热泵干燥技术在脱水疏菜类烘干上的应用

 目前。从农业、食品、化工、制陶业、医药、矿产加工到制浆造纸、木材加工和纺织业等，几乎所有产业的生产过程都有干燥，干燥已成为生产过程中提高产品质量的一个关键环节，但干燥过程也是一个高能耗过程。在我国各种工业部门总能耗中，干燥能耗为4%(化学工业)--35%(造纸工业)。发达国家，如美国、法国、英国、日本等.有12%左右的工业能耗用于干燥。能源是国民经济的重要物质基础，它直接影响到国家安全、可持续发展及社会稳定。因此。开展低耗能、环境友好和保证产品数量和品质的干燥新方法、新产品和新过程，对于能源匮乏的今天意义重大。

热泵是以消耗少量高质能(机械能、电能等)或高温热能为代价，以收集空气中低质热能的能量利用装置，以冷凝器放出热量来供热的系统。热泵干燥是一种温和的、接近自然的干燥，适合于大部分农产品、药材等热敏性物料。因此.在干燥技术领域中，应用热泵可有效利用能源、保护环境、减少温室效应和防止臭氧层破坏。中国GDP已经连续以超过8%的增长率高速增长多年，但随之而来的能源问题也越来越严重，随着时代的发展和能源的日趋紧张，对于各行各业的增效、节能的要求也越来越高。热泵是一项高效节能技术，应用于干燥过程可以降低能耗，对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义。

一、我国蔬菜干燥历史和存在的问题

目前脱水蔬菜生产大都采用传统的干燥方法--烘房回龙火道加热干燥方法，它存在着以下几方面的问题：

1、加热温度过高。传统工艺干燥技术，加热温度不易控制。一般加热温度都在75-90℃左右，而脱水蔬菜干燥工艺要求干燥温度不得超过65℃。

2、干燥时间过长。采用传统方法，每加工1t蔬菜至少需要24h以上，即使这样偶尔也因干燥效果不好出现返工而重新加热烘干现象。

3、能源消耗量大。传统干燥工艺，热效率均较低，约为30%-60%，在干燥过程中，干燥蒸发水分的热量约占36%左右，废气损失约占58%左右，干物料带走热量及干燥器热损失分别占2%和2%，热效率仅为40%。

二、热泵干燥技术在脱水蔬菜生产中的优点

热泵干燥技术由于独具特性被广泛应用到计算机房、仓库、档案馆、图书馆等各行业，应用到脱水蔬菜生产时其优点表现为：

1、加热温度低。热泵干燥技术生产工艺可比传统干燥工艺降低38-52℃左右，热泵干燥工艺的加热温度约为37℃左右。

2、干燥时间短。热泵干燥脱水蔬菜生产工艺，所需用的时间z*长不会超过8h，一般从预热到出产品4h即可完成。

3、品质好。用热泵干燥工艺生产的蔬菜，产品色泽较好，内在品质稳定。

4、能源消耗低。由于此工艺利用空气循环，加热温度低，干燥时间短，容量大。所以热泵干燥工艺耗能较少，是一种很好的节能产品。

三、热泵干燥原理

常用热泵干燥装置采用对流式的干燥系统，来自热泵的气体对干燥装置内的原料进行加热干燥。如图1所示。

 

 

四、热泵干燥与传统干燥工艺经济技术指标分析

测试结果表明，热泵干燥技术工艺的各项经济技术指标均大幅度优于传统干燥工艺，主要体现在节能、优质、高效等方面。

1、能耗对比

1)热泵干燥工艺：根据测试结果，加热器加工1t鲜菜耗标准煤20kg，热泵2.75kW，循环风扇耗电0.2kW，按工作4h计算，其能耗11.8kW，标准煤折算系数407g/(kW•h)，标准煤4.803kg。总耗能量为20kg+4.803kg=24.803kg(标准煤)。

2)传统干燥工艺：共耗用标准煤240kg，循环风扇耗电2.4kW，折算标准煤系数407g/(kW•h)，共折合标准煤0.977kg。总耗能量为240+0.977=240.977kg(标准煤)。

3)计算节能率：(1-24.803/240.977)×100%=90%。

2、质量对比

热泵干燥工艺，产品质量稳定，色泽好，无SO2等有露物残留物质。

3、干燥效率对比

采用热泵干燥工艺产品，水分含量合格，无返工现象，且干燥时间较短。

五、综合评价

热泵干燥设备的投用，不仅节省了大量的能源，也大幅度提高了工作效率。热泵干燥工艺用于蔬菜脱水生产，是技术上可行，经济上合理的节能项目，这项新技术、新工艺从理论到实践，都是非常成功的。