热泵干燥
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热泵稻谷干燥的潜力与展望
图 １ 闭 式 热 泵 干 燥 系 统 示 意
按 照干燥 子 系统 的干燥 介质 与 外界 环境 的连 通
程度 ，热泵 干燥 装置 可分 为 封 闭式 、半开 式 、开式 ３ 类 。图 １ 大 即为封 闭式 热泵 干燥 系统 ，干燥 介质在
完全 封 闭 的循 环 通道 中循 环 。封 闭式 热泵 干燥 系统
（ ｅ ｇｈ ｕ Ｚｈ ｎ ｚ ｏ Ｓｃｅ ｃ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ＆ Ｄｅ ｉ ｎ ｎ ｔｔ ｔ Ｓ ａ ｅ ｉｎ ｅ ｓ ａｃ ｓｇ Ｉ ｓｉｕ ｅ ｔｔ Ａｄｍｉ ｉｔａｉ ｎ ｆ Ｇｒ ｉ Ｒｅ ｅ ｖ Ｚｂ ｎ ｚ ｏ ｎ ｓｒ ｔｏ ｏ ａ ｎ ｓ ｒ ｅ． ｅ ｇｈｕ
粮食储藏 黼
热泵稻谷干燥的潜力与展望
夏朝 勇
（ 国家粮 食 储备 局郑 州科 学研 究设 计 院 ， 河南
郑 州 ４０ ５ ） ｉ ５ ０ ３
摘 要 ：简要 介 绍 了热 泵干燥 系统 的工作 原理 ，分析 了热 泵 用 于稻 谷 干燥 的潜 力 ，展 望 了今 后 的研 究
方 向。
化 的发 展 ，稻谷 干 燥 机 械化 的应 用 也在 逐 渐 增 多 。
收来 自干燥 过程 排放 废 气 中 的热 量后 ， 由液体 蒸 发
为蒸 汽 ，下 热泵 工 质冷凝 液 化 ，放 出高 温 的冷凝 热去 加热 来 自 蒸发 器 的低 温干 空气 ，把 低 温 干空气 加热 到要 求 的 温度 后进 入 干燥 室 内 ，作 为 干燥 介质 循环 使用 ；液 化后 的 热泵 工质 经膨 胀 阀再 次 回到蒸 发器 内 ，如此
关 键 词 ：热 泵 ；稻谷 干燥 ；节 能减排 ；应 用 ；展 望
Ｐｏｔ ｎｔａ ａ Ｄｅ ｅ ｏ ｎｇ ｅ ｉ ｌ ｎｄ ｖ ｌ ｐｉ Ｔｒ ｎｄ ｅ ｏｆ Ｐｕ ｐ ｙ ｎｇ ｏ ｍ Ｄｒ ｉ ｎ Ｒｉ ｅ ｃ Ｄｒ ｉ ｙ ｎｇ
太阳能热泵干燥概述
太 阳能是清 洁环保的可再生能源 。 我 国地域广 阔， 约有２ ／ ３ ３ 太阳能热泵和其它类型的热泵的耦合 的面积年辐射时 间超过了２ ２ ０ ０ ｈ ， 总辐射 量达到５ ｏ ０ ０ Ｍ Ｊ ／ ｍ ２ 。 太阳能热 泵和其它类型的热泵也有一些耦合应用， 不如太 干燥 广泛 地应用于各个领域 ， 据统计， 发达 国家约有 １ ０ ％ 的 阳能一 地热能耦合 热泵， 太阳能一 废热耦合 热泵， 太 阳能一 一 炉 燃料用于干 燥“ 。 由于传 统能源对 大气环境 的污染， ， 新型清洁 火 余热耦合 热泵等 。 太阳能一 炉火余热耦 合热泵蒸 发器 的吸热 能源 已经成 为各个 国家关注的重点， 太 阳能热泵干燥是在热泵 热源来 自两方面 ， 一个是太阳能平板集热器 ， 另外一个是炉火 。 干燥 的技术上用太阳能取代 电能， 是～种节能环保 的新型干燥 夏季 ， 农村使用的传统燃料较少， 而且太阳能强度较 好， 使用太
方式 。
阳能集热器作为蒸发器 的吸热源 ； 冬季 ， 农村使用 的传 统燃料 较多， 而太 阳能强度较弱， 可使用炉火作为蒸发器的热源。
１ 热泵 干燥 的结 构和 原理
热 泵干燥 由热泵 系统和干燥 系统两部分 组成 。 图ｌ 所示 为热泵干燥 原理图。 热 泵部分是 由蒸发器、 节流阀、 冷凝器 、 压 缩 机组成 。 干燥 系统是 由干燥 室、 风机 组成 。 制冷剂在 蒸发 器 中吸收热量气化后进 入压缩机， 经压缩 机压缩升温升压 ， 后进 入 冷凝 器冷凝放热 。 空气 流经蒸发器侧析 出水分除湿 后， 流 经
・
绿 色科 技
太阳能热泵干燥概述
张文荣（ 陕西国 防工 业职业技术学院， 陕 西 西安 ７ １ ０ ３ ０ ２ ）
热泵及烘干基础知识培训
1蒸吨=60万大卡=700kw 1蒸吨=60万大卡=700kw
5.常用的名词
1）显热 显热（sensible heat)是指当此热量加入或移去后，会导致物质温度的变化， 而不发生相变。 2）潜热 指物质在等温等压情况下，从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。 3）比热 是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量 4）干球温度 温度计自由的暴露在空气中所测量的温度 5）湿球温度/相对湿度 水蒸发所需的潜热完全来自于湿空气温度降低所放出的显热，当系统中空气达 饱和状态且系统达到热平衡时系统的温度。
燃油锅炉 轻柴油
75% 10000kcal/kg 7500kcal/kg
￥6/kg 448 需要
燃气锅炉 天然气
80% 10000kcal/m³ 8000kcal/kg
￥4.25/m³ 297.5 需要
火灾/爆炸等安全隐 漏油/火灾/爆炸等 漏气/火灾/爆炸等
患
安全隐患
安全隐患
粉尘, NOx, SO2, CO, CO2
1.现有的烘干方式 ①晒干 ②晾干 ③吹干 ④热风烘干 ⑤微波干燥 ⑥红外干燥 2、常见的干燥设备有哪些？ ①箱式烘干机 ②烘干隧道 ③带式烘干线 ④立体烘干塔 ⑤回转窑 ⑥耙式烘干机
热泵烘干
•
当压缩机运行时，压缩机的排气（100℃以上）经过冷凝器散发到烘干房中，使烘干房的温度升到设
