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热泵空气能烘干机烘干粮食时热风状态的影响分析

  在热泵空气能烘干机干燥粮食的过程中,干燥空气(即气流)是干燥介质,它起着两方面的作用∶①把从粮食中蒸发出来的水分带走,物提供使水分蒸发所需要的热量。而能否良好地带走水分和提供蒸发所需要的热量,则主要取决于空气的温度、湿度和相对湿度。

  热空气温度越高,在相同湿含量的情况下,热空气的相对湿度就越低,在饱和前所能容纳的蒸汽量也就越大,热空气干燥的能力就越强。热空气温度的增加利于粮食表面水分的蒸发,又可加快干燥。但温度过高会影响干燥的品质,如产生应力裂纹、焦糊粒等。热泵空气能烘干机中热空气的干燥能力与热空气的相对湿度有关,热空气相对湿度低,吸湿能力强。但还应考虑到粮食的初始含水率,由于粮食含水率不同,其表面附近水蒸气压也随着变化。如果粮食表面的蒸汽压低于空气中水蒸气的分压,热空气中的水蒸气不断向粮食表面附近扩散,粮食会从周围吸收水分而增加其水分含量,直到其表面的水蒸气压等于热空气分压,与热空气中水蒸气分压相互平衡。如果粮食表面的水蒸气压大于热空气中水蒸气分压,则粮食表面水分不断向周围热空气蒸发,粮食干燥,直到表面水蒸气压与热空气中水蒸气分压相平衡。因此,可以说粮食干燥的重要条件为粮食表面水蒸气压大于热空气中水蒸气分压。

  热泵空气能烘干机热空气中的水蒸气分压随温度不同而不同。不同温度,不同的空气相对湿度条件下,有不同的粮食限度含水量与之平衡。我们把与热空气中水蒸气分压相平衡时的粮食含水量称为平衡水分。平衡水分与粮食种类、温度和空气相对湿度有关,选择干燥工艺参数即干燥介质参数时应注意到粮食平衡水分的大小。

  粮食表面所形成的界面层主要与空气流速有关。一方面热空气流速高,形成的界面层就薄,利于粮食与热空气得知热交换,便于干燥的进行。另一方面,热泵空气能烘干机中的热空气流速高可将粮食表面所蒸发的水蒸气迅速带走,维持粮食表面水蒸气压与附近介质空气中水蒸气压的气压差。此外,热空气流速大,带来越多的热量,能较好地保持粮食中水分蒸发所需要的热量。