设计技术报告当今社会我们大量使用煤、石油天然气等不可再生能源这些

摘要用前景。然后继续介绍能干燥箱的工作过程以及系统设计的过程以及10了10立能热风干燥箱的热力计算的过程，同时还联系实际情况进行分 干燥箱换热Thedesignof10m³SolarhotairdryingIntoday'ssociety,weareusedalotofcoal,oil,naturalgasandothernonrenewableenergy,theseenergytogiveusbringconvenience,onourenvironmentcausedgreatpollution,thesenonrenewableenergyincreasinglyreduced,resultingintheseriousenergy,soenergysavingandemissionreductionisimperative,solarenergyasarenewableenergysource,ithowtouseappearsisparticularlyimportant.Thepapermainlyintroducedtheworkingprinciple,characteristicsandapplicationofsolarhotairdryingbox.Thefirstistheintroductionoftheapplicationanddevelopmentofthedryingbox,fromwhichtounderstandthespecificfunctionsofthedryingbox,aswellastheapplicationprospectsofsolarenergydryingbox.Andthencontinuetointroducetheworkingprocessofthesolardryingbox,aswellastheprocessofsystemdesignandthecharacteristicsandadvantagesof10cubicmetersofsolarhotairdryingoven.Whilehighlightingtheadvantagesofthesolaroven,italsoclearlypointsoutthelimitationsandproblems,andhowtoavoidtheseproblems.Italsoyzestheworkingperformanceofthesolardryingboxindifferentseasons.Finally,theselectionanddesignofthecomponentsarecalculated,includingthefan,heatexchanger,heatcollectionplateandsoon.Highlightsthe10cubicmeterssolarhotairdryingchamberthermodynamiccalculationoftheprocess,alsocontacttheactualsituationtocarryontheysis,finallycompletedtheexampleofsolarhotairdryingchamberisintroduced,combinedwiththedrawingofthesystemfortheysisand:Solarenergy，Dryingoven，Heat摘 第一章绪 1.1能干燥技术及其利 1.1.1能干燥的利 1.1.1.1能干燥农副产 1.1.1.2能干燥药 1.1.1.3能干燥木 1.1.1.4能干燥在其他方面的应 1.2能热风干燥系 1.2.1能集热 干燥 搁架与搁 风 工作过 适用范 结束 第二章设计拟解决的问题及注意事 本课题要研究或解决的问 拟采用的研究设计时应该注意的问题 第三章热力计算及结构设 原始参 除湿量与风量的确 夏季平均温度下除湿量与风 夏季不同时刻下的除湿量与风 冬季平均温度下除湿量与风 过渡季节平均温度下除湿量与风 管壳式热交换器设计计 确定设计方 确定物性参 热空气的物性参 冷空气的物性参 平均传热温 管子的选型和冷空气面积的确 给热系 管程给热系数计 壳程给热系数计 总传热系数的计 传热面 系统压降估算及风机的选 系统压降的组 管的压 壳的压 风机的选 第四章能干燥箱性能分 不同时刻性能变 不同时刻时除湿量的变 不同时刻时所需风量的变 不同季节性能变 不同季节时风量的变 不同季节时除湿量的变 性能分 第五章总 参考文 法，可再生能源特别是能利用成为关注的重点[2]。我国由于地域辽阔，所以能资源相当丰富,大概有60%左右的500kJ/m22000h670840kJ/㎡,这个值与撒哈拉沙漠地区[5]相近。在我国除了这些地大。自1975年以来,我国对能干燥技术的研究开发和推广应用,进行了大1.1能干燥技术及其利 1.1.1能干燥的利1.1.1.1能干燥农副产和，干燥便成了其中一个十分重要的环节，当然这个环节也是耗能[13]等，这些研究的成果都表明干燥后产物的质量都有了一定的提高[14]。上1.1.1.2能干燥药1.1.1.3能干燥木干燥木料的干燥室，其国有近20个。这是因为木材在自然干燥的过1.1.1.4能干燥在其他方面的应粒盐须经过、洗盐、离心脱水、加碘、干燥等工艺，产品含水在0.5%以1.2能热风干燥系1.2.1能集热 空气集热器是能干燥器中的相当重要的部件[26]。因为真空管能集93%，46%。它的使用时间也是相对较长201.内玻璃管2.选择性吸收图层3.真空夹层4.罩玻璃5.6.7.吸气剂1-1大小选择应该足以保证燥的物料不会从中漏下。风箱中的空气流速和通风量，并且将湿空气排出干燥箱[26]。2.风机3.能空气集热器4.管道5.干燥箱图1-2能热风干燥机结如何确定能热风干燥机集热器的安装倾角，这个角度应该和当地的纬1-2，这样做是为了保证充足的日照。以玉米的干燥为例，燥的玉米摊放在各个搁板上，并且层层分开一一摆放在干燥箱的搁架辐射在穿过能空气集热器上的玻璃盖板后，然后照射到集热器的吸热板上，能被吸热板吸收并与此同时转换成热能，该热能用对热集热器适用范结束 本课题是对以能为能量来源的热风干燥器进行设计，通过空气集热器度：70%）通过风机通入干燥箱（10立），使其内的气压降低，同时，由物料中的水分不断气化并且减少。同时上升的热气流也把水汽带走，这2.风机 能空气集热器4.管道5.干燥干燥过程耗热量的计算,计算出在整个过的参数T1d1，T2d2，T3d3。最后便能得出 能集热器所能提供的有效热量Q1；适当等,因此便选用真空管能空气集热器。根据能集热器供给的有效热量，日均能辐射，真空管能空气集热器效率计算出采光面积；内玻璃管2.选择性吸收图层3.真空夹层4.罩玻璃5.支撑件6.吸气膜7.由于能属那种间歇性的能源，一个光照相对可以的地方，地面上11kW，所以要想满足大部分的使用要求，由于能比较容易受天气的影响，便给能的使用带来不少麻烦，而这对于能的干燥来说，这样势必会造成设备初期的投资会较高、系原始参t3=60℃干燥箱内相对湿度3=70%干燥箱体积为10m³303-1789表3- 不同季节时的平均温度及相对湿5相对湿度夏季平均温度下除湿量与风温度相对湿度含湿量温度相对湿度含湿量湿空气比焓1231kgd1=d3-d2=100.86-1kg