定的温度，达到烘干的目的。冷凝器里面的冷媒散热后变成高温高压液体，经过节流阀后变成低温低压
②内部汽化阶段 随物料表面干燥部分增加温度越来 越高，热量向内部传递而使蒸发面向内部移动，水分在物 料内部汽化成水蒸汽后再向表面扩散流动，直到物料中所 含水分与热空气的湿度平衡时为止，称内部汽化阶段。这 一阶段的特点是，物料含水量越来越少，水分流动阻力增 加，干燥速度甚低，物料温度继续升高。
空气能热泵烘干香菇技巧
空气能热泵烘干香菇技巧空气能高温热泵烘干设备举例，给大家介绍烘烤香菇时应该掌握的“香菇四段式烘干工艺”：第一段：预热。
将鲜菇菌盖朝下平放在物料盆里，再一盆盆放上推车。
将温度上下限设为45℃，使香菇内部与外部温度达到45℃，相对湿度上下限设为90%，烘烤时间设为1小时。
第二段：去除大部份水分。
温度上限设为50℃，下限45℃，；相对湿度上限65%，下限45%；时间设置为4个小时。
经过4个小时的烘干，香菇含水量已经降至30%-40%。
第三段：提温进一步去除水分。
到了烘干的中后期，随着含水量的下降，香菇内部水分越来越难往外走，提高温度有利水分排出，切记不可用冷风冷却再加温来增加水分蒸发出来。
香菇在没有完全干之前，温差波动不能过大，只能向上走，不然会影响色泽。
温度设置为上限65℃，下限60℃；相对湿度上限45%，下限35%；时间设置为3个小时。
第四段：再提温烘干剩下的水分。
烘干后期，香菇基本已经干了，剩下的水分不多，但还没达到工艺的要求，我们再把温度往上提高，将温度上限设置为70℃，下限65℃；时间设置为2个小时。
一般每房烘烤时间为8～10小时左右。
检查香菇是否达到烘干要求，可以进行检验：检验时，用手指压按菌盖与菌柄交界处，若只呈现痕迹，说明干燥合格；若手感发软，菌褶也发软，则还需烘干。
合格的干香菇具有如下特征：有香菇的特殊香味；菌褶黄色，菌褶直立、完整、不倒状；菇体含水量不超过13%；香菇保持原有的形状，菌盖圆平，保持自然色泽。
香菇烘干后，必须在6小时之内装入塑料袋，以防受潮引起发霉变质，不能及时分装的干香菇，要用大塑料袋先装起来，扎紧袋口。
严禁用尼龙丝编织袋或麻袋等易透气的袋子包装。
包装后的干香菇应放在干燥的房间里贮存。
内加热式热泵干燥装置的设计
ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ － ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｕ ｍｐ ｄ ｙｅ ｒ ｒ ，Ｓ Ｏ ｉ ｔ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ Ｓ ＭＥＲ．Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｙ ｅ ｒ ＇ ｓ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｓ ｓ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｂ ｌａ ａ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｅ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｈ ｅ ｌ ｐ ｆ ｕ ｌ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏｒ ｆ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
单位 空气循 环 量为 ：
Ｚ ： —Ｌ
ａ ２ － ＿ ａ １
（ ６ ）
式 中 —— 干 空气循 环量 ，ｋ ｇ ／ ｓ ；
— —
进干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ； 出干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ；
第３ ４ 卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
化 工装 备技 术
、
。
单位 空气循 环 量为 ：
Ｚ ： —Ｌ
ａ ２ － ＿ ａ １
（ ６ ）
式 中 —— 干 空气循 环量 ，ｋ ｇ ／ ｓ ；
— —
进干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ； 出干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ；
第３ ４ 卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
化 工装 备技 术
、
。
热泵及其在农副产品干燥中的应用
一
二 、 泵 干 燥 在 农 副 产 品 加 工 的 应 用 热 １ ．鱼 类 鱼 类 的 特 点 是 水 分 含 量 高 （ 般 为 ８ ％左 一 ０
、
热 泵 的 工 作 原 理 及 特 点
， 在 热 泵 装置 先 是 从通 过 其蒸 发 器的 空 气 中吸 取 热 量 ， 右 ）蛋 白质 和各种 营 养成份 含量 丰 富 ， 常 温 以上 干燥 ， 使 空 气 的 温 度 迅 速 下 降 到 露 点 以 下 ， 空 气 中 的 水 蒸 气 凝 细 菌 滋 生 快 ， 容 易 失 去 味 道 甚 至 变 质 。 干 燥 温 度 选 择
