盧昌阜

一、空氣能熱泵干燥設(shè)備的工作原理

作為一種高效的制熱裝置，空氣能熱泵干燥設(shè)備主要由兩個(gè)子系統(tǒng)組成，即熱泵子系統(tǒng)和干燥子系統(tǒng)，二者通過(guò)干燥介質(zhì)有機(jī)的耦合來(lái)成為一個(gè)整體，通過(guò)消耗少量高品位能來(lái)?yè)Q取大量的熱能。其中，熱泵子系統(tǒng)是由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥組成封閉回路，熱泵工質(zhì)就在其中循環(huán)流動(dòng)；干燥子系統(tǒng)主要由干燥器、蒸發(fā)器和冷凝器組成封閉回路，空氣就在其中循環(huán)流動(dòng)。因此在某種程度上來(lái)講，空氣能熱泵干燥設(shè)備其實(shí)是熱泵和干燥器的有機(jī)結(jié)合。在空氣能熱泵干燥設(shè)備運(yùn)行中，干燥器所排出的廢氣不再是直接排出到環(huán)境中，而是進(jìn)入熱泵；由熱泵對(duì)廢氣降溫除濕，再加熱升溫以后由干燥器循環(huán)利用。

二、空氣能熱泵干燥設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

第一，空氣能熱泵烘干設(shè)備有著標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)程序，在使用過(guò)程中可以根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品情況以及相關(guān)要求對(duì)烘干參數(shù)進(jìn)行控制，這是其靈活性的優(yōu)勢(shì)。第二，空氣能熱泵烘干設(shè)備比較容易清洗和維護(hù)，使用壽命較長(zhǎng)。第三，空氣能熱泵烘干設(shè)備熱慣性比較小，不僅升溫比較迅速，發(fā)熱率也比較高，有著很好的節(jié)能效果；同時(shí)降溫速率也比較快，在使用中可以隨時(shí)調(diào)整，有著較明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

三、空氣能熱泵干燥設(shè)備的具體應(yīng)用

1.不同類型設(shè)備的應(yīng)用。空氣能熱泵干燥設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中一般不采用分體機(jī)的結(jié)構(gòu)方式，根據(jù)和外界的相關(guān)關(guān)系，在農(nóng)產(chǎn)品加工中的應(yīng)用主要分為三種：（1）閉式熱泵除濕干燥設(shè)備。這是一種封閉的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，干燥溫度比較低，一般不會(huì)高于35℃，在水產(chǎn)品、熱敏性物料以及中藥材等的干燥上有著比較廣泛的應(yīng)用。（2）開(kāi)式熱泵除濕干燥設(shè)備。這類主要用于糧食谷物的干燥，溫度一般不會(huì)超過(guò)50℃。先讓待處理的空氣依次經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器、回?zé)崞骼涠撕屠淠鳎?jīng)過(guò)冷卻之后就形成了低溫空氣；低溫空氣經(jīng)過(guò)回?zé)崞骼涠吮砻娴臅r(shí)候會(huì)使冷端的溫度降低，冷端的冷量就會(huì)迅速轉(zhuǎn)移，整個(gè)環(huán)境空氣就會(huì)變?yōu)檫M(jìn)入干燥室的熱干空氣；熱干空氣穿過(guò)農(nóng)產(chǎn)品物料時(shí)會(huì)帶走農(nóng)產(chǎn)品的部分水分，在全部排放以后就不會(huì)再循環(huán)利用。（3）半開(kāi)式熱泵除濕干燥設(shè)備。這是適用性比較廣泛的空氣能熱泵干燥設(shè)備，目前能夠滿足絕大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品和果蔬的干燥要求，溫度一般不會(huì)超過(guò)65℃。半開(kāi)式熱泵除濕干燥設(shè)備不僅有著其他除濕干燥設(shè)備的除濕特性，還可以根據(jù)干燥過(guò)程中環(huán)境的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)干燥室的自動(dòng)排氣，干燥效率極高。

2.應(yīng)用實(shí)例分析。某廠在對(duì)木瓜、紅薯、番茄、芒果等農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行加工時(shí)，利用熱泵干燥和傳統(tǒng)蒸汽干燥進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)熱泵干燥有著極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。熱泵干燥在農(nóng)產(chǎn)品的加工過(guò)程中，整機(jī)運(yùn)行比較穩(wěn)定，所產(chǎn)生的噪音比較小，比傳統(tǒng)蒸汽干燥節(jié)能70%以上，烘烤出的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)也更好。農(nóng)產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)蒸汽干燥以后，由于干燥時(shí)間太長(zhǎng)，致使農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)缺失的現(xiàn)象。但熱泵干燥是一種溫和干燥形式，更接近自然干燥，表面水分的蒸發(fā)速度和內(nèi)部水分的表面遷移速度都比較接近；而且整個(gè)干燥系統(tǒng)往往處于一種密封狀態(tài)，更能保護(hù)干燥物的色、香、味，所以熱泵干燥的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)比較高。

3.前景展望。該廠在使用空氣能熱泵干燥技術(shù)的時(shí)候，在成本方面做了充足考慮，并沒(méi)有在空氣能熱泵干燥設(shè)備上安裝PLC可編程控制器和觸摸屏人機(jī)界面控制系統(tǒng)，所以在實(shí)際干燥過(guò)程中，還沒(méi)有做到根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品物料不同，對(duì)循環(huán)空氣的溫度、濕度以及循環(huán)流量精準(zhǔn)有效的進(jìn)行控制。因此，實(shí)際應(yīng)用往往需要對(duì)物料干燥進(jìn)行定制制作，使用范圍也會(huì)受到限制。針對(duì)這種情況，需要在應(yīng)用中加大成本投入，將空氣能熱泵干燥設(shè)備向著標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。

對(duì)于很多農(nóng)產(chǎn)品烘干來(lái)說(shuō)，其要求是既不能炭化和糖化，同時(shí)更不能使得物料內(nèi)部的一些有益元素流失，所以一般來(lái)說(shuō)烘干55℃就是一個(gè)臨界點(diǎn)，而空氣能熱泵干燥設(shè)備就可以對(duì)其進(jìn)行很好的把控。作為一種降低能源消耗和提高烘干質(zhì)量的有機(jī)結(jié)合技術(shù)，空氣能熱泵干燥設(shè)備有著巨大的發(fā)展應(yīng)用空間。