该项目为湖南常德地区某企业的香菇热风烘干系统,需提供不低于65℃热风对香菇进行烘干。该项目为新建烤房项目,因考虑到节省生产成本,提高生产效率,符合烘干质量和生产要求,该工程采用采用空气能热泵热风烘干系统,来满足香菇烘干热量需求。
香菇加工场空气能热泵热风烘干系统设计方案
经使用方提供资料,该项目新建烤房中可放置物料的空间尺寸建议设计为:4.3M×3.45M×2.5M。结合安放空气能热泵热风烘干设备的换热器空间尺寸,整个烤房的尺寸为:长*宽*高=6.3M×3.45M×2.5M;整个烤房采用规格为75mm的两面彩钢板内泡沫保温的板材设计,烤房数量配置1个。具体配置及设计见方案及图纸。
香菇加工场空气能热泵热风烘干系统设计方案
一、项目概况
 
该项目为湖南地区某企业的香菇热风烘干系统,需提供不低于65℃热风对香菇进行烘干。该项目为新建烤房项目,因考虑到节省生产成本,提高生产效率,符合烘干质量和生产要求,该工程采用采用科阳空气能热泵热风烘干系统,来满足香菇烘干热量需求。
 
经使用方提供资料,该项目新建烤房中可放置物料的空间尺寸建议设计为:4.3M×3.45M×2.5M。结合安放空气能热泵热风烘干设备的换热器空间尺寸,整个烤房的尺寸为:长*宽*高=6.3M×3.45M×2.5M;整个烤房采用规格为75mm的两面彩钢板内泡沫保温的板材设计,烤房数量配置1个。具体配置及设计见方案及图纸。
 
二、设计依据及标准
 
GB4272-92《设备及管道保温技术通则》
 
GBJ242—82《采暖与卫生工程施工及验收规范》
 
98R418《管道及设备保温》国家建筑标准设计图集
 
建质〖2003〗4号《全国民用建筑工程设计技术措施》2003年3月1日起执行
 
JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》
 
GBJ93-86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
 
GBJl5-88《建筑给水排水设计规范》
 
JGJll6—98《建筑抗震加固技术规程》
 
GB4706-92《家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求》
 
《热水/烘干机,烤房安装标准》
 
三、热量计算
 
3.1空气能热泵热风烘干系统主要结构
 
①空气能热泵热风烘干设备
 
②烘干房以及支架,保温设计
 
③循环风机以及排湿系统
 
④控制系统
 
3.2烘干机组技术参数
 
①物料烘干量:2000KG
 
②烘干时间(H):20小时左右
 
③烤房环境初始温度:15℃
 
④最高温度要求:65℃
 
⑤烘干脱水率:85%
 
3.3整个烘干系统所需热量计算
 
整个系统按每房烘干物料2000KG计算
 
脱水量为:M1=1700KG。
 
物料的烘干后量为:M2=2000-1700=300KG
 
①把香菇加热到65度所需要的热量Q1
 
Q1=C M2(t2-t1)=0.80×300×(65-15)=12000(KCAL)
 
=13.96KW
 
香菇比热容C=0.80Kcal/Kg·℃
 
②香菇中水分蒸发所消耗的热量Q2
 
Q2=C水M1(t2-t1)+h·M1
 
=4.187×1700×(65-15)+2394×1700
 
=355895KJ+4069800KJ=4425695KJ=1057009(KCAL)
 
=1229.1KW
 
水的相变潜热取h=2394KJ/Kg·℃
 
水的比热容C水=1.0Kcal/Kg·℃=4.187KJ/Kg·℃
 
③排湿过程带走的热量Q3
 
Q3=30%Q总
 
④烤房设备吸收的热量Q4(烤房铝材、铁架等,此部分可忽略不计)
 
⑤有效热量Q总
 
Q总=Q1+Q2+Q3=13.96+1229.1+0.30 Q总
 
Q总=(Q1+Q2)÷0.70=(13.96+1229.1)÷0.70
 
=1775.80KW
 
⑥计划烘干时间为20小时,折算为每小时提供的功率为1775.80千瓦÷20小时=88.79KW/h
 
3.4空气能热泵烘干机组匹配
 
本方案设计使用KYS-100RT空气能高温热泵热风烘干机组4台
 
其中KYS-100RT空气能热泵热风烘干机组在标况下额定产热量为27KW/H/台;则27KW/H/台×4台=108KW>88.79KW,符合该项目热量要求;
 
考虑该项目使用地区冬天气候,为满足全年生产要求,本方案在每台空气能热泵热风烘干机组内设计配置9KW电辅,作手动/自动控制以辅助整个烘干系统度过冬季;
 
四、热泵热风烘干机组性能参数

项目型号 KYS-100RT
性能参数 额定制热量 27.0kw
使用环境 5~45℃
额定房间温度 70℃
最高房间温度 80℃
噪音 ≤58dB(A)
电气参数 额定电源 380v 3N~50Hz
压缩机功率 4.55Kw×2
制热输入电流 19.00A
结构参数 机组尺寸 1360×645×1580mm
机组质量 220.00Kg
出风方式 侧吹风
高温恒温房尺寸 据实际情况制作

 

五、工艺流程
 
5.1基本流程
 
鲜菇→原料预处理→预晒→干燥(预备干燥、干燥、后干燥、完成)→分级处理→包装(储藏)
 
5.2干燥过程分为4个阶段
 
①预备干燥阶段:即香菇刚入烤房,温度控制在30-50度之间,水分降至75%,3—4小时即可;雨天采收的蘑菇起始温度为30度,4—5小时即可。
 
②干燥阶段:干燥温度55度,进入硬化状态,8—10小时。此阶段应调小进风口和出风口。
 
③后干燥阶段:温度保持55度,3—4小时。
 
④完成阶段:温度由55度上升到60度,并保持1小时左右杀死虫卵,直到香菇内部湿度与表面湿度一致,含水量为11%—13%,色泽光滑,干燥完成。
 
六、空气能热泵热风烘干系统示意图
 
七、结论
 
空气能热泵热风烘干系统节能省电,所需负荷相对于电加热系统小很多,还可以进行余热回收处理,最大限度提高机组能耗效率。另外,外加所产生热风可以进行二次使用,节能室内空调系统的运行负荷,是双重节能的优秀典范。

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