环保型可蓄热枸杞太阳能干燥系统

发布时间：2020-10-20 17:17

　　 为了改善农作物烘干产业中能耗大、污染排放严重的现状,本文提出了由一种空气集热器、蓄热装置、绝热干燥箱、通风、排湿装置组成的可蓄热式太阳能干燥设备,研究了该太阳能干燥系统的集热性能、蓄热性能,并利用该设备对红薯、枸杞等农作物进行烘干试验以验证其干燥性能,并与自然晾晒的干燥实验作对比。针对太阳能干燥提出整体设计方案,研究蓄热系统的可行性,同时为了能够实现太阳能干燥过程的智能化,减轻人力负担,提高农作物产品的干燥质量,引入PLC温度控制系统。太阳能干燥平台主要包括集热器、蓄热箱、烘干箱以及控制系统,根据物料的热能衡算,集热器面板的采光面积为4 m2,固定倾角为30°,热转换效率为40%;为了改善供热不均,利用相变材料—石蜡以及蛇形紫铜管换热结构组成蓄热箱;引入以plc为核心的变频风机调速系统对干燥温度进行调节,实现太阳能干燥系统对温度参数控制的要求。在太阳能干燥平台搭建的基础上,进行相关试验验证干燥平台的工作性能。首先通过干燥系统空载的温度测试,干燥箱内部温度可达40～45℃,满足低温烘干领域的工作条件;在土豆的干燥实验中,结果表明太阳能干燥箱的工作效率要优于日晒干燥;利用搭载有蓄热系统的太阳能烘干台对红薯进行烘干实验,试验证明,太阳能干燥设备干燥实验的周期(14h)较自然晾晒的干燥周期(23h)有明显缩短,同时配蓄热箱的太阳能干燥系统的工作时间延长了近2h,最大温升可达15℃。枸杞的太阳能干燥实验表明该太阳能烘干装置较自然晾晒枸杞的干燥速率有明显提升,证明了太阳能烘干枸杞的可行性及其实用性。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S226.6;TK519
【部分图文】：

图２．１集热器工作原理??Ｆｉｇ?２．１?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ??当物料获得外界提供的热能后，主要从以下几方面进行干燥进程：??１）湿物料表面经由外界传导热量，热量从物料的外部传递至内部。??２）由于物料外部首先被加热，其水分首先进行挥发，其中水分可分为

图２．２太阳能烘干研宄流程??Ｆｉｇ?２．２?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｄｒｙｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ??２．３．２烘干设备的设计要求??１）太阳能干燥平台发挥应有的干燥性能??烘干机平台首先要能够满足烘干物料的基本要求，能够通过该干燥系统达到??令人满意的物料湿度，要根据所选取的物料量以及其所要除去的水份量，计算出??日均需要的热量以及太阳能集热板的面积，确定风机的功率以及输送管道的尺??寸，最后还需要根据物料确定干燥室的形状、尺寸，并根据不同物料的性质，设??计烘干系统承载方式与进风方式??２）提高干燥效率??干燥效率是影响干燥进程的重要因素，当干燥平台能够满足干燥的基本要求??时，同时需要对其干燥速率提出要求，通过添加蓄热材料使其在太阳能不足的情??况下继续工作，同传统的自然晾晒相比，其干燥时间则大为延长，使得干燥平台??的干燥效率能够有所提高。??

图２．?３可蓄热的太阳能烘干设备示意图??Ｆｉ２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｄｒｅｒ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｓｔｏｒａｅ??
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本文编号：2848939