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  • 热泵干燥技术存在的问题探讨
  • 发布时间: 2016-06-27 点击次数:188  
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    热泵干燥的局限性


    (1)干燥时间长。


        热泵除湿干燥的本质是对流干燥,干燥过程必然受到物料内部传热与传质的影响。随着干燥时间的增加,物料的含水量下降。在热泵干燥过程的中后期,主要目的是去除物料中的结合水。这部分结合水占总除湿量的比例很小,然而由于干湿界面逐渐向内部退缩,使得空气与干燥物料之间的传质系数变小,除去这些水分不但需要很长的时间而且要消耗较多的能量,并且由于空气与物料之间的传质系数小,致使干燥室进出口空气状态变化较小,影响了蒸发器降温除湿能力。此外,蒸发器吸收水分的显热和潜热有限, 热泵系统运行工况变差,干燥效率降低,干燥时间延长。
     

    (2)变温运行较为困难、干燥规模小。


        虽然热泵可以在一定的温度范围内实现变温运行,但是热泵的性能系数同热泵的蒸发温度和冷凝温度有关为了获得较高的干燥温度,势必要提高热泵的冷凝温度,但这会使得热泵的性能系数下降,同时导致供热量降低,从而无法满足干燥温度的要求, 影响热泵的节能特性。针对这一问题, 一方面可采用复合制冷工质,研究开发高温高压制冷压缩机;另一方面,研发新型自动控制系统,将现代检测、传感及控制技术结合起来应用于热泵干燥加工,提高机组的控制精准度。

        此外,闭式结构热泵干燥机配置的压缩机功率一般较小,每次干燥的物料限于箱体的容纳量,干燥的规模较小。同时由于闭式结构,热泵干燥对物料而言只能采用间歇式工作方式,即从干燥箱中取出干燥完成的产品后,再装入湿物料进行干燥,不能连续作业,难于实现大批量生产。把干燥系统中冷却设备和干燥室采用独立的模块化设计,这样既可以保证热泵各个元件能像模块化的单元一样被灵活拆装,干燥室的大小也可以灵活配置,利于单机处理量的提高。

     

    (3)热泵干燥过程的微生物安全。
        除少部分耐热性细菌、酵母、霉菌外,大部分微生物细胞在60~80℃的干燥条件下都会被破坏。常用热泵干燥属低温干燥, 尽管目前还没有关于热泵干燥食品所含微生物的数量比普通的对流干燥得到食品的微生物数量多的报道。但是假如干燥设计的不合理,就会带来严重的微生物污染问题。例如,若制冷循环中的制冷量低于干燥箱内空气中水分冷凝时所需的冷量,干燥箱内的相对湿度就会很高从而导致微生物的大量繁殖  。可通过优化干燥工艺条件,使水分从被干燥物料内蒸发出来的速率和冷凝器从空气中除去水分的速率基本平衡,维持物料表面的水分活度为临界值0.6,抑制微生物的生长和繁殖。

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