四、太阳能干燥器分类及介绍
1.太阳能干燥器分类
太阳能干燥器是将太阳能转换为热能以加热物料并使其最终达到干燥目的的完整装置。太阳能干燥器的形式很多。它们可以有不同的分类方法。
按干燥器的结构形式及运行方式进行分类,太阳能干燥器有以下几种形式:①温室型太阳能干燥器;②集热器型太阳能干燥器;③集热器一温室型太阳能干燥器;④整体式太阳能干燥器;⑤其他形式的太阳能干燥器。
下面简要介绍几类太阳能干燥器。
2.集热器型太阳能干燥器
(1)基本结构集热器型太阳能干燥器是由太阳能空气集热器与干燥室组合而成的干燥装置,主要由空气集热器、干燥室、风机、管道、排气烟囱,蓄热器等几部分组成,如图7-59所示。
图7-59 集热器型太阳能干燥器结构示意图
提高空气集热器效率的重要途径是:提高流经吸热板的空气流速,增强空气与吸热板的对流换热,以降低吸热板的平均温度。当然。在空气集热器的结构设计和连接方式上,应尽量降低空气的流动阻力,以减少动力消耗。
风机的功能是将由空气集热器加热的热空气送入干燥室进行干燥作业。根据热空气是否重复使用,可将这种类型的太阳能干燥器分为直流式系统和循环式系统两种。直流式系统是将干燥用空气只通过干燥室一次,不再重复使用;循环式系统是将部分干燥用空气通过干燥室不止一次,循环多次使用。
(2)工作过程集热器型太阳能干燥器是一种只使用间接转换方式的太阳能干燥器。被干燥物料一般分层堆放在干燥室内,不直接受到阳光曝晒。
太阳辐射能穿过空气集热器的玻璃盖板后,投射到集热器的吸热板上,被吸热板吸收并转换为热能,用以加热集热器内的空气,使其温度逐渐上升。热空气通过风机送人干燥室,将热量传递给被干燥物料,使物料中的水分不断汽化,然后通过对流把水汽及时带走,达到干燥物料的目的。
(3)适用范围集热器型太阳能干燥器具有如下一些特点:①由于使用空气集热器,将空气加热到60~ 70℃,因而可提高物料的干燥温度,而且可以根据物料的干燥特性调节热空气温度;②由于使用风机,强化热空气与物料的对流换热,因而可增进干燥效果,保证干燥质量。
集热器型太阳能干燥器的适用范围:①要求干燥温度较高的物料;②不能接受阳光曝晒的物料。
据资料报道,应用集热器型太阳能干燥器进行干燥的物料主要有:玉米、小麦等谷物;鹿茸、切片黄芪等中药材;丝绵、烟叶、茶叶、挂面、腐竹、凉果、荔枝、龙眼、瓜子、啤酒花等多种农副产品;木材、橡胶、陶瓷泥胎等多种工业原料和产品。
3.集热器—温室型太阳能干燥器
(1)基本结构如前所述,温室型太阳能干燥器与集热器型太阳能干燥器相比,其优点是结构简单,建造容易、成本较低、效率较高,缺点是温升较小。在干燥含水率较高的物料(如水果、蔬菜等)时,温室型太阳能干燥器所获得的能量不足以在较短的时间内使物料干燥到安全含水率以下。为了增加能量以保证物料的干燥质量,在温室外再增加一部分空气集热器,这就组成了集热器一温室型太阳能干燥器,如图7-60所示。
图7-60 集热器-温室型太阳能干燥器结构示意图
(2)工作过程集热器—温室型太阳能干燥器的工作过程是温室型干燥器和集热器型干燥器两种工作过程的组合。
一方面,太阳辐射能穿过温室的玻璃盖板后,一部分直接投射到被干燥物料上,被其吸收并转换为热能,使物料中的水分不断汽化;另一部分则投射到黑色的干燥室内壁面上,也被其吸收并转换为热能,用以加热干燥室内的空气。热空气进而将热量传递给物料,使物料中的水分不断汽化。
另一方面,太阳辐射能穿过空气集热器的玻璃盖板后,投射到集热器的吸热板上,被吸热板吸收并转换为热能,用以加热集热器内的空气。热空气通过风机送入干燥室,将热量传递给被干燥物料,使物料的温度进一步提高,物料中的水分更多地汽化,然后通过对流把水汽及时带走,达到干燥物料的目的。
(3)适用范围在集热器一温室型太阳能干燥器中,由于被干燥物料不仅直接吸收透过玻璃盖板的太阳辐射,而且又受到来自空气集热器的热空气冲刷,因而可以达到较高的干燥温度。
由此可见,集热器一温室型太阳能干燥器的适用范围:①含水率较高的物料;②要求干燥温度较高的物料;③允许接受阳光曝晒的物料。
据资料报道,应用集热器一温室型太阳能干燥器进行干燥的物料主要有:桂圆、荔枝等果品;中药材、腊肠等农副产品;陶瓷泥胎等工业产品。
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