熱泵型香菇烘干體系在國內(nèi)外的研討與開展

20世紀70時代末，80時代初，熱泵技術(shù)開端鼓起。隨著熱泵的開展，被逐漸運用于烘干行業(yè)，醉初用于烘干木材，隨后逐步應(yīng)用于更廣的領(lǐng)域，烘干種子、谷物、藥材、果蔬等。烘干機設(shè)備輔佐電加熱能量調(diào)理當物料烘干工藝過程中，物料間的溫升速率過慢，熱泵機組自身的能量調(diào)理還不能滿足要求時，控制器根據(jù)溫度傳感器輸入的信息，打開輔佐電加熱器，對通過冷凝器的空氣進行二次加熱，用于滿足物料間的溫升速率的要求。熱泵烘干體系一般由熱泵體系和烘房體系組成，熱泵體系主要部件為壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。烘干機設(shè)備主要由循環(huán)風(fēng)機和回風(fēng)通道以及排濕風(fēng)機組成。熱泵通其過耗費小部分的電能（或其他高位能）使制冷工質(zhì)在熱泵體系內(nèi)循環(huán)，將環(huán)境或其他的廢熱余熱中的低位熱能轉(zhuǎn)化為可用于烘干的高位熱能，烘干機設(shè)備高位熱能則傳遞給干燥介質(zhì)，干燥介質(zhì)在烘干機設(shè)備體系內(nèi)循環(huán)加熱烘干物料。熱泵烘干是一種將低位熱源搬運為高位熱源的烘干技術(shù)，對環(huán)境幾乎沒有影響，且能耗低，無污染，節(jié)能環(huán)保，符合當時動力政策和開展趨勢，成為國內(nèi)外學(xué)者研討的熱點。

烘干機設(shè)備

熱泵烘干具有以下優(yōu)勢：

（1）烘干機設(shè)備節(jié)能效果好。在閉路式熱泵干燥循環(huán)過程中，空氣旁通率對體系性能有很大影響，當旁通率為0。熱泵干燥是經(jīng)過搬運環(huán)境或廢熱中的能量對物料進行烘干，從能量搬運角度來看，熱泵所發(fā)生的熱能是其耗費的電能加上搬運的熱能，是搞效節(jié)能的，熱泵干燥體系的COP很高，單位能耗除濕量規(guī)模在1—4kg/k Wh之間，平均值為2.5kg/k Wh。

（2）烘干機設(shè)備干燥規(guī)模廣。熱泵干燥所提供的溫度規(guī)模是-20℃—100℃（加輔熱設(shè)備），相對濕度規(guī)模是15%—80%。較寬的溫濕度規(guī)模使熱泵干燥可以運用于多種物料的干燥。

（3）便于自動化操控，參數(shù)可控性強。熱泵干燥相對于傳統(tǒng)的燃煤燃木材等干燥有著便于操控的優(yōu)勢，自動化程度高，可以較大的進步工作效率。

（4）干燥產(chǎn)品質(zhì)量好。熱泵干燥的過程中，物料外表水分和內(nèi)部水分的蒸發(fā)速率非常相近，接近于自然的干燥過程，是一種較平穩(wěn)的干燥途徑。烘干機設(shè)備不同干燥溫度對花生質(zhì)量影響不同，依據(jù)國外干燥實驗的驗證，醉優(yōu)干燥溫度在30℃~50℃，烘干機設(shè)備干燥溫度不得超過50℃。另外，干燥過程處在一個關(guān)閉的環(huán)境中，削減物料的受熱蛻變及變色，削減了其風(fēng)味物質(zhì)的丟失。相比傳統(tǒng)的干燥，熱泵干燥更好的維護被烘干物品的色彩、香氣、味道、外觀形態(tài)和有效成分，所以烘干后的物品質(zhì)量好，等級高。

（5）對環(huán)境較為友愛。熱泵干燥運用的清潔動力，整個過程不發(fā)生污染物，較傳統(tǒng)的燃煤和木材的干燥可以很好的維護環(huán)境。

烘干機設(shè)備體系

烘干機設(shè)備體系由箱體、房門、回風(fēng)隔板、移動料車、排濕/排熱風(fēng)機、新風(fēng)風(fēng)機、過濾網(wǎng)、風(fēng)冷冷凝器和電加熱器組成。烘干房包含加熱室和物料室，物料室內(nèi)設(shè)置有移動料車，物料室上部設(shè)置有回風(fēng)通道，烘干機設(shè)備物料室兩頭墻體上還設(shè)置有排濕/排熱風(fēng)機。

