《太阳能干燥》PPT课件.ppt
太阳能干燥,总结人：肖成珍2012.5,目录,1、太阳能干燥的概念2、太阳能干燥的意义和优点3、太阳能干燥的原理4、太阳能干燥特性 a水分b平衡含水率 c汽化热d干燥特性曲线,什么是太阳能干燥,太阳能干燥，是利用太阳能干燥器对物料进行干燥，可称为主动式太阳能干燥。到如今，太阳能干燥技术的应用范围有了进一步扩大，已从食品、农副产品，扩大到木材、中药材、工业产品等的干燥。因此，如果说本书前面所述 的太阳热水器、太阳灶和太阳房主要是应用于人们生活方面，那么太阳能干燥器 主要是应用于工农业生产方面。,太阳能干燥的意义,（1）节约常规能源 太阳能干燥是将太阳能转换成热能，可以节省干燥过程所消耗的大量燃料，从而降低生产成本，提高经济效益。（2）保护自然环境太阳能干燥是使用清洁能源，对保护自然环境十分有利，而且可以防止因常规能源干燥消耗燃料而给环境造成的严重污染。,使用常规能源,常压下蒸发一千克水，约需要2.5103 kJ/kg的热量。考虑到物料升温所需热量、炉子燃烧效率等各种因素，有资料估算干燥一吨农副产品，大约要消耗1吨以上的原煤，若是烟叶则需耗煤2.5吨，据统计我国烟叶年产量约为420万吨,优点,（1）提高生产效率太阳能干燥是在特定的装置内完成，可以改善干燥条件，提高干燥温度，缩短干燥时间，进而提高干燥效率。（2）提高产品质量太阳能干燥是在相对密闭的装置内进行，可以使物料避免风沙、灰尘、苍蝇、虫蚁等的污染，也不会因天气反复变化而变质。,太阳能发展,科技发展,经济,环保,能源,干燥机理,干燥过程是利用热能使固体物料中的水分汽化并扩散到空气中去的过程。物料表面获得热量后，将热量传人物料内部，使物料中所含的水分从物料内部以液态或气态方式进行扩散，逐渐到达物料表面，然后通过物料表面的气膜而扩散到空气中去，使物料中所含的水分逐步减少，最终成为干燥状态。因此，干燥过程实际上是一个传热、传质的过程。,影响太阳能干燥推广应用的原因：,1、太阳能是间歇性能源，能源密度低、不连续、不稳定2、简易太阳能干燥虽投资少，但容量小，热效率低；而大中型的投资大、占地面积大3、太阳能干燥常需要与其它能源联合，如太阳能热泵，太阳能蒸汽，及太阳能炉气等形式，使干燥设备的总投资增加。4、我国对太阳能干燥缺乏政府的政策支持和宣传力度。5、目前生产企业习惯用传统的干燥设备，节能和环保的意识较差,太阳能干燥的原理,太阳能干燥就是使被干燥的物料，1）直接吸收太阳能并将它转换为热能，2）通过太阳集热器所加热的空气进行对流换热而获得热能，继而再经过以上描述的物料表面与物料内部之间的传热、传质过程，使物料中的水分逐步汽化并扩散到空气中去，最终达到干燥的目的。,被干燥物料表面所产生水汽的压强,干燥介质中水汽的分压,物料干燥特性,干燥的对象称为物料，譬如：食品、农副产品、木材、药材、工业产品等 只有充分掌握干燥过程中物料的内部特性及干燥介质的物理特性，才能确定合理的干燥工艺，并设计出有效的太阳能干燥器。特性包括被干燥物料的成分、结构、尺寸、形状、导热系数、比热容、含水量、水分与物 料的结合形式等。,干燥介质的物理特性,空气的温度、湿度、比热容湿空气状态参数的变化规律等,物料中所含的水分,游离水分（存在于物料空隙或表面的水分，容易去掉）物化结合水（以一定的物理化学结合力与物料结合起来的水分，例如水果内的水分）化学结合水分（而生成带结晶水的化合物中的水分）,物料的平衡含水率,物料的平衡含水率，是指一定的物料在与一定参数的湿空气接触时，物料中最终含水量占此物料全部质量的百分比。,最终含水量,全部质量,100%,含水率=,物料干燥过程的汽化热,从湿润物料中将单位质量的水分蒸发所需要的热量，称为物料干燥过程的汽 化热，单位为KJ/kg.,物料的汽化热与物料的含水率及干燥温度有关。,物料的干燥特性曲线,预热干燥阶段（AB）,干燥过程从A点开始，热风将热量转移给物料表面，使表面温度上升，物料水分蒸发，蒸发速度随表面温度升高而增加。在热量转移与水分蒸发达到平衡时，物料表面温度保持一定值。,恒速干燥阶段（B-C）。,干燥过程到达B点后，水分由物料内部向表面扩散的速度与表面蒸发的速度基本相同，移入物料的热量完全消耗在水分的蒸发，即达到新的平衡。在这一阶段中，物料表面温度保持不变，含水率随干燥时间成直线下降，干燥速度保持一定值，即保持恒速干燥。,减速干燥阶段（C-D-E）。,干燥过程过c点以后，水分的内部扩散速度低于表面蒸发速度，使物料表面的含水率比内部低。随着干燥时间增加，物料温度就增高，蒸发不仅在表面进行，而且还在内部进行，移入物料的热量同时消耗在水分蒸发及物料温度增高上。这一阶段称为减速干燥的第一阶段。,减速干燥阶段,干燥过程继续进行，表面蒸发即告结束，物料内部水分以蒸汽的形式扩散到表面上来。这时干燥速度最低，在达到与干燥条件平衡的含水率时，干燥过程即告结束。这一阶段称为减速干燥的第二阶段.,临界含水率,从恒速干燥阶段转为减速干燥阶段时的含水率，称为临界含水率（C点）。一般来说，物料的组织越致密，水分由内部向外部扩散的阻力就越大，这样临界含水率值也就越高。,空气集热器图片,