１ ０ ０ 辽 宁 省 辽 中 县 政 府 路 １ ０号 孙 永 泰 １２０ ３
热 泵 是 一 种 能 够 从 低 湿 热 源 吸 取 热 能 ，并 使 其 在 较 度 和 台 车 的 结 构 形 式 ， 以 适 应 各 种 物 料 的 干燥 。 可 高温 度下 作为 有用 的热能 加 以利用 的热 能装 置 。
２海 珍 品 如 鲜 蚝 、 贝 等 海 珍 品 ， 济 价 值 高 。 热 ． 扇 经 用
气 被 引 导 均 匀 地 通 过 待 干 燥 物 料 。 干 燥 空 气 流 经 待 干 燥 泵 干 燥 加 工 干 贝 柱 和 鲜 蚝 干 等 ，取 得 了 海 珍 类 加 工 方 法
物料 时 ， 物料 中水分 发生 着热 交换 和 相互 平衡 作用 ， 和 物 的 突 破 ， 值 可 翻 番 。 产 料 中 的 水 分 子 吸 收 了 空 气 中 的 热 能 ，迅 速 地 从 物 料 中逸 ３虫 草 子 实 体 、 药 饮 片 此 类 特 料 不 宜 高 温 干 燥 ， ． 中
出 而 被 气 的 流 带 走 ， 料 因 而 得 到 干 燥 。 待 干 燥 物 料 中 用 摊 晒 的 方 法 不 均 匀 ， 燥 时 间 长 ， 于 多 次 收 集 ， 坏 物 从 干 由 破 带 走 水 分 的 空 气 重 新 进 入 热 泵 装 置 被 脱 水 和 加 热 ．完 成 ｒ个 体 形 态 ， 低 了 产 品 质 量 。 用 热 泵 干 燥 虫 草 子 实 体 、 降
二 、 泵 干 燥 在 农 副 产 品 加 工 的 应 用 热 １ ．鱼 类 鱼 类 的 特 点 是 水 分 含 量 高 （ 般 为 ８ ％左 一 ０
、
热 泵 的 工 作 原 理 及 特 点
， 在 热 泵 装置 先 是 从通 过 其蒸 发 器的 空 气 中吸 取 热 量 ， 右 ）蛋 白质 和各种 营 养成份 含量 丰 富 ， 常 温 以上 干燥 ， 使 空 气 的 温 度 迅 速 下 降 到 露 点 以 下 ， 空 气 中 的 水 蒸 气 凝 细 菌 滋 生 快 ， 容 易 失 去 味 道 甚 至 变 质 。 干 燥 温 度 选 择
１ ０ ０ 辽 宁 省 辽 中 县 政 府 路 １ ０号 孙 永 泰 １２０ ３
热 泵 是 一 种 能 够 从 低 湿 热 源 吸 取 热 能 ，并 使 其 在 较 度 和 台 车 的 结 构 形 式 ， 以 适 应 各 种 物 料 的 干燥 。 可 高温 度下 作为 有用 的热能 加 以利用 的热 能装 置 。
２海 珍 品 如 鲜 蚝 、 贝 等 海 珍 品 ， 济 价 值 高 。 热 ． 扇 经 用
气 被 引 导 均 匀 地 通 过 待 干 燥 物 料 。 干 燥 空 气 流 经 待 干 燥 泵 干 燥 加 工 干 贝 柱 和 鲜 蚝 干 等 ，取 得 了 海 珍 类 加 工 方 法
物料 时 ， 物料 中水分 发生 着热 交换 和 相互 平衡 作用 ， 和 物 的 突 破 ， 值 可 翻 番 。 产 料 中 的 水 分 子 吸 收 了 空 气 中 的 热 能 ，迅 速 地 从 物 料 中逸 ３虫 草 子 实 体 、 药 饮 片 此 类 特 料 不 宜 高 温 干 燥 ， ． 中
出 而 被 气 的 流 带 走 ， 料 因 而 得 到 干 燥 。 待 干 燥 物 料 中 用 摊 晒 的 方 法 不 均 匀 ， 燥 时 间 长 ， 于 多 次 收 集 ， 坏 物 从 干 由 破 带 走 水 分 的 空 气 重 新 进 入 热 泵 装 置 被 脱 水 和 加 热 ．完 成 ｒ个 体 形 态 ， 低 了 产 品 质 量 。 用 热 泵 干 燥 虫 草 子 实 体 、 降
浅谈热泵技术在干燥领域中的应用
ｌ ． 美 国农业 部的统计 资料也表明 ， ６ １ ％。 农副产品
干 燥 消 耗 的 能 源 要 比农 业 机 械 作 业 消 耗 的 能 源 多 得 多 。据 中 国 工 业 陶 瓷网报道， 干燥过程 中的能耗 占工业 总能源消耗 的 １ ％ ， ５ 而在 陶瓷行业 中。 用于干燥 的能耗 占能源总消耗的 比例远不 止此 数 ， 故干燥过程 的节
能是关系到企业 节能 的大事 。 因此开展低耗 能 、 境友好 和保 证产品数 环 量和品质的干燥 新方 法 、新产品和新过程对 于能源匮乏 的今 天意义重
大 【 “ 。 二 、 泵 干 燥 原 理 热 热 泵是以冷凝器放 出热 量来供热的制冷 系统。热泵技术应用 于干 燥 领域 有 着 十 分 明显 的 优势 。 热泵干燥 装置由热泵和干燥 两大系统组成。 泵主要 由压缩机 、 热 蒸 发器 、 冷凝 器和膨胀阀等组成的闭路循环系统。热泵系统内的工作介质 （ 简称工质） ，首先在蒸发器中吸收来 自干燥 过程排放废气 中的热 量后 ， 由液体蒸 发为蒸气； 经压缩 机压缩后送到冷凝器 中 ； 在高压下热泵 工质 冷凝液化 ，放 出高温的冷凝 热去加热来 自蒸发 器的降温去湿 的低 温干 空气 ，把低温干空气加 热到要求的温度后进入 干燥室 内作为 干燥介 质 循 环 使 用 ； 化 后 的 热 泵 工 质 经 膨 胀 阀再 次 回 到 蒸 发 器 内 ， 此 循 环 下 液 如 去。废气 中的大部分水蒸 汽在蒸 发器中被冷凝下来直接排掉 ， 从而达到 除 湿 干燥 的 目的 。 三 、 泵 干 燥 形 式 热 热泵干燥 系统 按干燥介 质（ 空气 ） 的循环情况 可分为开路 式 、 闭路 式 和半 开 路 三 种 形式 。 １开路式热泵干燥 系统 ． ． 开路式热泵干燥 装置的流程简 图如 图 １ 示 。冷凝器安置 在干燥 所 室新鲜 空气入 口处 ， 蒸发器 布置在废气 出口处 ， 干燥介质离开干燥室 进 入热泵的蒸发器与热泵 工质换热后直接排 空 ，外 界环境空气在 冷凝 器 内被加热后进 人干燥 室。开路式热泵干燥 系统 的特点就是用热泵来 回 收乏气的余热 ， 以便加热 环境空气 ， 但在应用中受环境影响较大。
