太陽能輔助熱泵就倉干燥研究與應(yīng)用

【摘要】： 就倉干燥是糧庫普遍采用的一種糧食干燥方式,常規(guī)的自然通風(fēng)就倉干燥存在干燥時間長,電耗高,干燥不均勻以及受天氣影響大等缺點。從降低干燥能耗,提高干燥效果的角度,需要發(fā)展新的就倉干燥工藝。本文對一種新型就倉干燥工藝展開研究。該工藝將太陽能空氣集熱器、熱泵和翻糧機結(jié)合使用,以期實現(xiàn)干燥過程節(jié)能、短時、高效。本文針對太陽能輔助熱泵就倉干燥工藝設(shè)計中的相關(guān)技術(shù)展開理論研究,同時對系統(tǒng)的實際應(yīng)用效果展開實驗測試與分析。 從設(shè)計干燥通風(fēng)參數(shù)的角度,研究糧食干燥過程熱質(zhì)傳遞的計算方法?？偨Y(jié)三種深床干燥模型并計算分析各種模型的適應(yīng)性。基于模型計算進行干燥規(guī)律分析。同時提出一種利用CFD軟件進行糧食干燥計算的方法。根據(jù)昆明地區(qū)的逐時氣象參數(shù)進行的模擬計算表明,環(huán)境空氣加熱升溫8℃后入倉干燥,可以實現(xiàn)降低2%的水分耗時小于10天。 從設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)的角度,對倉外的通風(fēng)系統(tǒng)和倉內(nèi)的空氣分配系統(tǒng)進行設(shè)計與分析。在昆明直屬庫制作安裝96m2太陽能空氣集熱器和額定功率為22kW的空氣源熱泵。結(jié)合糧倉的實際確定倉外設(shè)備并聯(lián)連接方案和倉內(nèi)地上籠空氣分配方案。通過各部分的阻力計算確定系統(tǒng)的送風(fēng)機參數(shù)。 從評估加熱設(shè)備性能和干燥工藝效果的角度,對太陽能和熱泵設(shè)備進行性能測試,開展實倉干燥實驗。加熱設(shè)備的性能測試表明,在實驗工況下,太陽能空氣集熱器的平均熱效率達到63%,最高加熱量達到62.8kW;熱泵平均COP達到5.7,平均加熱量達到78kW。實倉測試表明,太陽能輔助熱泵就倉干燥工藝能耗水平低,噸糧降低1%水分耗電量為1.24kWh/(1%·t);降水速度快,水分由12.9%降低到12.5%耗時42h;干燥均勻性好,測點最大水分差由4.7%降低到2.8%;同時能夠保持干燥糧食品質(zhì)。 【關(guān)鍵詞】：太陽能空氣集熱器 熱泵 翻糧機 就倉干燥 干燥模型
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TU834.1;TU18
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 符號說明10-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 糧食干燥的意義12
• 1.2 糧食干燥的現(xiàn)狀12-13
• 1.3 就倉干燥技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用13-18
• 1.3.1 就倉干燥技術(shù)的發(fā)展14
• 1.3.2 就倉干燥技術(shù)的現(xiàn)狀14-16
• 1.3.3 就倉干燥技術(shù)適用條件16-18
• 1.4 本文的研究內(nèi)容18-19
• 第二章 太陽能輔助熱泵就倉干燥工藝構(gòu)成19-24
• 2.1 工藝流程19-20
• 2.2 工作模式20-22
• 2.3 系統(tǒng)設(shè)計方法22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 干燥過程熱質(zhì)傳遞計算與分析24-52
• 3.1 谷粒的干燥特性24-31
• 3.1.1 平衡水分方程24-27
• 3.1.2 薄層干燥方程27-31
• 3.2 深床干燥模型31-42
• 3.2.1 對數(shù)模型31-32
• 3.2.2 平衡模型32-34
• 3.2.3 非平衡模型34-37
• 3.2.4 附加方程與關(guān)系式37-38
• 3.2.5 深床干燥模型的比較38-42
• 3.3 基于模型計算的干燥規(guī)律分析42-44
• 3.3.1 氣流溫度對干燥過程的影響42
• 3.3.2 氣流濕度對干燥過程的影響42-43
• 3.3.3 氣流速度對干燥過程的影響43-44
• 3.3.4 干燥區(qū)現(xiàn)象及干燥不均勻性44
• 3.4 CFD軟件用于干燥計算的可行性44-49
• 3.4.1 控制方程45-47
• 3.4.2 求解方法47
• 3.4.3 結(jié)果分析47-49
• 3.5 實際通風(fēng)參數(shù)計算49-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第四章 設(shè)備與通風(fēng)系統(tǒng)52-64
• 4.1 太陽能輔助熱泵就倉干燥設(shè)備52-55
• 4.1.1 太陽能空氣集熱器52-53
• 4.1.2 熱泵53-54
• 4.1.3 翻糧機54-55
• 4.2 倉外通風(fēng)系統(tǒng)方案55-58
• 4.2.1 送風(fēng)系統(tǒng)55-57
• 4.2.2 回風(fēng)系統(tǒng)57-58
• 4.3 倉內(nèi)地籠布置方案58-59
• 4.3.1 地籠方案選取58
• 4.3.2 選定地籠參數(shù)58-59
• 4.4 系統(tǒng)阻力計算59-63
• 4.4.1 冷凝器通風(fēng)阻力60
• 4.4.2 集熱器通風(fēng)阻力60-61
• 4.4.3 管道通風(fēng)阻力61-62
• 4.4.4 糧堆通風(fēng)阻力62-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 系統(tǒng)運行實驗64-83
• 5.1 加熱設(shè)備性能實驗64-72
• 5.1.1 實驗方法與儀器64-65
• 5.1.2 太陽能空氣集熱器性能分析65-67
• 5.1.3 熱泵性能分析67-70
• 5.1.4 風(fēng)機及管道對系統(tǒng)加熱量的影響70-71
• 5.1.5 聯(lián)合系統(tǒng)性能分析71-72
• 5.2 實倉干燥實驗72-81
• 5.2.1 實驗倉房及糧食72
• 5.2.2 實驗方法與儀器72-75
• 5.2.3 結(jié)果分析75-81
• 5.3 本章小結(jié)81-83
• 第六章 總結(jié)83-86
• 6.1 研究結(jié)論83-84
• 6.2 工作展望84-86
• 參考文獻86-89
• 附錄189-93
• 致謝93-94
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文94-96

