3000kg/d果蔬热泵型热风干燥系统设计开题报告
2020-04-15 20:29:38
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的
随着农业结构调整的加快和人们生活水平的提高,果蔬的生产方式与规模也在不断变化,不同地域、不同季节的果蔬也将进行跨地域、跨季节贸易。但由于许多果蔬产品含有的水分、蛋白质和维生素等营养物质较多,且贸易运输量要求的时效性高,果蔬在常温下随时间的延长易于产生腐败变质,因此在贮藏前都必须进行干燥处理,果蔬的干制加工也逐渐成为农业发展的趋势。
干燥是果蔬干制生产的关键工序,是一个复杂的热交换过程。在热交换过程中,对干燥设备提出了重大的要求:需要产品质量高、生产成本低、能源消耗低、自动化程度高、性能稳定的果蔬脱水干燥设备。
热泵是将热能从低温物系(如环境大气)向加热对象(高温热源,如室内空气)输送的装置,其本质是消耗高质能以实现热量从低温热源向高温热源的传输。由于热泵干燥是在低温下进行,干燥室内气流组织比较均匀,纵向温差小,平面温度均匀,且循环空气的温湿度及风量都能简单精确的控制,因而对果蔬品质的提升尤有重要,特别适用于热敏性物料。此外,热泵干燥能充分利用热泵系统中各个部件的功能,很大程度的提高了热量利用率和能源转换率,减小了热量的散失,做到高效环保节能。在物料的干燥中应用热泵技术,具有节约能源、产品质量高、大范围调节干燥条件等显著优点,是近期发展起来的一种行之有效的新型干燥节能技术。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 研究(设计)的基本内容
2.1.1果蔬热泵型热风干燥系统的发展现状与综述
详细阐述该课题设计的目的、国内外热泵发展趋势及研究现状。叙述该热泵干燥系统装置的结构与流程,热泵系统的工作原理、热力学过程及各部件的作用与工作过程。
2.1.2热泵型热风干燥系统的设计与负荷计算
根据设计要求条件,计算物料的水分蒸发量、干物料处理量、干基湿含量;计算物料干燥所需热量、干燥空气的放热量、干燥空气出干燥器的湿含量、空气循环量、干燥器的工艺尺寸与容积等,确定干燥器形式;计算冷凝器加热干燥空气的热量、蒸发器吸收干燥空气热量;压缩机的耗功量、输气量;节流阀的工作参数与制冷量。
2.1.3热泵系统热力计算与设备选型
确定热力循环各点的循环参数,计算冷凝器加热干燥空气的热量、蒸发器吸收干燥空气热量、压缩机的功率与输气量、节流阀的制冷量;计算蒸发器、冷凝器的结构参数;根据计算结果,对压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀进行选型。
3. 研究计划与安排
第1—3 周:收集资料,设计方案,完成开题报告和文献综述;
第4—5周:确定系统研究方案,进行理论研究;
第6—8 周:进行系统设计;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 陈东,谢继红. 热泵干燥装置[m]. 北京:化学工业出版社,2006.
[2] 吴业正. 小型制冷装置设计手册[m]. 北京:机械工业出版社,1998.
[3] 周文生. 基于热泵原理的低温蒸发器设计研究[d]. 江苏南京:南京航天航空大学,2010.