干 燥 消 耗 的 能 源 要 比农 业 机 械 作 业 消 耗 的 能 源 多 得 多 。据 中 国 工 业 陶 瓷网报道， 干燥过程 中的能耗 占工业 总能源消耗 的 １ ％ ， ５ 而在 陶瓷行业 中。 用于干燥 的能耗 占能源总消耗的 比例远不 止此 数 ， 故干燥过程 的节
能是关系到企业 节能 的大事 。 因此开展低耗 能 、 境友好 和保 证产品数 环 量和品质的干燥 新方 法 、新产品和新过程对 于能源匮乏 的今 天意义重
大 【 “ 。 二 、 泵 干 燥 原 理 热 热 泵是以冷凝器放 出热 量来供热的制冷 系统。热泵技术应用 于干 燥 领域 有 着 十 分 明显 的 优势 。 热泵干燥 装置由热泵和干燥 两大系统组成。 泵主要 由压缩机 、 热 蒸 发器 、 冷凝 器和膨胀阀等组成的闭路循环系统。热泵系统内的工作介质 （ 简称工质） ，首先在蒸发器中吸收来 自干燥 过程排放废气 中的热 量后 ， 由液体蒸 发为蒸气； 经压缩 机压缩后送到冷凝器 中 ； 在高压下热泵 工质 冷凝液化 ，放 出高温的冷凝 热去加热来 自蒸发 器的降温去湿 的低 温干 空气 ，把低温干空气加 热到要求的温度后进入 干燥室 内作为 干燥介 质 循 环 使 用 ； 化 后 的 热 泵 工 质 经 膨 胀 阀再 次 回 到 蒸 发 器 内 ， 此 循 环 下 液 如 去。废气 中的大部分水蒸 汽在蒸 发器中被冷凝下来直接排掉 ， 从而达到 除 湿 干燥 的 目的 。 三 、 泵 干 燥 形 式 热 热泵干燥 系统 按干燥介 质（ 空气 ） 的循环情况 可分为开路 式 、 闭路 式 和半 开 路 三 种 形式 。 １开路式热泵干燥 系统 ． ． 开路式热泵干燥 装置的流程简 图如 图 １ 示 。冷凝器安置 在干燥 所 室新鲜 空气入 口处 ， 蒸发器 布置在废气 出口处 ， 干燥介质离开干燥室 进 入热泵的蒸发器与热泵 工质换热后直接排 空 ，外 界环境空气在 冷凝 器 内被加热后进 人干燥 室。开路式热泵干燥 系统 的特点就是用热泵来 回 收乏气的余热 ， 以便加热 环境空气 ， 但在应用中受环境影响较大。
热泵干燥桑椹果干技术
桑儆 ｉ ｒ ｉ Ｓ ７ ｆ ｌ 多 ，胲Ⅲ ｔ ｆ 品 ，仆养
桑椹 ，小心轻放摊了 不锈钢筛网， 度以３ 层粟 以 ；
内为 ，以保证热 交换 和水分逸 … 果 Ｌ ｝ Ｊ 变温 ｔ 燥， ； 先 ５ ５ ～６ ０ ￣ Ｃ ｉ － Ｄ ￣ｘ ｌ ． ｃ ， 十 － 燥３～ ４ ， Ｊ 、 『 Ｉ 、 ｆ ，以杀灭桑撤 而 ； 的霉 ．然后将 温度州低至３ ５～ ５ ０ ｃ Ｉ ： 直至桑椹 水 ；
便 、易于控制 ，址一种 离效 、节能 Ｉ ｆ 义ｌ 刀 实可｝ ｆ ｌ ｆ ＜ ． １ ｔ 。 。
： 燥 新 方法 、
四 、注意事项
桑棋果十燥时在 期水分含蛙较高时不 ｆ １ ： 删动， ；
以免桑供汁液流 ｍ过 多 待水 分降低后 ，翮动时 明 ；
； 二 、 增 产 情 况
； ｉ 发 Ｊ 则 术 广尔 、 广 、ｌ Ｊ ｕ 川、 汀苏等多地 ； 推Ｊ Ｉ ； ／ ． Ｊ ｌ Ｊ ．创造绎济设 Ｌ 丁万儿 以每卣果桑Ｊ 鲜
显 汁 液 流 时 ｒ ｉ ｆ ｉ 要 删 动， 以 促 进ｌ ： 进
五、适宜区域 个 ＝ 果桑种植Ｉ Ｋ ｈ Ｊ ， ｛ ：
：
： 片 】 ，傲大地促进 ＿ ｒ 农 芥 经 济效 的提高
技术依托单位 ：广东省农业科 学院蚕业 与农 产品 ：
加 工 研 究 所
： 术获ｆ Ｉ ｝ － ２ ｏ ｌ ２ Ｉ ＇ ， Ｆ Ｊ ￣Ｊ 一尔竹利． 学技 术 ・ 等奖
：
■ ■
二、近三年应 用面 积和增 产增效情况
技术依托单位：广东省农业科学院蚕业与农产品 加工研究所 ｊ
联系 电话 ：０ ２ ０ － ８ ７ ２ ３ ６ ８ ９ ７
热泵干燥装置空气循环对比分析
在蒸 发器 中被 降 温 并 使得 水 分凝 结 排 出 。在外 部 分 空气 经过 ２次旁 通 。一部 分 空气 进人 蒸发 器 降 分 ， 界环 境 温 度 低 而 湿 度 高 的 情 况 下 ， 种 结 构 形 式 此 温 除 湿后 与进 人 系统 中 的外 界 空 气 混 合 ， 一 部 分 另
．
４ ６．饲 料 机 械
养殖 与 饲料 ２ １ 第 ５期 ０ １年
热 泵 干 燥 装 置 空 气 循 环 对 比 分 析
郑 伟 芳
江 西省农业机 械研 究所 ， 昌 ３ ０ ０ 南 ３００
干燥 介 质 的循 环进 行分 析 。
１ 、
Ｉ ；
注： Ｃ一 冷 凝 器 ；Ｄ
干 燥 器 ；Ｅ一 蒸 发 器 ；Ｔ一 节 流 阀 ；