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湖北地區(qū)國家糧食儲備庫建筑節(jié)能研究    陳勇

玉米熱風(fēng)干燥模擬實驗系統(tǒng)的研究    池桂良

太陽能輔助熱泵就倉干燥系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    代建國

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太陽能干燥含水結(jié)晶硫酸銅技術(shù)的研究    馮曉萍

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糧倉的溫濕度檢測與電動窗控制系統(tǒng)的開發(fā)    王文白

谷物干燥的數(shù)學(xué)模擬    曹崇文;

小麥薄層干燥的試驗研究    曹崇文;俞微微;

柴油機熱泵供暖系統(tǒng)    馮明志,王峰

高效低成本柴油機余熱利用暖空調(diào)設(shè)計    梁和平,梁桂森

熱泵的發(fā)展及其在電力工業(yè)中的應(yīng)用    謝英柏,樊泉桂,魏鐵錚

熱泵技術(shù)(上)    馬最良

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谷物攪拌混合干燥方式的實地試驗考察    李長友,上出順一

熱泵干燥種子的實驗研究    馬一太,曾憲陽,牛瑩

熱泵干燥木材的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢    張璧光;李延軍;

《第八屆全國余熱制冷與熱泵技術(shù)學(xué)術(shù)會議》將在明年舉行    

中日交流熱泵蓄能技術(shù) 展現(xiàn)蓄冰供冷技術(shù)應(yīng)用前景    湯蓓

橋東污水廠污水(中水)源熱泵系統(tǒng)設(shè)計    江雄志;趙會芳;劉炳虎;李超;

開啟地源熱泵技術(shù)城市級應(yīng)用的序幕——首屆中國地源熱泵技術(shù)城市級應(yīng)用高層論壇綜述    呂悅;鄧海燕;

地源熱泵技術(shù)打開地源利用新局面    石定寰;

