太陽能水源熱泵組合干燥系統(tǒng)和工藝優(yōu)化

【摘要】：木材干燥是木制品生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)也是能耗大戶,節(jié)能和環(huán)保是今后木材干燥研究的主要方向,太陽能熱泵組合干燥能夠兼顧節(jié)能環(huán)保與干燥速度,但是組合干燥方式的簡(jiǎn)單組合并不能發(fā)揮出組合干燥的優(yōu)勢(shì),本文開展了太陽能水源熱泵組合干燥優(yōu)化匹配的干燥研究,能夠進(jìn)一步提高節(jié)能率。本文介紹了太陽能水源熱泵組合干燥系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)的主要部分進(jìn)行了測(cè)試,優(yōu)化了集熱器的控制邏輯,對(duì)干燥窯內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)進(jìn)行了模擬,優(yōu)化了干燥窯內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。測(cè)試結(jié)果表明,太陽能集熱器供熱系數(shù)8.49,集熱效率41.8%,空氣源熱泵出風(fēng)溫度55℃,供熱系數(shù)2.8,水源熱泵出風(fēng)溫度為67℃,供熱系數(shù)3.8.分別在太陽能模式下和水源熱泵模式下進(jìn)行了干燥實(shí)驗(yàn),測(cè)試干燥系統(tǒng)的能耗。為進(jìn)一步降低能耗,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究不同干燥階段旁通率和風(fēng)速對(duì)節(jié)能率的影響,獲得落葉松干燥優(yōu)化工藝,即在含水率在60%-40%階段,旁通率為0.3,風(fēng)機(jī)速度2.5m/s,在含水率為40%-30%階段,旁通率為1,風(fēng)速為2.5m/s,在含水率為30%-25%階段,旁通率為1.81,風(fēng)速為2.5m/s。在含水率為25%-20%階段,旁通率為2.56,風(fēng)速為2.5m/s,含水率在20%-15%階段,不除濕,風(fēng)速為1.5m/s,含水率在15%以下,不除濕,風(fēng)速為lm/s。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用統(tǒng)一干燥基準(zhǔn),在工藝優(yōu)化后的組合干燥比未經(jīng)優(yōu)化的干燥工藝節(jié)能14.6%,相比傳統(tǒng)干燥節(jié)能47.5%,干燥周期僅延長(zhǎng)8.89%。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 水源熱泵 組合干燥 工藝優(yōu)化 落葉松
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S782.31
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 引言9-21
• 1.1 我國能源環(huán)境現(xiàn)狀9-10
• 1.2 木材干燥能耗狀況10-11
• 1.3 太陽能研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 國外太陽能木材干燥研究進(jìn)展11-12
• 1.3.2 我國太陽能干燥研究進(jìn)展12-13
• 1.4 除濕干燥研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4.1 除濕機(jī)的原理13-14
• 1.4.2 除濕干燥國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4.3 除濕機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的制約因素15
• 1.5 太陽能干燥工藝及聯(lián)合干燥技術(shù)15-18
• 1.5.1 太陽能預(yù)干技術(shù)15-16
• 1.5.2 太陽能聯(lián)合木材干燥技術(shù)16-18
• 1.6 小結(jié)與研究意義18-19
• 1.7 研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 太陽能水源熱泵組合干燥系統(tǒng)21-29
• 2.1 太陽能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)平臺(tái)22-23
• 2.2 組合干燥系統(tǒng)的工況模式23-24
• 2.3 干燥窯結(jié)構(gòu)24
• 2.4 干燥窯的熱力計(jì)算24-29
• 2.4.1 干燥周期內(nèi)材積水分蒸發(fā)量24-25
• 2.4.2 木材干燥階段的熱量消耗25-27
• 2.4.3 不同階段干燥窯能耗對(duì)比27-28
• 2.4.4 循環(huán)水量的計(jì)算28-29
• 3 干燥系統(tǒng)測(cè)試及優(yōu)化29-45
• 3.1 太陽能集熱器性能測(cè)試29-33
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器29-31
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法31
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析31-33
• 3.2 太陽能集熱器工控模式33-34
• 3.3 熱泵性能測(cè)試34-37
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備34-35
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)方法35
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析35-37
• 3.4 干燥窯內(nèi)部流場(chǎng)優(yōu)化37-44
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)方法37-41
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 木材干燥工藝實(shí)驗(yàn)45-53
• 4.1 太陽能木材干燥實(shí)驗(yàn)45-48
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料45
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)測(cè)試45
• 4.1.3 干燥基準(zhǔn)45-46
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析46-48
• 4.2 水源熱泵干燥工藝實(shí)驗(yàn)48-52
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)測(cè)試48-49
• 4.2.3 干燥基準(zhǔn)49
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析49-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 5 組合干燥優(yōu)化匹配53-63
• 5.1 熱泵旁通率對(duì)于除濕節(jié)能效果的影響53-56
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料53
• 5.1.2 數(shù)據(jù)測(cè)量53-54
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)方法54
• 5.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析54-56
• 5.2 循環(huán)風(fēng)速的優(yōu)化56-59
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料56
• 5.2.2 數(shù)據(jù)測(cè)試56
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法56-57
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析57-59
• 5.3 落葉松組合干燥優(yōu)化匹配實(shí)驗(yàn)59-62
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)材料59
• 5.3.2 數(shù)據(jù)測(cè)試59
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)方法59-60
• 5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析60-61
• 5.3.5 干燥質(zhì)量檢測(cè)61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 6 結(jié)論與建議63-65
• 6.1 結(jié)論63
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)63-64
• 6.3 建議64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 個(gè)人簡(jiǎn)介69-71
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介71-73
• 獲得成果目錄清單73-75
• 致謝75

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