凝器 中空气 加热后 进 入 干燥 室 ， 干燥 吸湿后 的空 气 流过蒸 发器后 排人外 界环境 。这种 结构形 式适合需
３ 结构 形 式 。相 同的 结构 类 型 ， 种 因应 用 场 合 的不
同 ， 中的干 燥 介质 循 环 路线 也 不 一 样 。 由于干 燥 其
从 蒸发 器排 出温度 高 而湿 度 低 的空 气 的场 合 ， 目的 介 质一般 都 为 空 气 ， 面提 到 的 介 质 都 指 空 气 。６ 是 为 了回收其 中的热 量 。国内大量研 究及 实践表 明 下
在 封 闭 热 泵 干 燥 装 置 中 ， 燥 部 分 来 自环 境 ， 一 部 分来 气 ） 空 一 另 在完 全封 闭 的 循 环 通 道 中循 环 。热 泵 干燥 装置 自干 燥器 排 出 的废 气 。典 型 的部 分乏 气式 热 泵干 燥 运行 时不 从 环境 中引 进 新 鲜 的 空 气 ， 不 向 环 境 中 也 装 置介 质循 环 如 图 ２ 图 ２ Ａ、 Ｂ中箭 头 所示 。
．
４ ６．饲 料 机 械
养殖 与 饲料 ２ １ 第 ５期 ０ １年
热 泵 干 燥 装 置 空 气 循 环 对 比 分 析
郑 伟 芳
江 西省农业机 械研 究所 ， 昌 ３ ０ ０ 南 ３００
干燥 介 质 的循 环进 行分 析 。
１ 、
Ｉ ；
注： Ｃ一 冷 凝 器 ；Ｄ
干 燥 器 ；Ｅ一 蒸 发 器 ；Ｔ一 节 流 阀 ；
凝器 中空气 加热后 进 入 干燥 室 ， 干燥 吸湿后 的空 气 流过蒸 发器后 排人外 界环境 。这种 结构形 式适合需
３ 结构 形 式 。相 同的 结构 类 型 ， 种 因应 用 场 合 的不
同 ， 中的干 燥 介质 循 环 路线 也 不 一 样 。 由于干 燥 其
从 蒸发 器排 出温度 高 而湿 度 低 的空 气 的场 合 ， 目的 介 质一般 都 为 空 气 ， 面提 到 的 介 质 都 指 空 气 。６ 是 为 了回收其 中的热 量 。国内大量研 究及 实践表 明 下
在 封 闭 热 泵 干 燥 装 置 中 ， 燥 部 分 来 自环 境 ， 一 部 分来 气 ） 空 一 另 在完 全封 闭 的 循 环 通 道 中循 环 。热 泵 干燥 装置 自干 燥器 排 出 的废 气 。典 型 的部 分乏 气式 热 泵干 燥 运行 时不 从 环境 中引 进 新 鲜 的 空 气 ， 不 向 环 境 中 也 装 置介 质循 环 如 图 ２ 图 ２ Ａ、 Ｂ中箭 头 所示 。
热泵干燥装置电控系统设计
热泵干燥装置电控系统设计摘要我国是农业大国，每年果蔬的产量巨大，其中需要进行干燥加工的比重很大，但目前我国对蔬菜干燥加工的技术还是比较落后，本课题将热泵干燥技术、自动检测技术、实时监控技术应用于蔬菜的干燥加工过程当中，重点开发设计了一个热泵干燥装置的电控系统，对蔬菜的干燥加工过程进行实时监控。
本文重点设计了一个热泵干燥的电控系统，该系统主要由热泵干燥装置、下位机控制系统和上位机监控系统组成。
热泵干燥装置由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、干燥风机等组成。
下位机控制系统由PLC、PLC模拟量扩展模块和传感器组成，传感器将采集到的温度、湿度、风速等模拟量信号传输到PLC模拟量输入模块，并转换成数字信号储存。
下位机PLC作为现场控制级，利用PLC 编程软件编写用户程序完成依据热泵干燥系统工艺要求多台设备多批次启动和停止、干燥过程温度的测量与调整、湿度的测量、过热能量的发散、故障的识别与处理，还有同上位机的RS485通讯。
上位机监控系统作为管理级，采用可编程终端人机触摸屏，通过编写触摸屏自带的组态软件，实现对现场数据的实时记录和处理，包括运行数据的显示、参数的设定、报警信息的显示和查询等功能。
本文设计的电控系统实现了蔬菜脱水加工的自动化，从而降低操作成本，提高产品品质。
关键词：蔬菜脱水；热泵干燥；可编程控制器；可编程终端；过程监控AbstractChina is a big agricultural country , the annual giant vegetable production , which requires a large proportion of the drying process , but our vegetable drying process technology is still relatively backward .This subject combines the heat pump drying technology with automatically detection technology and real-time monitoring technology for the drying process of vegetables , focusing on design of the electronic control system of a heat pump dryer for drying vegetables processing with the real-time monitoring.This article focuses on the design of a heat pump drying of electronic control system, which mainly