【摘要】：本文針對(duì)傳統(tǒng)封閉式熱泵干燥系統(tǒng)在使用過(guò)程中的缺點(diǎn),提出了一種新型熱泵干燥系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)使用四通換向閥的切換,同時(shí)滿足了使掛面烘房加快烘房溫升速度和保證烘房維持在工藝需要的恒定溫度這兩項(xiàng)要求。本文以500kg濕掛面烘干過(guò)程為例分別進(jìn)行烘房及熱泵干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)和熱泵系統(tǒng)性能分析。由于掛面干燥過(guò)程用時(shí)較短,圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄、放熱特性對(duì)烘房負(fù)荷影響較大,為了研究該新型熱泵干燥系統(tǒng)應(yīng)用于掛面干燥中的性能,本文采用AN SYS軟件熱分析模塊建立了烘房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)傳熱模型,對(duì)冬、夏季通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷,以及整個(gè)烘房的熱濕負(fù)荷進(jìn)行了分析。為保證掛面干燥過(guò)程對(duì)烘房風(fēng)速的要求,本文進(jìn)行了烘房局部孔板送風(fēng)設(shè)計(jì),并采用FLUENT軟件進(jìn)行模擬。在負(fù)荷分析及氣流組織計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)熱泵干燥系統(tǒng)中的主要部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后通過(guò)使用MATLAB軟件對(duì)新型熱泵干燥系統(tǒng)各部件分別建模,并通過(guò)各部件之間的耦合參數(shù)將各部件模型進(jìn)行結(jié)合,聯(lián)立求解。模擬了冬、夏季各個(gè)干燥階段系統(tǒng)除濕能耗比SMER的變化以及各階段壓縮機(jī)功耗、輔助電加熱功耗及輔助排/吸熱量的變化。通過(guò)分析的得到:熱泵干燥掛面烘房在0-30min之內(nèi)即預(yù)熱或預(yù)冷過(guò)程時(shí),冬季負(fù)荷為熱負(fù)荷且最大值為13.1kW,夏季負(fù)荷為冷負(fù)荷且最大值為4.8k W。在預(yù)熱或預(yù)冷之后進(jìn)入正式干燥階段,冬季烘房熱負(fù)荷均高于夏季烘房熱負(fù)荷,烘房冬季預(yù)干燥階段的最大熱負(fù)荷為3.12kW,主干燥階段且溫度達(dá)到45℃時(shí)熱負(fù)荷最大值為15.46kW,完成干燥階段熱負(fù)荷的最大值為5.17kW。烘房夏季預(yù)干燥階段的負(fù)荷為冷負(fù)荷且最大冷負(fù)荷大小為1.14kW,主干燥階段主要為熱負(fù)荷且溫度達(dá)到45℃時(shí)熱負(fù)荷最大值為13.5kW,完成干燥階段負(fù)荷為冷負(fù)荷且最大值為6.88k W。熱泵干燥掛面過(guò)程中,不論冬季或夏季,預(yù)干燥階段的平均SMER高于主干燥階段平均SMER高于完成干燥階段平均SMER。整個(gè)干燥過(guò)程,預(yù)干燥階段和主干燥階段夏季平均SMER高于冬季平均SMER,完成干燥階段冬、夏季SMER基本相等。整個(gè)干燥過(guò)程,夏季的平均SMER為2.51,冬季平均SMER為2.18。夏季平均SMER比冬季高15%。冬季,預(yù)干燥階段和主干燥階段由于熱負(fù)荷較大,所以系統(tǒng)需要通過(guò)輔助電加熱來(lái)彌補(bǔ)部分負(fù)荷。夏季,主干燥階段可以通過(guò)室外側(cè)輔助換熱器提取室外熱量來(lái)彌補(bǔ)熱量不足情況。完成干燥階段冬、夏季室外輔助散熱器均處于輔助排熱工況。同時(shí),掛面干燥的整個(gè)過(guò)程中,完成干燥階段功耗高于主干燥階段高于預(yù)干燥階段功耗。冬季主要功耗即壓縮機(jī)功耗和電加熱能耗之和高于夏季。冬季主要能耗平均比夏季高28.5%。
【圖文】：

干燥時(shí)間 min圖 2.1 冬季烘房溫度的變化泵干燥掛面烘房具體溫度變化在烘房預(yù)熱階段與冬季、完成干燥階段溫度變化一致。夏季烘房的初始溫度5.2℃[51]房?jī)?nèi)溫度的變化如下圖 2.2 所示：

干燥時(shí)間 min圖 2.1 冬季烘房溫度的變化干燥掛面烘房具體溫度變化在烘房預(yù)熱階段與冬季烘完成干燥階段溫度變化一致。夏季烘房的初始溫度取2℃[51]內(nèi)溫度的變化如下圖 2.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2607203