基于太陽能熱泵的當(dāng)歸干燥室設(shè)計及仿真分析.pdf

1、岷縣氣候適宜，是種植和儲藏藥材的天然寶地。藥材當(dāng)歸根是由揮發(fā)性和非揮發(fā)性成分組成，揮發(fā)性成分占的比例高達(dá)60%，從古至今因其具有很高的藥用價值而被醫(yī)學(xué)名家所推崇。近幾年隨著藥材市場需求的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量也在大幅增加，隨著市場需求增大，當(dāng)歸的半成品儲藏尤為重要，而半成品儲藏之前的干燥處理的好壞是衡量當(dāng)歸實(shí)用價值的主要指標(biāo)之一。為此，如何采用合理的干燥設(shè)備和干燥工藝以獲得較高品質(zhì)的當(dāng)歸顯得更加重要。
　　在眾多的干燥方式中，對流干燥具有

2、易操作、構(gòu)造簡單、實(shí)用性高等特點(diǎn)而得到人們的廣泛追逐，是目前生產(chǎn)中使用最多的干燥方式之一。但不足之處也比較明顯，例如:太陽能熱風(fēng)不足是干燥效率比較低，因?yàn)樵诟稍锖髲U氣直接排掉，效率僅僅是35%～58%，這也是太陽能熱風(fēng)干燥最顯著的缺點(diǎn)。再有現(xiàn)在有少部分對流干燥可以回收廢氣再循環(huán)，不但回收量比較少，不到30%；而且回收的大部分是顯熱。高達(dá)80%的熱量是以潛熱形式存在的，仍然會被浪費(fèi)掉，由于要高質(zhì)量的利用熱量，就必須回收廢氣中的潛熱，熱泵可

3、以實(shí)現(xiàn)這一目的。目前國內(nèi)外學(xué)者對太陽能熱風(fēng)以及熱泵的單一干燥裝置的研究、優(yōu)化與應(yīng)用已有相當(dāng)長時間，但仍存在諸多的問題：太陽能熱風(fēng)干燥受天氣的影響比較大，難以持續(xù)干燥物料；太陽能熱風(fēng)干燥難以回收排氣潛熱，造成極大的能源浪費(fèi)，且對環(huán)境造成熱污染；熱泵需要消耗電能，在一些不發(fā)達(dá)區(qū)域可能節(jié)能不節(jié)錢，因此不提倡采用單熱源除濕干燥裝置。
　　鑒于以上原因及根據(jù)農(nóng)作物和中藥材在干燥過程中出現(xiàn)的許多問題，結(jié)合太陽能熱風(fēng)、熱泵干燥循環(huán)的特殊性和優(yōu)缺

4、點(diǎn)，選擇中藥材“岷歸”作為干燥對象，主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，在太陽能充足西北地區(qū)，作者提出把太陽能與熱泵聯(lián)合干燥裝置用到中藥材“岷歸”的干燥過程當(dāng)中。根據(jù)實(shí)際情況采納現(xiàn)代設(shè)計理念—積木式原理，可按要求直接裝配。
　　其次，以傳熱傳質(zhì)的理論研究為基礎(chǔ)，以空氣作為直接干燥介質(zhì)，設(shè)計了固體儲熱材料蓄熱型干燥室；在此基礎(chǔ)上改善蓄熱型干燥室，可以減少介質(zhì)能量的浪費(fèi)；運(yùn)用 Pro/E軟件設(shè)計廂式干燥室，其后運(yùn)用 Fluent軟件仿

5、真模擬干燥室內(nèi)流場,然后分析流場并優(yōu)化干燥室結(jié)構(gòu)；干燥室內(nèi)流場的均勻性是影響產(chǎn)品干燥質(zhì)量的重要因素之一，采用導(dǎo)流板對流場的分布不均勻性進(jìn)行改進(jìn)，得到最優(yōu)匹配結(jié)構(gòu)。
　　最后，針對提出及設(shè)計的太陽能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)，進(jìn)行前期實(shí)驗(yàn)臺研制。
　　本項(xiàng)目的研究成果可為當(dāng)歸干燥室的設(shè)計提供一定的理論指導(dǎo)，可進(jìn)一步搭建實(shí)驗(yàn)平臺，研究當(dāng)歸的熱風(fēng)干燥特性及系統(tǒng)的性能。還可以推廣應(yīng)用到其它中藥材中，以解決西北地區(qū)中藥材及農(nóng)產(chǎn)品干燥主要難題，有