谷物热泵就仓干燥过程分析与探讨’.pdf

第37卷 谷物热泵就仓干燥过程分析与探讨 · 25· ，--★★--●士●弋 i粮食储藏技术：} ★j，卜j●‘蒂蒂带蒂蒂蒂帚菇 谷物热泵就仓干燥过程分析与探讨’ 代建国1 汪喜波2 代彦军1 魏 雷3 (1 上海交通大学 机械与动力工程学院 上海 200240) (2 中国储备粮管理总公司 北京 100040) (3 河南未来机电工程有限公司 郑州450001) 摘要利用谷物的传热传质以及干燥速率方程，建立了低温谷物干燥模型，分析了通风 量、空气温度以及湿度对谷物干燥过程的影响。模拟了外界空气温度为15℃，湿度为60％RH 时，常温通风、加热通风、以及除湿+加热通风三种通风方式对谷物干燥过程影响的情况，并进 行了对比。研究表明，IOd稻谷降低2％水分的平均通风量约为30m3·h1·t～，空气含湿 量比空气温度对谷物干燥的影响要大，当谷物初始温度和水分含量比较大时，除湿与加热空气 结合的效果比单独加热通风的效果要好得多，谷物初始水分含量和温度相对较低时，可以直接 通风干燥。建议干燥初期采用除湿与加热相结合或直接加热通风，干燥后期可以直接通风。 关键词就仓干燥热泵谷物低温干燥模型 农作物的干燥方式很多，但就其干燥的原理来 模拟中，需要求解的参数有4个，即谷物水分M，谷 说，大多数干燥方式都是利用干燥空气和被干燥农 物温度0，通过谷物后热空气温度丁，和热空气水分 作物之间的水蒸气分压力差，使农作物中的水分蒸 含量H。 发到干燥空气中。而建立水蒸气分压力差的方法有 1．1谷物就仓干燥的特点 两种，一是降低干燥空气的湿度，使干燥空气中的水 在每年收粮季节，大量高水分谷物直接人仓，为 蒸气分压力降低：二是加热空气温度，干燥空气与农 了使仓内谷物安全储藏，必须对仓内谷物进行干燥 作物接触使农作物温度升高，从而使农作物表面的 作业。人仓高水分谷物的水分含量一般在17％左 水蒸气分压力升高，建立空气与农作物之间的水蒸 右(湿基)，要求干燥后达到水分含量15o／／(湿基)。 气分压力差。 t～4000 由于仓储容量比较大(通常2000 t)，干燥周 热泵干燥是一种将以上两种建立水蒸气分压力 d左右)。再者，由于谷物仓储温 期都很长(一般15 差的方式结合起来的技术，热泵利用蒸发器降低干 度不宜过高，所以干燥空气的温度也不宜太高(40℃ 燥空气的含湿量，利用冷凝器升高空气的温度，使空 以下)。 气达到高温低湿的状态，完成农作物的干燥。而太 谷物干燥的速率方程可以由下式表示[1]： 阳能与热泵联合干燥可以提高干燥空气的温度，从 而提高农作物的干燥效率。 MR一筹篑一exp(一K￡) (1) 1谷物就仓干燥模型 (一下‰)；T为粮堆中空气的温度，(℃)；M： 谷物干燥的数学模型主要由质平衡方程、热平 衡方程、热传递方程以及干燥速率方程组成。干燥 为谷物