consists of a heat pump dryer , lower machine control systems and PC monitoring system. The heat pump drying equipment consists of compressor , condenser , evaporator, expansion valve , drying fan. Lower position machine control system consists of PLC, PLC analog expansion modules and sensors , the sensor will collect temperature, humidity , wind speed and other analog signals to PLC analog input module and converted into a digital signal storage . Lower position machine as a field control level , user can write PLC programming software to complete multiple devices multiple batches starting and stopping , measuring and adjusting the temperature of the drying process , measuring humidity , thermal energy divergence, failure identification, as well as RS485 communication Ditto bit machine, which in accordance with the requirements of heat pump drying system processes. PC monitoring system as a management level , using the programmable terminal HMI touch screen, touch screen comes through the preparation of the configuration software, on-site real-time data recording and processing , including setting display operational data , parameters, alarm information display and query functions. This design of the electronic control system to achieve the automated processing of dehydrated vegetables , thereby reducing operating costs and improve product quality. Keywords: dehydrated vegetables ; heat pump drying; programmable logic controller; programmable terminal; process monitoring目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景和研究意义 (5)1.2热泵干燥的国内外研究现状 (5)1.2.1热泵干燥的国外研究现状 (5)1.2.2热泵干燥的国内研究现状 (6)1.3方案背景技术简介 (6)1.3.1可编程控制器（PLC）的现状与发展 (6)1.3.2可编程终端人机（PT）的发展现状 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)1.5本章小结 (8)第二章热泵干燥装置系统特性及控制要求 (8)2.1热泵干燥技术简介 (8)2.2热泵干燥装置的工作原理 (9)2.3热泵干燥装置的结构形式 (9)2.4热泵干燥装置的控制要求 (10)第三章热泵干燥装置电控系统的硬件设计 (10)3.1系统概述 (10)3.2热泵干燥装置电控系统的方案设计 (11)3.3电控系统的下位机硬件设计 (12)3.3.1下位机（PLC） (12)3.3.2上位机 (15)3.3.3内置模拟量输入输出模块 (16)3.3.4传感器的选型 (17)3.3.5变频器 (18)3.3.6继电器 (19)3.3.7电磁阀 (19)3.3.8 RS485通讯接口 (19)3.4热泵干燥装置电控系统的电路连接 (20)3.4.1下位机与继电器的连接 (20)3.4.2模拟量模块与传感器的连接 (21)3.4.3上位机与下位机的通讯接口 (22)第四章热泵干燥装置电控系统的软件设计 (22)4.1下位机PLC程序设计 (23)4.2上位机监控系统的设计 (25)4.3本章小结 (27)第五章结论与展望 (28)5.1主要研究工作及结论 (28)5.2本课题的展望 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 (32)第一章绪论1.1课题的研究背景和研究意义我国是农业大国，农副产品加工质量直接影响着农业生产部门的效益和人们的生活质量。
