热泵干燥设备的干燥技术在粮食干燥中的广泛使用

目前，从农业、食品、化工、制陶业、医药、矿产加工到制浆造纸、木材加工和纺织业等，几乎所有产业的生产过程都有干燥，干燥已成为生产过程中提高产品质量的一个关键环节，但干燥过程也是一个高能耗过程。在我国各种工业部门总能耗中，干燥能耗为4%(化学工业)--35%(造纸工业)。发达国家，如美国、法国、英国、日本等.有12%左右的工业能耗用于干燥。能源是国民经济的重要物质基础，它直接影响到国家安全、可持续发展及社会稳定。因此。开展低耗能、环境友好和保证产品数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。 　　热泵是以消耗少量高质能(机械能、电能等)或高温热能为代价，以收集空气中低质热能的能量利用装置，以冷凝器放出热量来供热的系统。热泵干燥是一种温和的、接近自然的干燥，适合于大部分农产品、药材等热敏性物料。因此.在干燥技术领域中，应用热泵可有效利用能源、保护环境、减少温室效应和防止臭氧层破坏。中国GDP已经连续以超过8%的增长率高速增长多年，但随之而来的能源问题也越来越严重，随着时代的发展和能源的日趋紧张，对于各行各业的增效、节能的要求也越来越高。热泵是一项高效节能技术，应用于干燥过程可以降低能耗，对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义。 　　一、我国蔬菜干燥历史和存在的问题 　　目前脱水蔬菜生产大都采用传统的干燥方法--烘房回龙火道加热干燥方法，它存在着以下几方面的问题： 　　1、加热温度过高。传统工艺干燥技术，加热温度不易控制。一般加热温度都在75-90℃左右，而脱水蔬菜干燥工艺要求干燥温度不得超过65℃。 　　2、干燥时间过长。采用传统方法，每加工1t蔬菜至少需要24h以上，即使这样偶尔也因干燥效果不好出现返工而重新加热烘干现象。 　　3、能源消耗量大。传统干燥工艺，热效率均较低，约为30%-60%，在干燥过程中，干燥蒸发水分的热量约占36%左右，废气损失约占58%左右，干物料带走热量及干燥器热损失分别占2%和2%，热效率仅为40%。 　　二、热泵干燥技术在脱水蔬菜生产中的优点 　　热泵干燥技术由于独具特性被广泛应用到计算机房、仓库、档案馆、图书馆等各行业，应用到脱水蔬菜生产时其优点表现为： 　　1、加热温度低。热泵干燥技术生产工艺可比传统干燥工艺降低38-52℃左右，热泵干燥工艺的加热温度约为37℃左右。 　　2、干燥时间短。热泵干燥脱水蔬菜生产工艺，所需用的时间最长不会超过8h，一般从预热到出产品4h即可完成。 　　3、品质好。用热泵干燥工艺生产的蔬菜，产品色泽较好，内在品质稳定。 　　4、能源消耗低。由于此工艺利用空气循环，加热温度低，干燥时间短，容量大。所以热泵干燥工艺耗能较少，是一种很好的节能产品。 　　三、热泵干燥原理 　　常用热泵干燥装置采用对流式的干燥系统，来自热泵的气体对干燥装置内的原料进行加热干燥。如图1所示。 　　四、热泵干燥与传统干燥工艺经济技术指标分析 　　测试结果表明，热泵干燥技术工艺的各项经济技术指标均大幅度优于传统干燥工艺，主要体现在节能、优质、高效等方面。 　　1、能耗对比 　　1)热泵干燥工艺：根据测试结果，加热器加工1t鲜菜耗标准煤20kg，热泵2.75kW，循环风扇耗电0.2kW，按工作4h计算，其能耗11.8kW，标准煤折算系数407g/(kW?h)，标准煤4.803kg。总耗能量为20kg+4.803kg=24.803kg(标准煤)。 　　2)传统干燥工艺：共耗用标准煤240kg，循环风扇耗电2.4kW，折算标准煤系数407g/(kW?h)，共折合标准煤0.977kg。总耗能量为240+0.977=240.977kg(标准煤)。 　　3)计算节能率：(1-24.803/240.977)×100%=90%。 　　