReviews13(2009)835-844.V.V.Tyagi,N.L.Panwar,N.A.Rahim,etal.Reviewonsolarairheatingsystemwithandwithoutthermalenergystoragesystem;RenewableandSustainableEnergyReviews16(2012)2289-2303.3OmPrakash,AnilKumar.Solargreenhousedrying:Areview.Renewable