一种双干燥室多功能干燥设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于多技术联合干燥技术与设备领域，具体地说是一种双干燥室多功能干 燥设备。
【背景技术】
[0002] 干燥自古以来就与人们的生活密切相关。当前世界面临着巨大能源危机，能源短 缺严重威胁着经济的发展，已经成为世界亟需解决的一大难题，预计2020年世界能源需求 量将达到128. 89亿吨油当量，2025年达到136. 50亿吨油当量，年均增长率为1. 2%。对于 中国来说，特别是近几年来经济规模不断扩大以及人口基数较大两大主因的影响下，中国 能源供给出现许多问题，而仅干燥作业作为中国的耗能大户之一就消耗国民经济总能耗的 12%左右；另一方面，由于传统干燥方式如热风干燥方式一般都采用锅炉等产生蒸汽，燃料 燃烧产生烟尘排放，使雾霾天气增多，空气质量严重下降，因此大规模采用节能或干净清洁 干燥设备产品或系统已刻不容缓。干燥方式从满足自给自足封闭状态的自然风干到现代各 种新型干燥方式层出不穷，如真空干燥、过热蒸汽干燥、真空冷冻干燥、太阳能干燥、以及两 种或多种干燥方式联合干燥等分别应用于干燥不同的物料；另一方面，随着社会的发展，对 产品质量、干燥效率和能量效率都提出了较高的要求，特别是干燥过程中的零排放、低成本 等要求更是越来越高，因此采用太阳能光热光伏技术等应用于干燥的供热供电，可以很好 地达到零排放、运行低成本等要求，这也为太阳能光热光伏提供了新的应用途径，为太阳能 光热光伏产业的发展提供了一个新的发展机会，将能大大地降低其生产成本。但太阳能光 热光伏的热、电效率低而成本较高且受天气等客观存在影响较大，因此应用中须与选择与 之相匹配的干燥室干燥环境控制及干燥介质，才能扬长避短，达到所提出的高要求。现将相 关技术在国内外的发展简单介绍如下。
[0003] 1.太阳能光热光伏技术及其干燥应用方面的发展 太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的能源，同时又是干洁新能源具有较大的优势，太 阳能作为干燥热源正受到越来越多的研究和应用。刘瑜、王海等人在2011年研究开发了高 效太阳能集热厢式干燥房。厢式干燥系统为密闭的长方体砖混结构，坐北朝南，通过风机和 烟囱的有效结合引入强制-自然匀风排风技术。太阳能干燥房中的日最高温升为12. 5°C， 日平均温升可达6. 6°C，内部温度均匀，葡萄干燥时间可缩短至20d，葡萄干绿品级率较传 统干制方法提高了 48. 43%，适用于果蔬、中药材等农副产品干燥领域。钟浩等人研究了空气 源热栗辅助供热太阳能热水系统在昆明地区气候条件下，对空气源热栗辅助加热太阳能热 水系统进行了一系列测试，分析了在不同运行工况下系统的热力性能。测试结果表明该系 统具有较大的节能潜力，空气源热栗子系统的日平均C0P可达3. 8左右。李汴生、申晓曦 等人研究了小型全天候太阳能干燥机解决凉果传统自然日晒干燥中存在的干燥过程耗时 长，占地面积大、受天气控制和环境条件影响等问题。设备由集热器、干燥室和鼓风机等主 要部分组成。具有集热、贮能和辅助加热等功能，可实现强制对流干燥、自然对流干燥和温 室干燥等干燥模式。浙江能源与核技术应用研究院杜强、麻凯恩研究了太阳能光伏光热联 合热栗系统，使用普通商用太阳能电池改装的PVT组件，并以此为基础建立光伏光热联合 热栗实验系统。其中光优发电技术是将太阳辐射中的短波能量利用半导体元件的光电效应 转换为电能，其转换效率一般为12%~17%，但是受到温度影响较大，当太阳能电池温度每 升高1°C时，其发电效率将降低约0. 5%。光热技术直接利用阳光的长波热辐射，经过集热器 收集后，直接加热工质或物体。集热器是光热利用的核心部分，可以进行较为简便的非聚光 低温热利用，也可以使用聚光结构达到较高温度，驱动涡轮机、空调机等。在我国直接利用 光热制取热水较为普及，该技术简单，成本低廉，但是整体热效率不高，在冬季或阴雨天更 差，需要用电加热等辅助热源。一种新的太阳能光伏光热PVT(PhotovoltaicThermal)联 合热栗系统。PVT集热器有聚光型和非聚光型，所产生的热量储存在储热水箱中，聚光型温 度可以达到l〇〇°C以上，非聚光型70°C左右，因此在实际应用可根据需要采用聚光型和非 聚光型。采用该集热器所产生的热水作为干燥设备的加热器。
