一、稻谷熱泵干燥特性
稻谷熱泵干燥速率是指含水率平均每小時(shí)降低的百分?jǐn)?shù)．圖2為含水率、干燥箱內(nèi)空氣的溫度與相對(duì)濕度隨時(shí)間的變化規(guī)律，圖3為干燥箱內(nèi)溫度、相對(duì)濕度及干燥速率與含水率的關(guān)系規(guī)律．綜合圖2和圖3可知，稻谷含水率和相對(duì)濕度均隨著時(shí)間呈線性下降，與常規(guī)干燥基本相同；而干燥箱內(nèi)空氣的溫度隨時(shí)間的變化較復(fù)雜，稻谷含水率大于26％時(shí)處于較低加速度的升速干燥階段，約占1／3個(gè)干燥周期；含水率低于26％時(shí)，進(jìn)入恒速干燥階段，維持至約15％，干燥速率1.15—1.2％／h，約占2／3個(gè)干燥周期；含水率小于15％后進(jìn)入降速干燥階段，占用時(shí)間為lh，用于判斷干燥終點(diǎn)．從整個(gè)干燥過程來看，升速干燥階段耗時(shí)比例較大，這由熱泵干燥機(jī)的風(fēng)量較少，不能迅速帶走高濕稻谷中的自由水分所致．結(jié)合圖2和圖3還能得出熱泵干燥的平均送風(fēng)狀態(tài)大致為44℃、16％，正好使稻谷干燥的降速轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)于15％左右，與稻谷保存的安全水分相當(dāng)，凸現(xiàn)了熱泵稻谷干燥的適應(yīng)性，也說明了44℃、16％的干燥空氣是稻谷干燥較理想的選擇．圖2中干燥箱內(nèi)溫度隨時(shí)間曲線出現(xiàn)“先降后升”是由于裝料時(shí)稻谷的熱量、水分向環(huán)境空氣擴(kuò)散和熱泵的除濕作用所致．由圖3中顯示稻谷的干燥速率與空氣相對(duì)濕度成反比，與空氣溫度成正比，即相對(duì)濕度越低，空氣溫度越高，干燥速率越高．由于稻谷干燥不會(huì)因?yàn)楦稍锼俾蔬^高而影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以稻谷干燥過程應(yīng)盡量保持低的相對(duì)濕度，以提高干燥效率。
二、稻谷熱泵干燥的能耗分析
能量回收率是指濕空氣流經(jīng)熱泵的蒸發(fā)器冷卻放熱，單位時(shí)間內(nèi)濕空氣傳給蒸發(fā)器的熱量與熱泵單位時(shí)間內(nèi)的能耗之比．由于蒸發(fā)器回收的濕空氣的能量基本上等于傳統(tǒng)干燥方法的排氣熱損失，因此能量回收率可粗略地認(rèn)為是熱泵的能量回收率1式中，尺為熱泵能量回收率Q。為空氣中的水蒸汽流經(jīng)蒸發(fā)器時(shí)冷凝放出的汽化潛熱，其值為某段時(shí)間內(nèi)熱泵的排水量乘以干燥箱露點(diǎn)溫度下的汽化潛熱；Qx為濕空氣流經(jīng)蒸發(fā)器降溫而放出的顯熱，其值為流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣質(zhì)量乘以空氣的比熱容和蒸發(fā)器前后空氣的溫差；肜為熱泵單位時(shí)間內(nèi)的能耗．
圖4為稻谷熱泵干燥的相對(duì)濕度與能量回收率隨含水率變化的關(guān)系．從圖中可以看出，熱泵干燥的能量回收率隨相對(duì)濕度的增加而增大，二者相關(guān)性很高(相關(guān)系數(shù)平方R2=0．8)．稻谷含水率從3l％降低到14％的平均能量回收率為34％，最大能量回收率為38.2％．此外，熱泵的能量回收率還與熱泵能耗有關(guān)，在熱泵的初始啟動(dòng)階段，由于能耗較高，其能量回收率較低。http://alcimaestate.com
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