上海齊欣淺析干燥是農副產品加工主要的方式與手段。目前市場上常用的干燥設備,種類繁多,規格不一,
且存在著設備針對性不強,干燥箱內的結構單一,內部的流場分布不均勻,不同位置擺放的物料在干燥的過程中,
所需的干燥時間相差較大的缺點。為了提升干燥箱內流場的均勻性,減小干燥過程中的物料受熱差異,
上海齊欣科學儀器有限公司淺析針對所構建的實物干燥系統,在裝載干燥物料實際堆放模式下開展了干燥箱內流場流動特性分析,對不同干燥箱結構、
風速、壓力、湍流強度等關鍵參數展開分析,并結合實驗測試結果進行了驗證,提出干燥箱設計的優化方案,主要的研究內容及結論如下:
(1)根據干燥物料的實際情況,設計了一個熱泵干燥系統。為探究系統的運行情況及性能,對該干燥系統分別進行了空載和負載實驗,實驗結果表明,
干燥箱內的溫度可以達到設定的55℃,且在干燥過程中,干燥箱內不同位置處存在溫度的差異,最大差值達到3℃;
干燥過程中會出現相同質量物料干燥完成所需時間相差幾個小時的情況。
(2)對模擬相關的流體力學控制方程進行了介紹,建立了基于實際物料干燥條件下的干燥箱數學和物理模型,
并針對實際尺寸長×寬×高為370×290×210cm的實物干燥箱開展了相關實驗研究,最終通過實驗驗證,確定模擬結果和實驗結果的誤差在10%以內。
(3)干燥箱進風口設置在壁面的中間位置,采用一側進風,對側回風的方式,可以提高干燥箱內氣體流場的均勻性。
通過對仿真結果的分析,在進風口的風速設置為5m/s時,干燥箱內不同位置處的壓力差最小,最適合干燥實驗的進行。
在干燥箱進風風量確定的條件下,對進風口的截面和進風風速進行了綜合模擬分析。設置了四種不同的工況,對比發現,在風口面積0.96m2,
風速為3.0m/s條件下,干燥箱內所選取的研究面上湍流強度低,湍流的分布均勻,另外拐角處也有湍流分布,因此在實際的干燥過程中,干燥箱內部的流場分布也會更加均勻。
(4)開展了干燥箱結構改變對流場均勻性的研究。通過在干燥箱內合適的位置上增加一個擋風板,將干燥箱分成干燥區域和回風區域,
對擋風板的尺寸進行對比分析,可以獲得最佳擋風板的位置和尺寸,即設置擋風板的寬度為180cm,距離右側壁面140cm。
同時,通過縮小干燥物料的區域,可有效地提高熱風的利用效率。通過在干燥箱內增加導流風機,可以有效提升流場的均勻性,
使干燥箱內中間容易出現壓力梯度的區域,在風機的作用下,內部的壓力差值會降低,可以有效使進入干燥箱內的熱風在進入干燥箱后,借助于導流風機的作用,直接吹到對側。