熱泵技術(shù)的應(yīng)用對環(huán)境影響的初探    薛越霞;

建筑節(jié)能中暖通空調(diào)的一般技術(shù)措施    張莉;龔嬌;

淺談水源熱泵技術(shù)的發(fā)展    李陽;

地源熱泵技術(shù),有效提升住宅的使用功能——訪沈陽第一冷凍機有限公司北京分公司經(jīng)理劉建軍    魯曉舟

熱泵技術(shù)在精餾中的應(yīng)用    許維秀

耦合熱泵技術(shù)的地?zé)崮芾醚芯?nbsp;   何宏舟;

火電廠循環(huán)冷卻水廢熱熱泵回收利用問題研究    徐文忠;馮永華;

遼寧省委常委、市委書記陳政高提出 大力推廣應(yīng)用地源熱泵技術(shù)努力建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會    陳政高;

內(nèi)容提要    

武漢推廣地源熱泵所做的工作    王永勝;

地源熱泵技術(shù)在中國的發(fā)展    呂悅;陳巖;

火電廠循環(huán)冷卻水廢熱回收利用問題研究    徐文忠;孫始財;

前言    

空氣能熱泵產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展戰(zhàn)略及前景    馬德軍;

淺層地能在農(nóng)業(yè)設(shè)施中的應(yīng)用研究    江耀;卜云龍;周增產(chǎn);楊仁全;張春敏;張棟;龍智強;

堅定信心堅持創(chuàng)新推進地源熱泵工程不斷向前發(fā)展    沈宗河 記者 劉妮

地源熱泵今年再添1600萬平方米    于海

東大游泳館首嘗“地?zé)帷碧痤^    彭躍東

讓淺層地?zé)帷盁帷逼饋?nbsp;   本報記者 李響

地源熱泵的推廣清潔并溫暖著沈陽    本報記者 王云峰

沈陽推廣地源熱泵技術(shù)    文君 和平

沈陽全面推廣地源熱泵技術(shù)    岳陽劉佳

地源熱泵推廣面臨市場尷尬    中國樓市記者 馬華

沈陽地?zé)峁┡哨厔?nbsp;   記者　李丹 岳陽

沈陽新建房采用地源供熱    記者　水華

三套管蓄能型熱泵集成系統(tǒng)運行特性研究    牛福新

內(nèi)燃機熱泵獨立供能系統(tǒng)的理論模擬與實驗研究    陳軼光

季節(jié)性蓄熱太陽能—土壤耦合熱泵系統(tǒng)運行特性及優(yōu)化    王瀟

熱泵式溶液調(diào)濕空氣處理裝置的研究    劉拴強

北京地區(qū)淺層地溫能資源評價示范研究    徐光輝

嚴(yán)寒地區(qū)太陽能-土壤耦合熱泵季節(jié)性土壤蓄熱特性研究    張文雍

嚴(yán)寒地區(qū)太陽能—土壤耦合熱泵季節(jié)性土壤蓄熱特性研究    張文雍

新型分布式供能系統(tǒng)熱力特性研究    王錫

采集凝固熱熱泵系統(tǒng)的形式與工況分析    錢劍峰

間接膨脹式太陽能多功能熱泵系統(tǒng)的研究    陽季春

新型熱泵式兩段加熱型開水器的研制    江勇

熱管熱泵低溫?zé)崮芑厥諔?yīng)用研究    張淑秘

余熱驅(qū)動內(nèi)可逆VM循環(huán)熱泵的有限時間熱力學(xué)優(yōu)化    吳宇

太陽能輔助多功能熱泵實驗研究    宋志雄

新型間膨式太陽能輔助多功能熱泵的實驗研究    劉玉遷

平行流換熱器在江水源熱泵中的應(yīng)用研究    王超生

相變儲熱型熱泵熱水器的理論與實驗研究    張海峰

洗浴廢水熱回收熱泵系統(tǒng)的分析與研究    鄭曉琴

熱泵與熱電聯(lián)產(chǎn)耦合供暖系統(tǒng)研究    林偉

太陽能熱泵供熱技術(shù)在別墅采暖中的應(yīng)用實驗研究    胡剛