2、质量对比 　　热泵干燥工艺，产品质量稳定，色泽好，无SO2等有露物残留物质。 　　3、干燥效率对比 　　采用热泵干燥工艺产品，水分含量合格，无返工现象，且干燥时间较短。 　　五、综合评价 　　热泵干燥设备的投用，不仅节省了大量的能源，也大幅度提高了工作效率。热泵干燥工艺用于蔬菜脱水生产，是技术上可行，经济上合理的节能项目，这项新技术、新工艺从理论到实践，都是非常成功的。 · 行业聚焦： 多项研究证实，在药品生产过程中固形物料经过超微粉碎，使其处于微米甚至纳米的尺寸时，该物质的物理、化学特性都将发生极大的变化，从而显著提高药品的溶出度，并能减轻药物的毒副作用。无论内服或外用，都能明显提高疗效。特别是在中医药领域，超微粉碎技术能够改变传统的中医手段，中药材经超微粉碎细化后，可直接用于口服，从而免除了饮片、煎煮等繁琐的工艺，大大方便了病人用药；不仅如此，经研究表明，超微细化后的中药用量，只相当于原方剂用药量的十分之一，从而大大节省了宝贵的中药材资源，也有效保护了中药材种植环境。另外，通过超微粉碎技术，使难溶或微溶于水的有效成品，经细胞破壁，可明显提高药品的生物利用度。这为中医药走向一、热泵干燥机的原理 　　热泵干燥机是利用逆卡诺原理，吸收空气的热量并将其转移到房内，实现烘干房的温度提高，配合相应的设备实现物料的干燥。热泵干燥机由压缩机——换热器（内机）——节流器——吸热器（外机）——压缩机等装置构成了一个循环系统。冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程（温度高达100℃），它进入内机释放出高温热量加热烘干房内空气，同时自己被冷却并转化为流液态，当它运行到外机后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃——30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将热量传递给冷媒。ZS系列振荡筛由料斗、振荡室、联轴器、电机组成。振荡室内有偏心轮、橡胶软件、主轴、轴承等组成。 　　ZS系列振荡筛可调节的偏心重锤经电机驱动传送到主轴中心线，在不平衡状态下，产生离心力，使物料强制改变在筛内形成轨道旋涡，重锤调节器的振幅大小可根据不同物料和筛网进行调节。 　　ZS系列振荡筛整机结构紧凑、体积小、不扬尘、噪音低、产量高、能耗低、移动、维修方便。 　　振荡筛可以应用在食品、化工等领域。罐装茶饮料的品质检测主要有感官、理化和微生物3项指标，感官指标为色、香、味及澄清度；理化指标针对不同品种，有pH值、糖度、色差（或透光率）、常规指标（茶多酚、氨基酸、咖啡碱）等；微生物指标与其他饮料相同，为细菌总数、大肠菌群和致病菌3项。影响罐装茶饮料品质指标的主要因素为辅材料（水、茶叶及其他添加剂）、提取条件、调配工序、过滤方式和灭菌条件等。 　　辅助材料罐装茶饮料中的主体———茶汤（茶浸出液）由90％以上的水和茶叶中的可溶性物质组成，所以水质的优劣是关系到最终茶饮料品质的重要因素，而茶叶则是茶饮料品质形成的物质的基础。对调味型茶饮料来说合适的糖酸比和香型，是吸引消费者的重要因素，这主据测定，升华干燥的真空度临界点即三相点为：压力为4．7mmHg，温度为0℃。 　　微波真空冷冻干燥设备在我国面市已有10多年的时间，但多为小型设备。由于生产该种设备的技术难度很大，所以，该种设备一直未得到很好的推广。 　　在生产微波真空冷冻干燥设备的过程中，最突出的技术难题是低气压气体的放电问题：处于真空状态下的气体，在稀释到一定程度时，在外界加入能量的情况下，会产生高频放电现象。低气压气体出现高频放电现象，产生的危害是微波能输送不到物料内、微波反射严重、毁坏微波炉的密封窗，继而破坏微波炉内的真空状态。

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