[0004] 2.真空干燥技术的发展 真空王堡，又名解析干燥，是一种将物料置于负压条件下，并适当通过加热达到负压状 态下的沸点或者通过降温使得物料凝固后通过溶点来干燥物料的干燥方式。物料内水分 在负压状态下溶点、沸点都随着真空度的提高而降低，同时辅以真空泵间隙抽湿降低水汽 含量，使得物料内水等溶液获得足够的动能脱离物料表面。真空王量由于处于负压状态下 隔绝空气使得部分在干燥过程中容易氧化等化学变化的物料更好的保持原有的特性，也可 以通过注入值性^后抽真空的方式更好的保护物料。常见的真空王量设备有：真空干燥 箱，连续真空干燥设备等。真空王歷方式各种各样，究其根本而言可分为通过沸点和通过 熔点两种。本发明采用沸点方式。王量过程中，液体水分m有蒸发和沸腾两种方式。水 在沸腾时的汽化速度比在蒸发时的汽化速度快得多，水分蒸发变成蒸汽可以在任何温度下 进行。水分沸腾变成蒸汽，只能在特定温度下进行，但是当降低凰强的时候，水的沸点也降 低。例如，在19. 6kPa气压下，水的沸点即可降到60°C。真空王量机就是在真空状态下， 提供热源，通过热隹昱、热想li等传热方式供给物料中水分足够的热量，使蒸发和沸腾同时 进行，加快m速度。同时，抽真空又快速抽出汽化的蒸汽，并在物料周围形成负压状态，物 料的内外层之间及表面与周围企显之间形成较大的湿度梯度，加快了汽化速度，达到快速 王燥的目的。真空干燥过程受供热方式、加热温度、真空度、冷却剂温度、物料的种类和初始 温度及所受压紧力大小等因素的影响，通常供热有热传导、热辐射和两者结合三种方式。真 空王量的过程就是将干燥物料置放在密闭的干燥室内，用真空系统抽真空的同时对被干燥 物料不断加热，使物料内部的水分通过压力差或浓度扩散差到表面，水分子在物料表面获 得足够的动能，在克服分子间的相互吸引力后，逃逸到真空室的低压空间，从而被真空栗抽 走的过程。在真空王燥过程中，干燥室内的压力始终低于大气压力，气体分子数少，密度低， 含氧量低，因而能干燥容易氧化变质的物料、易燃易爆的危险品等。对药品、食品和生物制 品能起到一定的消毒灭菌作用，可以减少物料染菌的机会或者抑制某些细菌的生长。因为 水在汽化过稈中其温度与蒸汽压是成正比的，所以真空干燥时物料中的水分在低温下就能 汽化,可以实现低温干燥。这对某些药品、食品和农副产品中热敏性物料的干燥是有利的。 如糖液超过70°C部分成分就会融化。在应用过程中应进行适当的选择。
[0005] 3 ?过热蒸汽干燥技术的发展 过热蒸汽干燥是过热蒸汽作为干燥介质直接与湿物料接触，物料中的水分受热变为水 蒸汽溢出，在风机的作用下，形成强制循环气流，其热量主要以对流方式传入物料，干燥 析出的水分又被过热蒸汽干燥介质带走的一种新兴的干燥方式。与传统热风(热空气）干 燥相比，它具有传热系数大，热效率高，干燥温度低，节能效果显著，干后产品品质好，无 爆炸和失火危险，有利于保护环境等特点，近年来倍受国内外学者注意。在干燥过程中，过 热蒸汽作为干燥介质掠过物料表面，热量传给湿物料，物料表面的自由水受热汽化，从而造 成物料表面与内部湿分浓度的差异。在这一差异下，内部湿分就由液态或气态的形式向表 面扩散，气化的水蒸汽由过热蒸汽气流带走。物料所含水分与过热蒸汽干燥介质之间进行 着能量和质量的交