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1、太阳能干燥系列讲座（8）中药材与其它物料的太阳能干燥太阳能干燥系列讲座(8)一中药饮片的太阳能干燥1设备组成中药饮片太阳能干燥装置的基本结构如图1所示.1.传送带:2.被干物料:3干燥温室j4.隔板;5排气阀6.回气阀;7.太阳能集热器供气阀:8环境空气进气阀9蒸汽加热器;10太阳能空气集热器图1干燥装置结构简图2特点充分利用太阳能,操作图1中58四个阀门控制气流,实现集热器温室开式通风,温室内部闭式循环通风和介于两者之间的多种方式配合通风,可满足不同物料,干燥阶段,干燥工艺的要求.(2)干燥温室内设有隔板,将温室分为可接受日光照射的上通道和不可接受日光照射的下通道两部分,形成结构紧凑的内循环
2、通路,可实现高温干燥空气的回流,减少排气热损失,提高干燥效率.(3)干燥温室内设置了链条翻板式物料输送带,运行为逆式连续对流干燥作业.(4)为满足每日24d,.时连续干燥的要求,温室下通道内设有排管式蒸汽加热器,通过控制蒸汽阀门北京林业大学材料科学与技术学院一张璧光组,便能满足不同干燥阶段的供热要求,最大限度地利用太阳能,节约常规能源.(5)设置了干燥气流温度,湿度监测显示系统,在物料的干燥周期内,可手动定量控制气流温度和排气湿度,进行变工况干燥作业,实现干燥工艺的优化调控.3设备性能在环境空气温度为025,湿度为60%70%的季节,太阳平均辐射600800W/m或无太阳辐照时配以蒸汽加热,保
3、持5080C相对稳定的干燥温度条件下,从工业生产实际出发,选择一种中等难干的中药饮片(黄芩)作为标准物料,进行干燥装比,干燥周期缩短16%,耗汽量减少35%,干燥效率提高一倍,具有较好的节能效果.4经济效益分析(1)生产利润以黄芩为例,该装置日照期间产量平均为年日照期为1200h,非日照期为3600h,则年平均产量为476280kg;按目前中药饮片分摊在干燥工序上的利润为0.03元/kg计算,则年利润为1.4万元.(2)节能效益分别在太阳能干燥装置和原蒸汽干燥机上进行量为4kg/kg,非日照期间为7.47kg/kg,原干燥机为11.89kg/kg,按年产量476280kg计算,全年可节省蒸汽4
4、5%,共计2558.6吨,价值6.2万元.(3)节电效益太阳能干燥装置的电机功率为9kW,原干燥机一SOLARENERGY8/2008kWh,价值8.1万元.(4)总效益以上三项效益之和为15.7万元/年,与设备总投资40万元相比,2.6年可回收成本.二枸杞太阳能干燥装置1大型太阳能与常规能源联合干燥图2为宁夏大学开发的枸杞太阳能干燥装置,集热器由两部分组成,一部分是窑顶上的集热器;一梁中部有循环风机.图2大型太阳能与常规能源联合的枸杞干燥装置该太阳能枸杞干燥装置是一种利用计算机控制的周期式干燥设备.一次可干燥鲜枸杞22.25吨,利用太阳能,又备有热风燃烧炉以便阴雨天和夜问有的热风干燥装置相比
5、,成本降低13倍;与自然干燥法相比,干燥速率提高34倍,养料和维生素损失减少60%80%.产品干净卫生,色,香,味的效率低,周期长,占地面积大,易受风沙,灰尘,苍蝇,虫蚁等二次污染,影响枸杞品质,造成损失合广大农村和乡镇企业使用.2小型简易太阳能干燥如图3所示,该棚式构造的干燥装置是一种新可干燥30-40栈子鲜果(400-500公斤).采用先进的控制装置,循环风机用电节省,运行成本低.图3小型简易太阳能枸杞干燥装置该装置主要解决了以下问题:(1)采用封闭式低温干燥,避免阳光直射,干果色泽好,营养损失小,卫生无污染,解决了枸杞自然晾晒干果品质下降,污染严重的问题.(2)占地面积仅是自然晾晒占地面
6、积的1/8,解决了自然晾晒占地面积大的问题.(3)枸杞只需一次放置到位,夜间,雨天无需再次搬动,解决了自然晾晒农民劳动强度大的问题.(4)可以保证阴雨天枸杞不易发生霉变.换方便.三牧草的太阳能干燥中(a)为干燥开始时,需大风量,快速排湿的情况,开大进风口和出风口,空气流经牧草后排出,不在干燥室中循环.图中(b)为干燥到最后阶段,废气温度较高,湿度较低的情况.此时关小进风口和出风口,于一些多用途的干燥机,干燥室内的气流也应有不同的设置.该干燥室为温室型,尺寸为5.8mX3.7mX3.3m.东,西,南三面墙和顶部都可透光,透光材料有两层,外层为玻璃,内层为塑料薄膜,二者间距为3.7cm,卜SOLA
7、RENERGY8/2008SoU,RENERGY.|fIIIf9ffIff9fIIffI7IIf圈a)单流向强制干燥(b)循环气流干燥图4太阳能干燥牧草示意图四污泥太阳能干燥1干燥装置图5为一台小型的混和型太阳能干燥器,以太阳能作为主要热源,以污水处理过程中产生的沼气作为辅助热源.12,34,5均表示风门图5混和型太阳能干燥器2集热器外形尺寸:1500mmX1010mmX200mm;透光面积:1.512m;有效集热面积:lm;吸热,透光面积:1.512m;有效集热面积:lm;吸热网材料:铝合金吸热网(网孔数为5L/cm);盖板材料:普通平板玻璃(厚度为3mm);玻璃盖板的太阳能透过热器采用40
8、.安装角.3干燥室内腔尺寸:2000mmX400mmX150mm;保温材料:底部,干燥室两侧及进排气侧,均采用50mm厚聚苯泡沫塑料保温材料;底部夹层高120mm,干燥室内设有1.76mX0.14m的链条传送带传输污泥,湿污泥从进料口进入干燥室后经运输带由排料口排出.运输带下有上下交错的导轨,污泥在传送带上用单层平板玻璃,使污泥在干燥室内同时进行对流和辐射换热,以加快干燥速度.为适应不同季节,不同时间连续干燥的要求,不利天气条件下可利用沼气锅炉排出来的高温烟气补热,以保证干燥过程的正常进行;对干燥室的温度和湿度进行实时测量,根据实际情况调节风门来控制干燥室内湿度,实现对干燥工艺的优化控制.通过
9、试验发现,冬季也可把污泥脱水至含水率<60%,只是时间要比夏季长,一般夏季所需时间为120150min,冬季所需时间则为150250min,冬季比夏季长约20%25%.该装置干燥时间比常规干燥机(一般为12h)长,但更节能,运行费用更低.同时,夏季还可以把污泥干燥至含水率<10%.五鱼的太阳能干燥图6为印度孟买的一个龙头鱼太阳能干燥系统,太阳能集热器面积20m2,干燥室能够容纳lOOkg鱼,图6鱼的太阳能干燥装置持在大约50-60C,晴天13时干燥室温度可以升高到80C,而16时温度不会超过45C.干燥的终含水率<15%.(太阳能干燥系列讲座连载完)衄一一一SOLARENERGY8/2008