空氣源熱泵聯(lián)合太陽能系統(tǒng)干燥核桃的研究

【摘要】：大理漾濞縣的主要經(jīng)濟作物是大泡核桃,新鮮核桃采摘剝皮后其表面會快速氧化,放置幾天后果仁會發(fā)生霉變。所以通常都需要對新鮮的核桃進行干燥,以便其儲存、加工、出售。在當(dāng)?shù)夭捎玫拇蠖鄶?shù)干燥方式為自然晾曬和煤烤房烘烤,不僅干燥時間長干燥品質(zhì)一般而且燃燒排放的廢氣污染環(huán)境。本文針對以上問題,采用理論與實驗相結(jié)合的方法完成了以下幾項內(nèi)容:1.理論分析核桃干燥過程,為了解核桃干燥性質(zhì),改變了干燥介質(zhì)的溫度、濕度對核桃干燥過程影響的初步試驗。結(jié)果表明,干燥介質(zhì)的溫度對核桃干燥過程及果殼、果仁色澤、品質(zhì)影響較大。濕度對其干燥前期有一定影響,后期影響減弱,根據(jù)前期實驗顯示核桃需要在干燥前期大量排濕,否則對其果殼及果仁顏色影響很大。并選取三種薄層干燥模型采用origin軟件對其干燥過程進行擬合,對比后發(fā)現(xiàn)page模型的擬合程度較好并得到干燥模型表達式。2.根據(jù)大理當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?出于環(huán)保、節(jié)能的角度,采取太陽能空氣集熱器與熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng),并對選定的干燥工況和工作模式下的空氣源熱泵與太陽能聯(lián)合干燥系統(tǒng)進行設(shè)計計算,根據(jù)所需熱負(fù)荷確定了空氣集熱器的有效面積以及熱泵系統(tǒng)內(nèi)冷凝器與蒸發(fā)器的面積、熱泵壓縮機功率等。3.采用三因素三水平正交法,綜合對比干燥時間與干燥品質(zhì)兩個因素得到最佳干燥工藝方案。采用最佳干燥工藝方案進行兩組實倉實驗,并與日曬實驗進行比對。分析實驗結(jié)果,最佳干燥工藝方案用時短、干燥效果佳、終態(tài)含水率符合標(biāo)準(zhǔn)。4.對太陽能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)分別進行了性能測試。太陽能空氣集熱器溫升保證率和集熱器瞬時熱效率較高,屬于高效集熱器;熱泵系統(tǒng)供熱系數(shù)大于2;聯(lián)合干燥系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定向干燥箱提供符干燥要求的熱干空氣。5.從能耗、經(jīng)濟、社會效益的角度分析太陽能聯(lián)合熱泵系統(tǒng)干燥核桃是可行的。 【關(guān)鍵詞】：新鮮核桃 聯(lián)合干燥 含水率 最佳工藝方案
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S664.1;S214.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 核桃干燥現(xiàn)狀11-14
• 1.3 太陽能-熱泵聯(lián)合干燥國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 太陽能-熱泵聯(lián)合干燥國外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 太陽能-熱泵聯(lián)合干燥國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容17-18
• 1.5 論文創(chuàng)新18-19
• 第2章 核桃干燥原理與核桃干燥特性實驗19-32
• 2.1 核桃的干燥19-22
• 2.1.1 干燥原理及過程19
• 2.1.2 干燥過程的蒸發(fā)19
• 2.1.3 干燥特性曲線19-20
• 2.1.4 干燥階段20-21
• 2.1.5 核桃干燥的特性21-22
• 2.2 干燥特性試驗22
• 2.2.1 實驗的材料與設(shè)備22
• 2.3 實驗測試指標(biāo)22-23
• 2.3.1 水分22
• 2.3.2 干燥速率22-23
• 2.3.3 耗電量的測定23
• 2.3.4 水分比MR23
• 2.4 核桃干燥特性的初步實驗23-26
• 2.4.1 溫度對核桃干燥過程的影響23-25
• 2.4.2 濕度對核桃干燥過程的影響25-26
• 2.5 核桃薄層干燥的數(shù)學(xué)模型26-32
• 第3章 太陽能與熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計計算32-43
• 3.1 設(shè)計要求32-34
• 3.1.1 干燥過程中的耗熱量33
• 3.1.2 核桃干燥過程中的排水量33-34
• 3.1.3 干燥過程中空氣消耗量34
• 3.2 太陽能供熱系統(tǒng)的確定34-37
• 3.2.1 太陽能集熱器面積的確定34-35
• 3.2.2 太陽能供熱系統(tǒng)的空氣流量35
• 3.2.3 太陽能集熱器選型35-37
• 3.3 熱泵系統(tǒng)的確定37-41
• 3.3.1 熱泵熱負(fù)荷的確定38
• 3.3.1.1 干燥核桃所需消耗熱量38
• 3.3.1.2 通過冷凝器的參數(shù)38
• 3.3.2 熱泵循環(huán)的熱計算38-40
• 3.3.2.1 制冷工質(zhì)的流量39
• 3.3.2.2 壓縮比與理論供熱系數(shù)39-40
• 3.3.2.3 壓縮機功率40
• 3.3.3 蒸發(fā)器面積的確定40-41
• 3.3.4 冷凝器面積的確定41
• 3.4 其他設(shè)備選型41-43
• 第4章 最佳工藝干燥方案及干燥實驗43-53
• 4.1 實驗?zāi)康?/span>43
• 4.2 實驗方法與設(shè)備43
• 4.3 核桃干燥工藝的研究43-46
• 4.3.1 三水平三因素正交實驗43-44
• 4.3.2 正交實驗結(jié)果與分析44-46
• 4.4 最佳干燥工藝方案實倉實驗46
• 4.5 實驗結(jié)果與分析46-51
• 4.5.1 最佳工藝干燥曲線與日曬干燥進行比較46-48
• 4.5.2 增倉實驗48-51
• 4.5.2.1 不同厚度干燥曲線對比48-49
• 4.5.2.2 不同層干燥曲線對比49-51
• 4.5.3 不同分層溫度變化51
• 4.6 核桃干燥品質(zhì)51-53
• 第5章 系統(tǒng)性能測試53-60
• 5.1 太陽能空氣集熱器性能測試53-57
• 5.1.2 測試結(jié)果與分析53-56
• 5.1.3 太陽能集熱器的熱效率分析56-57
• 5.2 熱泵系統(tǒng)性能分析57-60
• 5.2.1 測試結(jié)果與分析57-60
• 第6章 經(jīng)濟效益分析60-64
• 6.1 能耗分析60-61
• 6.1.1 能源角度分析60
• 6.1.2 勞動力角度分析60-61
• 6.1.3 產(chǎn)品銷售角度分析61
• 6.2 太陽能與熱泵聯(lián)合系統(tǒng)的初投資61-62
• 6.2.1 聯(lián)合裝置初投資61
• 6.2.2 運行維護費用61-62
• 6.2.3 出售獲利62
• 6.2.4 成本回收期62
• 6.3 社會效益62-64
• 第7章 結(jié)論與展望64-66
• 7.1 結(jié)論64-65
• 7.2 展望65-66
• 參考文獻66-69
• 附錄69-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果72-73
• 致謝73

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