太阳能干燥

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太阳能皮毛制品干燥解决方案

我国太阳能干燥应用起源于上个世纪70年代，随着全球能源危机和环境问题的日益突出，太阳能应用方面研究的日趋成熟。太阳能干燥已应用于木材、谷物、蔬菜、果品、中草药、工艺彩陶制品等多个领域。皮毛干燥是皮毛制品工业生产中耗能最大的环节，解决好这一问题不仅有利于皮毛行业的节能降耗，还对皮毛品质提升意义重大。通过对太阳能与皮毛干燥进行大量研究，龙田太阳能推出了太阳能皮毛制品干燥专业解决方案。

1、太阳能干燥皮毛制品的工艺流程
根据皮毛干燥工艺的特点设计太阳能干燥皮毛的工艺流程如图所示。太阳能干燥装置与电干燥辅助系统协同工作。在晴好天气条件下太阳能干燥系统几乎不使用传统能源即可正常运行, 满足皮毛干燥工艺的要求。在阴雨天或太阳能系统不能正常运行时,电辅助干燥系统自行启动，实现太阳能与常规能源的互补,确保皮毛制品工业化生产的需要。太阳能干燥系统采用智能控制技术有效提高了协同运行效益和产品的质量。

在皮毛制品的加工工艺中需干燥的环节很多, 但干燥的机理都是一样, 为简化实验, 作者对全水分干燥过程进行了实验研究( 皮毛含水率由60 %降到12 % ) 。

2、太阳能干燥皮毛制品的机理
1）低温的冷空气进入太阳能集热器, 经太阳能加热后温度升高，相对湿度降低，热空气的吸湿能力得到了提高。
2）热空气进入干燥设备内，对皮毛进行加热使皮毛表面的水分蒸发，湿空气从排湿口排出。经过反复加热、脱水与排湿过程，皮毛的含水率从60 % 渐渐降到12 %左右，完成皮毛干燥的全过程。

3、太阳能皮毛干燥实验装置的设计
1）太阳能干燥装置的设计
太阳能干燥装置由真空管空气集热器、干燥机、风机、温控系统等组成，如图所示。
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4、排湿量计算
假定需要干燥的皮毛制品重量为1000kg，则排湿量为：w=1000（60-12）=480kg。

5、干燥过程耗热量的计算
常压下蒸发一千克水，约需要2.5×103 kJ/kg的热量。据此，干燥1000kg皮毛过程所需热量： Q 1 =2.5×103 kJ/kg×480kg=1.2×106 kJ

6、太阳能集热器面积的计算
由于真空管空气集热器具有效率高、保温效果好、一年四季都可用、寿命长等优点, 因此，太阳能干燥设备选用真空管太阳能集热器。考虑到集热器效率、管道输送效率及烘干设备效率, 集热器的面积 A由下式确

7、风机及烘干设备的选用干空气的比容v a 为

式中：　R a —干空气气体常数, 0. 287 kJ/ ( kg/K) ; 　T 1 ——冷空气的温度, K;
P a ——干空气的分压力, kPa; 　v a ——干空气比容, m 3 / kg;
把已知参数代入得： Va = 0. 65m 3 / kg。
蒸发1 kg 水所需干空气体积 v a 与初态空气体积 V 1 为：
V 1 = V a = m a v a =82.3m3
干燥过程需要供给冷空气的量：
V = W V 1 = 39504 m3 / d ( 4938 m 3 / h)
由风量及风压, 选取风机的风量为5000 m 3 / h。本设计选用多排多层移动式干燥机，即皮毛悬挂在多排沿一定方向运行的传送带上, 传送带在烘房内迂回移动, 形成多层次运动,增加了皮毛与热空气的接触时间, 充分利用空气的热量, 以提高干燥效率。把所选用的太阳能集热器、风机、干燥机、控制设备用一定的管道和线路按实验要求连接起来, 就组成了皮毛干燥实验装置。

由上表可知，使用太阳能+电辅干燥系统，相对于其他能源需要支出的费用一般1~2年即可收回投资。不仅节能效果非常明显，同时，对于环境的贡献更是功在当代、利在千秋。

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