香菇經(jīng)過挑選、剪柄后均勻放置在移動料車上，烘干房內(nèi)空氣在循環(huán)風(fēng)機的作用下在物料室和加熱室直接循環(huán)，熱風(fēng)在物料室放出熱量后回到加熱室被加熱，再到物料室放出熱量，依此往復(fù)循環(huán)，當烘干機設(shè)備物料室內(nèi)濕度較高時，濕球溫度計把信息傳遞給操控器，操控器經(jīng)過操控敞開排濕/排熱風(fēng)機排走水分。烘干機設(shè)備結(jié)合桑葚的加工特性，比較不同的桑葚種類，影響果實含水率的各要素的主次次序依次為品種、開始烘干溫度、預(yù)處理溫度、包裝方法，烘干機設(shè)備即醉優(yōu)參數(shù)為預(yù)處理溫度３５℃、開始烘干溫度５５℃，以紫黑色桑葚為試材，充真空包裝能較好地堅持果實的含水率。在排濕/排熱風(fēng)機排走濕熱空氣的同時，新風(fēng)風(fēng)時機相應(yīng)的補充新風(fēng)量，以維持烘房內(nèi)的壓力恒定，也保證了烘干房的耐久干燥才能。

經(jīng)過正交試驗設(shè)計的方法對烘干機設(shè)備香菇烘干工藝進行優(yōu)化，得出熱泵型香菇烘干房醉佳烘干工藝為：烘干進程中烘干房送風(fēng)溫度從35℃均勻增加到62℃，烘干進程時長為20小時，烘干房內(nèi)循環(huán)風(fēng)速為3m/s，烘干進程中設(shè)定排濕溫差為4℃。

針對烘干機設(shè)備烘干工藝進行了烘干試驗，試驗結(jié)果表明：該工藝烘干香菇效果較好，香菇烘干后含水量滿足貯藏要求，且具有較好的外觀、色彩和香氣，比較傳統(tǒng)香菇烘干房，醉優(yōu)工藝下熱泵型香菇烘干房烘干后的香菇質(zhì)量有較大提升了。

熱泵應(yīng)用于香菇以及其他物料的烘干具有較大的社會和經(jīng)濟效益，尤其在當時節(jié)能減排以及霧霾環(huán)境下，傳統(tǒng)的燃煤、木材的烘干方法應(yīng)逐步被篩選。本章首要研究內(nèi)容如下：（1）設(shè)計了一種熱泵型香菇烘干房，對該烘干房的烘干原理、體系組成進行了具體闡明。本文對烘干機設(shè)備相關(guān)技能的研討，尚存在不完善的地方，需求在后續(xù)的研討工作中跟進一步的完善。針對以后的研討，給出以下展望：

因為目前對香菇烘干進程中的失水特性的把握尚未充沛，烘干機設(shè)備烘干進程中烘干房內(nèi)的氣流組織散布的均勻性以及均勻風(fēng)速情況，未對烘干進程中烘干房內(nèi)的濕度散布進行模仿研討，如若充沛把握香菇的失水特性及內(nèi)部水分搬遷規(guī)律，將便于更精準的模仿分析烘干進程中烘干房內(nèi)溫濕度散布，更有利于對熱泵型香菇烘干房烘干工藝的優(yōu)化挑選。熱泵干燥所提供的溫度規(guī)模是-20℃—100℃（加輔熱設(shè)備），相對濕度規(guī)模是15%—80%。

因為條件約束，本文在研討烘干機設(shè)備烘干香菇的質(zhì)量時，只考察了香菇的含水率、外形、色彩和香氣，未對烘干后香菇中所含營養(yǎng)物質(zhì)的含量進行分析，若可以進一步分析烘干后香菇中各營養(yǎng)物質(zhì)的含量，將能更好的評價并提升熱泵型香菇烘干房烘干后香菇的質(zhì)量。