辣椒烘干线技术方案

项目编号：

项目名称

辣椒热泵烘干

穿流式输送带烘干技术方案

建设企业：

项目负责人：

实施企业:

2020-02-04

辣椒烘干设计方案

一、辣椒烘干最佳工艺

辣椒的生产实践比较集中，产量大，采用多层不锈钢网逞穿流烘干方式，然后冷风吹干表面水分，进入多层网逞烘干线，前期烘干温度采用65-70度，后期温度60度空气湿度保证在30%以下，烘干时间20-24个小时，装载量15KG/㎡,这样保证烘干线标准工艺。

二、热泵设备使用的目标

1、产量和质量目标：满足现有生产的需求

2、安全性目标：不能出现燃烧和爆炸的危险。

3、节能性目标：应该明显降低耗电量；设备的损耗率也应该明显降低。

4、环保性目标：技术设备可以改善生产车间的工作环境温度过高的状况。

三、热泵设备使用的可行性分析

1、高温热泵机组烘干技术、设备简介

热泵干燥系统的形式较多，按照干燥介质(空气)的循环情况可分为开路式、部分乏气循环式和闭路式3种，目前大多采用图2-1所示的闭路式热泵干燥系统。

图1 闭路式热泵干燥系统

闭路式热泵干燥系统有内外两个工作循环，即制冷剂在热泵系统内的循环和干燥介质的干燥循环。制冷剂在蒸发器中吸收由干燥系统排出的废气中的热量后，使液体蒸发为蒸气；经压缩机压缩后，送到冷凝器中；在高压下，热泵工质冷凝液化，放出的高温冷凝热去加热来自蒸发器的降温除湿的低温干空气，把低温干空气加热到要求的温度后，排入干燥室作为干燥介质循环使用；液化后的热泵工质经膨胀阀再次返回到蒸发器内，如此循环往复。同时，废气中的大部分水蒸汽在蒸发器中被冷凝下来直接排掉。

该系统的热泵部分采取辅助冷凝器的形式。此结构的优势在于控制干燥温度灵活方便，且辅助冷凝器的换热系数较高，不需要特殊技术的换热器。另外，若采用辅助冷凝器加热外界空气对物料进行预干，可以回收这部分温度比较高的冷凝热，节约能源，提高系统效率。在蒸发器设置旁通的目的在于使通过蒸发器的湿热空气能较好地与蒸发器中的制冷量相匹配，允分地发挥蒸发器的除湿能力；同时，还可以调节冷凝器和蒸发器的热负荷，使之较好地匹配，以减少损失和强化冷凝器的

换热，兼顾了热泵和干燥两个单元各自的要求。

2、高温热泵干燥技术的特点

（1）节约能源

节约能源是热泵最初应用的出发点，也是主要的优点。热泵低温(15～45℃)干燥木材时可节约能耗40％～70％。干燥大米的适宜温度为35～50℃。温度虽低，但是需要大量的热。传统干燥器的效率只有3％～5％，而用热泵干燥效率将明显提高。布匹对干燥温度有严格的要求，热泵干燥机组不但能满足此要求，而且比传统的热泵干燥机组节能50％左右。热泵干燥技术应用在蔬菜脱水中节能高达90％。近年来，越来越多的研究人员也证实了热泵干燥机组的节能特性，高温热泵机组可以达到：1kwh脱水3-4公斤。

（2）干燥产品品质好

热泵干燥是一种温和的干燥方式，接近自然干燥。表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近，使被干燥物品的品质好、色泽好、产品等级高。用普通的干燥方法得到的芳香类挥发性物质保留少、耐热性差的维生素保留低、颜色变化较大。例如：用滚筒干燥机得到生姜的生姜素保持率仅为20％，而用热泵干燥得到的生姜素保持率高达26％。Van Blarcom和Mason的试验表明，即使在50℃下，采用热泵干燥的澳大利亚坚果也不会出现上面所说的褐变现象，能较好地保持坚果原有的色泽、风味及营养成分。

（3）干燥参数易于控制且可调范围宽

热泵干燥过程中，循环空气的温度、湿度及循环流量可得到精确、

有效的控制，且温度调节范围为-20 ～100℃ (加辅助加热装置)，相对湿度调节范围为15％～80％，适合于热敏性物料的干燥。设备采用触摸屏PLC自动化控制技术，可以根据生产现场调整不同的烘干工艺和温度，到达最佳的烘干效果。

（4）环境友好

物料干燥不仅要求提高产品质量和节约能耗，同时必须对环境友好。基于相同的评价标准，热泵对全球变暖的影响与电释放的CO2 相比是很小的。对环境的友好是热泵干燥的优点。目前，国外提倡应用热泵来减少CO2的排放，它必将得到进一步应用。

3、热泵干燥技术的应用实例

（1）烟草烘干

针对我国烟叶烘烤质量及目前国内节能烘烤设施缺陷等问题，由*****节能科技有限公司科研小组历近十年，研制了高温热泵机组烟草全自动烘干系统，已在烟草、食用菌、农作物烘烤领域已经获得规模化的生产应用。该设备首次应用已获国家发明专利的热泵加热和冷凝除湿技术，经检测设备热效比达1∶3～8，安全、环保；率先使用已获国家实用新型专利的烟叶烘烤监控仪，采用数字式温度传感器，精度达0.1℃，内置多种烘烤“专家系统”，并具备在线调节功能，可实现不同生态条件下烟叶烘烤的温湿度自动控制。

本项目自1998年开始，从更深层次研究了影响烟叶烘烤过程最主要的生理生化变化规律及其与烘烤环境条件的关系，揭示了烟叶烘烤质量形成的本质；研究开发了适合我国国情的烤烟适度规模种植的热泵供

热，冷凝排湿的密集烤房及其自控设备，其热效比最高达到5左右，烘烤性能稳定，能有效准确地实现烘烤工艺要求的各项指标，确保烟叶内在和外观品质，烤干1kg干烟叶耗电量仅有1kW·h。而且，烘烤过程污染达到零排放，能够一机多用，随着我国电力供应逐渐达到富裕程度，该技术具有广阔的应用前景。

（2）木材的干燥

木材干燥是较成功的应用热泵干燥技术的领域之一。虽然用热泵技术干燥木材较常规气流干燥耗时多，但显著的节能效果和较高的木材利用率使热泵干燥法成为木材干燥加工的主要手段之一，特别适用于那些商业价值高、干燥难度大的“难干木材”。近年来，北京林业大学一直致力于木材热泵干燥的理论研究(1992，张璧光；1996，张璧光)，积累了大量实验数据和实践经验，而在实际运行中节能效果和干燥效果均较理想。

（3）谷物的干燥

谷物干燥是热泵干燥技术的主要研究及应用领域之一。美国于1950年就试验采用空气／空气热泵干燥谷物。实际现场试验表明，电热式干燥谷物的除水率约为1．1kg／kW·h，而热泵法干燥谷物的除水率约为1．8kg／kW·h，后者比前者能量消耗约少40％。目前，英国、德国等发达国家的热泵干燥技术已在谷物干燥加T生产实践中得到广泛应用。

（4）茶叶的干燥

采用水／水热泵烘干茶叶，每吨茶叶大约消耗能源1250kW·h(相当于0．45t标准燃料)；而烟气或热空气烘干茶叶，每吨茶叶大约消耗1833