發(fā)布時間：2020-11-07 17:15

　　 水稻是人類賴以生存的必需品,是我國主要的糧食作物之一,同時也是一種熱敏性物料。剛收獲的稻谷水分含量高,為了防止谷物霉變損壞,必須通過干燥將其含水量降到安全的儲存標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)稻谷流化床干燥系統(tǒng)能耗較大,且存在干燥溫度較高、稻谷質(zhì)量難以保證的問題。因此,有必要設(shè)計一種適合稻谷這種熱敏性物料且節(jié)能的流化床干燥系統(tǒng)。本文將自回?zé)崂碚撆c干燥過程相結(jié)合,設(shè)計了一種基于自回?zé)崂碚摰牡竟攘骰�床干燥系統(tǒng)。在滿足干燥產(chǎn)量的要求下,確定流化床操作參數(shù)并建立干燥系統(tǒng)各部件的熱力計算模型,對整個干燥系統(tǒng)以及各部件進(jìn)行質(zhì)量和能量衡算,確定干燥系統(tǒng)中各狀態(tài)點(diǎn)的熱力參數(shù)。確定干燥系統(tǒng)基本參數(shù)后,對兩種干燥系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)評價。在定干燥速率和定干燥溫度兩種情況下,自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)與傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)相比,節(jié)能百分比分別為54.09%和60.21%,COP也顯著提高,且干燥溫度由103.2℃降低至86.7℃。自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)固定投入雖大,但其每年可比傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)節(jié)約29.71%的成本,投資回收期約為4.41年。同時利用“工藝用能三環(huán)節(jié)”理論和溫焓圖對兩種干燥系統(tǒng)進(jìn)行用能分析。結(jié)果表明,自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)的總能量回收率達(dá)到82.77%,而傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)僅為8.58%;而且工藝總用能中傳統(tǒng)系統(tǒng)回收的能量占比僅為7.79%,需要外界供能達(dá)到92.21%,自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)所需外界供能占比僅為48.68%。以上結(jié)果都說明自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)能量利用合理,節(jié)能又經(jīng)濟(jì)。對自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)進(jìn)行變量分析,分析了包括流化速度、壓縮機(jī)絕熱效率、膨脹機(jī)等熵效率和壓比在內(nèi)的多個因素對自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)的影響。流化速度增加,干燥速率會增加,但系統(tǒng)的總能耗也隨著增加;保持一定的干燥速率,若不需要太低的干燥溫度,選擇較低的流化速度能減小干燥系統(tǒng)的能量輸入。壓縮機(jī)和膨脹機(jī)效率越高,系統(tǒng)能耗越小,在滿足干燥速率的前提下,適當(dāng)減小壓縮機(jī)壓比,此時換熱器析出冷凝水更多,系統(tǒng)更多的利用空氣潛熱,換熱器換熱效率高面積更小,節(jié)能效果更好。最后進(jìn)行了系統(tǒng)(火用)分析,建立了兩種干燥系統(tǒng)各設(shè)備的(火用)損計算模型并研究了流化速度和壓縮機(jī)效率對自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)(火用)效率的影響。計算結(jié)果表明,傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)中加熱器(火用)損最大,占總(火用)損的87.55%,整個系統(tǒng)的(火用)效率為0.45%;自回?zé)岣稍锵到y(tǒng),系統(tǒng)(火用)效率為5.89%,流化速度越小,壓縮機(jī)絕熱效率越高,其(火用)效率越高。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S375
【部分圖文】：

傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)各部件損失分布圖

圖 5. 6 自回?zé)岣稍锵到y(tǒng)各部件 損失流化速度對自回?zé)岣稍锵到y(tǒng) 效率的影時，系統(tǒng) 效率反而由 5.89%下降到 4.5變，但是流化速度的增加整個系統(tǒng)輸入
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2874240