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◎水产品热泵干燥机水产品高效热泵除湿干燥机是我公司专对于水产品干燥行业开发的新型环保节能高科技产品。
该产品利用我公司双效除湿控制专利技术，改变了传统水产品开式干燥模式，既达到节能环保同时又提高水产品干燥质量。
高效热泵除湿干燥机市场应用改变了中低温传统干燥理念，该产品市场推广具有很大的社会价值及经济价值；双效除湿技术属于国内甚至国际首创，突破传统除湿机技术瓶颈，拓展了制冷除湿机工业应用。
热泵除湿干燥是中低温干燥行业“节能减排”发展方向。
高效热泵除湿干燥机突破了热泵除湿干燥机单一降温除湿技术(蒸发器吸热低湿条件下大部分用于空气显热降温)，利用空气降温升温回热设计，实现双效除湿，比一般热泵除湿干燥机产品节能30%以上。
同传统干燥模式相比可节约50%以上运行费用，高效热泵除湿干燥机可充分适应不同行业干燥工艺需求，全自动智能控制操作方便，维护简单，占地面积小，外形美观大方，深受广大用户青睐。
产品适合范围包括:鱼干、咸鱼干、鱿鱼干、鱼翅、海珍品、调味鱼干、虾米等水产品工作原理：产品性能特点1、采用闭式除湿干燥方式，无废气废热排放，无噪音污染，属高环保产品；2、干燥温度15~43℃，冷/热风干燥模式，充分满足各类水产品干燥，取代传统蒸汽、电热、热风等干燥。
3、提高水产品干燥质量，产品颜色、光泽达到优质标准，优于日晒方式。
4、干燥过程达到一类卫生条件标准，产品充分适合出口级别要求。
5、先进的通风换气及进风除湿系统设计，达到通风换气要求及稳定干燥条件。
6、采用热泵原理进行蒸汽冷凝热回收，无废热排放，节约运行费用,与燃煤方式相比可节约40％以上费用，与燃油、电加热相比可节约60％以上费用。
7、与传统除湿机加空调方式相比，可节能50％以上，且可缩短干燥周期。
8、先进的烘干工艺及设计干燥房，智能化自动控制系统。
根据产品设定不同温度程序曲线(变温干燥)，干燥条件稳定、均匀、质量好。
9、采用我公司专利技术回热循环热泵除湿方式(除湿效果大于普通热泵除湿干燥机30%以上)，在高温低湿条件下性能优越，缩短产品干燥周期。
10、使用管理方便:设备无需专职人工管理，全自动运行。
11、设置多重安全保护功能：相序保护、缺相保护、过载保护、高压保护、低压保护等。
热泵简介：热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。
而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵是当今世界上最先进的能源利用系列产品。
热泵技术的先进性：节能:热效率460%, 运行费用是燃气、燃油锅炉的1/3，是电热水器的1/4，比太阳能低40%。
环保:无废热、废水、废气安全:水电分离，无漏电危险◎通用热泵干燥机设备工作原理：热泵除湿干燥与传统热风干燥的区别在于空气循环方式不同，干燥室空气降湿的方式也不同。
热泵干燥时空气在干燥室与热泵干燥机间进行闭式循环，它利用热泵干燥机的制冷系统使来自干燥室的湿空气降温脱湿，当湿空气流经热泵蒸发器时，内部的低压制冷剂吸收空气的热量由液态变为气态，空气因降温而排出其中的大部分凝结水。
来自蒸发器的低压制冷蒸汽由压缩机升压后送至冷凝器。
当脱湿后的干冷空气流经冷凝器时，内部的高压制冷剂因冷凝而放出热量，外部的空气则被加热为热风又回到干燥室继续干燥木材。
从冷凝器流出的高压制冷液经膨胀阀降压后流入蒸发器继续下一个循环；热泵除湿干燥回热循环是在热泵除湿干燥机内增加回热器，使进入蒸发器的空气温度下降而进去冷凝器的空气温度上升；回热循环使蒸发器冷量用于空气降温减少（无效耗冷过程），而用于降温除湿过程冷量增加，使热泵干燥的最佳蒸发温度及最佳除湿量上升；增加回热循环的热泵除湿干燥比普通热泵干燥节能30%以上;产品性能特点：1、采用热泵除湿闭式循环干燥方式，节约运行费用；无废气废热排放，无噪音污染，环保；2、采用我公司专利技术回热循环热泵除湿方式，拓宽了除湿机在工业干燥领域的应用，干燥性能比普通热泵除湿干燥节能30%以上，大大节约运行费用；3、中低温干燥方式（15-50℃/60℃/80℃），接近自然干燥，被干物品的品质好、色泽好、产品等级高，无污染，节能显著，而且更符合环保卫生要求。
4、干燥过程中物料不变形、不开裂、不变色、不变质、不氧化、干燥彻底、干燥后复水性好、营养成分损失少，储存期长，比任何传统干燥设备更有效地保护干燥物的色、香、味、个体形态和有效成分。
5、采用封闭循环干燥方式适用惰性环境干燥(氮气、二氧化碳、氩气、氦气)，适用于易燃易爆物料、有害有毒物料、有刺激性气味物料、易氧化物料、需回收香气等易挥发成分的物料；6、PLC+触摸屏全自动控制方式，性能稳定，操作方便；采用可编程控制方式，可设定不同干燥曲线，满足不同种类物料干燥方式；7、干燥后期(减速干燥)可与传统蒸汽、电加热、红外线、微波干燥结合使用，缩短干燥周期及节约后期运行费用；8、采用国际知名品牌配套，充分保证整个机组及设备性能，谷轮压缩机，ACLO膨胀阀等；9、设置多重安全保护功能：相序保护、缺相保护、过载保护、高压保护、低压保护等。
