上海齊欣淺析干燥是農(nóng)副產(chǎn)品加工主要的方式與手段。目前市場上常用的干燥設(shè)備,種類繁多,規(guī)格不一,
且存在著設(shè)備針對性不強,干燥箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)單一,內(nèi)部的流場分布不均勻,不同位置擺放的物料在干燥的過程中,
所需的干燥時間相差較大的缺點。為了提升干燥箱內(nèi)流場的均勻性,減小干燥過程中的物料受熱差異,
上海齊欣科學儀器有限公司淺析針對所構(gòu)建的實物干燥系統(tǒng),在裝載干燥物料實際堆放模式下開展了干燥箱內(nèi)流場流動特性分析,對不同干燥箱結(jié)構(gòu)、
風速、壓力、湍流強度等關(guān)鍵參數(shù)展開分析,并結(jié)合實驗測試結(jié)果進行了驗證,提出干燥箱設(shè)計的優(yōu)化方案,主要的研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
(1)根據(jù)干燥物料的實際情況,設(shè)計了一個熱泵干燥系統(tǒng)。為探究系統(tǒng)的運行情況及性能,對該干燥系統(tǒng)分別進行了空載和負載實驗,實驗結(jié)果表明,
干燥箱內(nèi)的溫度可以達到設(shè)定的55℃,且在干燥過程中,干燥箱內(nèi)不同位置處存在溫度的差異,最大差值達到3℃;
干燥過程中會出現(xiàn)相同質(zhì)量物料干燥完成所需時間相差幾個小時的情況。
(2)對模擬相關(guān)的流體力學控制方程進行了介紹,建立了基于實際物料干燥條件下的干燥箱數(shù)學和物理模型,
并針對實際尺寸長×寬×高為370×290×210cm的實物干燥箱開展了相關(guān)實驗研究,最終通過實驗驗證,確定模擬結(jié)果和實驗結(jié)果的誤差在10%以內(nèi)。
(3)干燥箱進風口設(shè)置在壁面的中間位置,采用一側(cè)進風,對側(cè)回風的方式,可以提高干燥箱內(nèi)氣體流場的均勻性。
通過對仿真結(jié)果的分析,在進風口的風速設(shè)置為5m/s時,干燥箱內(nèi)不同位置處的壓力差最小,最適合干燥實驗的進行。
在干燥箱進風風量確定的條件下,對進風口的截面和進風風速進行了綜合模擬分析。設(shè)置了四種不同的工況,對比發(fā)現(xiàn),在風口面積0.96m2,
風速為3.0m/s條件下,干燥箱內(nèi)所選取的研究面上湍流強度低,湍流的分布均勻,另外拐角處也有湍流分布,因此在實際的干燥過程中,干燥箱內(nèi)部的流場分布也會更加均勻。
(4)開展了干燥箱結(jié)構(gòu)改變對流場均勻性的研究。通過在干燥箱內(nèi)合適的位置上增加一個擋風板,將干燥箱分成干燥區(qū)域和回風區(qū)域,
對擋風板的尺寸進行對比分析,可以獲得最佳擋風板的位置和尺寸,即設(shè)置擋風板的寬度為180cm,距離右側(cè)壁面140cm。
同時,通過縮小干燥物料的區(qū)域,可有效地提高熱風的利用效率。通過在干燥箱內(nèi)增加導流風機,可以有效提升流場的均勻性,
使干燥箱內(nèi)中間容易出現(xiàn)壓力梯度的區(qū)域,在風機的作用下,內(nèi)部的壓力差值會降低,可以有效使進入干燥箱內(nèi)的熱風在進入干燥箱后,借助于導流風機的作用,直接吹到對側(cè)。