10、外观设计美观大方、机组占地面积小；DDC系列高效热泵除湿干燥机技术参数DDMB系列高效热泵除湿干燥机技术参数DDM系列高效热泵除湿干燥机技术参数适用行业:木材、中药饮片、腊味、海产、果脯(蜜饯、凉果)、食用菌、海珍品、虫草、烟草、人参、豆豉、蔬菜种子、蔬菜、果胶、肠衣、皮革、泡沫板、休闲产品、热敏类化工物料。
热泵简介：热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。
而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵是当今世界上最先进的能源利用系列产品。
热泵技术的先进性：节能:热效率460%, 运行费用是燃气、燃油锅炉的1/3，是电热水器的1/4，比太阳能低40%。
环保:无废热、废水、废气安全:水电分离，无漏电危险◎木材热泵干燥机工作原理：性能特点：1、采用闭式除湿干燥方式，无废气废热排放，无噪音污染，属高环保产品；减少了燃煤、燃材锅炉排烟污染;蒸汽锅炉属于压力容器，具有安全隐患。
2、采用热泵原理进行蒸汽冷凝热回收，无废热排放，节约运行费用(与燃木材蒸汽系统费用相当)；3、干燥温度可达75/85℃，充分满足木材干燥工艺要求，取代传统蒸汽锅炉干燥。
4、采用先进木材特种干燥控制仪，自动检测木材平均含水率，可按含水率及时间组合模式进行干燥，根据干燥不同时间段或含水率阶段设定不同干球温度及湿球温度程序曲线，干燥效果好，提高木材干燥出成率。
5、采用我公司专利技术回热循环热泵除湿方式(除湿效果大于普通热泵除湿干燥机30%以上)，在高温低湿条件下性能优越，缩短木材干燥周期。
6、根据木材种类可调整温度上升速率及湿度下降速率，可实现木材干燥过程中预热、中间处理、平衡处理及终了调湿处理过程(调湿可为水或蒸汽)。
7、干燥条件稳定、质量好:热泵干燥装置为封闭系统，干燥介质的温度、湿度自动控制，不受外界影响；干燥过程中，木材含水率可以控制，木材的各个部位都能实现均匀干燥;干燥终了时，木材的水分含量准确、稳定、均匀。
干燥木材的收缩率大大降低，木材表面质量好，不易出现表面硬化现象。
8、出材率高:经除湿干燥的木材较蒸汽干燥裂纹少，且没有出现碳化、皱缩等干燥缺陷，出材率高，可提高2％以上。
9、使用管理方便:热泵除湿干燥设备无需专职人工管理，全自动运行；燃煤蒸汽锅炉需专职司炉工，劳动强度大，管理费用高；蒸汽锅炉每年需要技术监督局年检、水质化验等。
10、设置多重安全保护功能：相序保护、缺相保护、过载保护、高压保护、低压保护保护等。
11、占地面积小；蒸汽锅炉需要特种锅炉房，占地面积大，土建造价成本高；而热泵除湿干燥机无需特种机房，占地面积小。
技术参数：外形尺寸：热泵简介：热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。
而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵是当今世界上最先进的能源利用系列产品。
热泵技术的先进性：节能:热效率460%, 运行费用是燃气、燃油锅炉的1/3，是电热水器的1/4，比太阳能低40%。
环保:无废热、废水、废气安全:水电分离，无漏电危险◎木材热泵平衡干燥机木材平衡养生房高效除湿机是我公司专对于木材干燥行业开发的新型环保节能高科技产品。
该产品利用我公司双效除湿控制专利技术，属于国内甚至国际首创，突破传统除湿机技术瓶颈，拓展了制冷除湿机工业应用。
高效除湿机突破了普通(工业)除湿机单一降温除湿技术(蒸发器吸热低湿条件下大部分用于空气显热降温)，利用空气降温升温回热设计，实现双效除湿，比一般除湿机产品节能30%以上。
同传统干燥模式相比可节约50%以上运行费用。
除湿干燥利用制冷系统使来自干燥室的湿空气降温脱湿，同时利用热泵原理回收除湿过程中水蒸汽冷凝潜热加热空气至高温干燥空气从而达到除湿同时加热目的；干燥回热循环是在除湿干燥机内增加回热器，使进入蒸发器的空气温度下降而进去冷凝器的空气温度上升；回热循环使蒸发器冷量用于空气降温减少（无效耗冷过程），而用于降温除湿过程冷量增加，使最佳除湿量上升；增加回热循环的除湿干燥机比普通除湿机节能30%以上;高效除湿机在低湿条件下性能优越,可控制的湿度更低。
工作原理：产品性能特点1、采用闭式除湿干燥方式，无废气废热排放，无噪音污染，属高环保产品；2、木材平衡养生房采用全年恒温恒湿设计，温度30~32℃，相对湿度34~40%；可实现除湿干燥、降温、加热、加湿功能；3、全年木材平衡含水率为5~6%，木材终含水率为8%（干基）；4、对干燥过的木材进行平衡处理,减少木材含水率梯度，防止干燥过的半成品、成品出现吸湿回潮, 消除木材干燥过程中的残余应力；5、采用热泵原理进行蒸汽冷凝热回收，无废热排放，节约运行费用；6、采用我公司专利技术回热循环除湿方式，可控制湿度更低，除湿效果大于普通除湿干燥机30%以，在高温低湿条件下性能优越，可节能50%以上。
7、使用管理方便，无需专职人工管理，全自动运行；8、设置多重安全保护功能：相序保护、缺相保护、过载保护、高压保护、低压保护、压缩机延时保护等。
9、取代传统平衡库开式系统，适合南方潮湿及霉雨季节普通平衡库无法解决的地区，尤为适合双复合板材、复合地板、强化地板使用。
技术参数：备注：DR-升温型，DRFL-风冷型，DRSL-水冷型热泵简介：热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。