1kgQ=ma（h2-h1）=12.01×(111.55-32.9471.18133.32176.34228.92239.436233.7181.12138.175.96=140.8w/集热板面积A取 A=30㎡夏季每天全天集热器吸收的总热量1W=Q1=167270.41 1由于WG1111

假设t2=70℃3-温度相对湿度含湿量湿空气比焓1231kgd2=d3-d2=100.86-1kg

d

84.24

1kgQ=ma（h2-h1）=12.01×(117.02-2W=Q1=167270.42 2由于WG222G=1000W2=1000334.072d

3-1中，纵坐标为除湿量（kg/d），横坐标为风量 表3-5夏季白天各时间点空气温度及各项参温度8取t2=65.3℃，3-83-除湿量风量8冬季平均温度下除湿量与风3-温度相对湿度含湿量湿空气比焓15231kgdd=d3-d2=100.86-1kg

=1（96.51kgQd=mad×（h2-h1）=10.36×(77.07-=77.7w/30则，冬季每天的排湿量为Wd=92307.6由于Wd=Gddd/1000Gd=1000Wd/dd=1000×145.87过渡季节平均温度下除湿量与风3-温度相对湿度含湿量湿空气比焓1231kgdg=d3-d2=100.86-1kg

=1（92.331kgQg=mag（h2-h1）=10.83×(88.00-13.8249.67114.2164.39214.58226.53216.97169.17116.5949.67=122.89w/30Wg=Q1g/Qg=14599.32由于Wg=Ggdg/1000Gg=1000Wg/dg=1000×273.83热器对热量进行回收。热空气走管程，冷空气走壳程，热空气的进口温度为Tn1=60℃，出口温度为Tn2=40℃，冷空气的进口温度为Tw1=30℃，换热器的效率为确定物性参1TTn1Tn212热空气的物性参 定压比热 导热系 1黏 1热空气的质量流量1热空气的体积流量Vw11冷空气的物性参冷空气的体积流量热空气的热流 冷空气的质量流量

Q1

=V2

经过试算 -T 2冷空气的定性温度为TTw1Tw222 ρ2=1.1170kg/m3定压比热 cp2=1.027导热系 2黏 2较大温差Tmax=Tn1-Tw2=60- 较小温 Tmin=Tn2-Tw1=40-由

=1.5 T1

T=1 （2

管子的选型和冷空气面积的确初选管道型号为d0=0.0335m，di=0.025m管心距为0.042m，取壳体截面的两边边长为则，管子根数为

1

=107.9n=108d

i12

22.5则，冷空气进口直径为d2=2.5

=0.238给热系管程给热系数计计算雷诺数

=11di=1.05542.10.02511 19.4210-11查 1则 Nu1=1

08Pr03=0.0232853.17080.7303

11管程传热因子 传热因子，公式由《热交换器原理与设计》 NuPr-1/3a014=12.160.731/30.985014

G1

d

=2.21kg/(㎡ni2

108

i19.84×10- 11h1

i1

a1a

-

-13.531.05142.21

=3907.32W/(壳程给热系数计

d

0.025A0.630.34-ni 2

0.630.34-108

0.1612

D

40.16120.0485m

22

18.895106查得，Pr2则

08Pr030.0237167.84080.7203取

2w

22壳程传热因子 22与设计》

Pr-1/3

01425.310.72-1/30.98901422

i18.5710-

22

G2

D

0.0485

=63.55kg/(㎡e 2

i

014

0.9890a=164.38W/(a总传热系数的计管程与 均为空气，则根据《热交换器原理与设计》附录D查管程与 流体的污垢热阻

2

g49.8w/(

bd0-di

2

rgg

0.004250.000085(㎡

dd0di

2d

d

1

-12Kr012

r0

0i

g dh dh

h1di

0.0335

0.0335-

0.025=148.62W/(传热面

QKTmF

F

2.4691000=1.33㎡148.62系统压降的组整个系统的压降由这几部分组成，管壳式换热器管的压降p1，的压降p2能集热器中的压降以及连接各部分的管道中的压降估算为p3管的压p1pi管长选取2.36f1

Re1=2853.17>2100, a0140.985-014 则， 的压降L p=p=4

11

1.002d2 d2i

壳的压该管壳式换热器没有折流板而且为错排管束换热器设计为8排管束则， 则， 的压降1.p5

-1/

014Na1.57167.841/

989014

p3

p

GDF2.5-4第四章能干燥箱性能分，众所周知能在一天中不同时刻都是不尽相同的，四季中能更是相差。所以，有必要对该干燥箱进行简单的性能分析。，不同时刻性能变不同时刻时除湿量的变083-2中纵坐标为除湿量早晨刚出来由于辐射强度不够所以温度较低此时的除湿量也是最低的伴随时间的推移空气温度升高辐射增强集热板收集到的热量12季节也是相似的情况。083-3中纵坐标为风量同理，随时间的推移，温度升高，风量也随之升高，在12不同季节时风量的变不不同季节风量的变03-不不同季节除湿量的变03-夏季空气平均温度最高，辐射也是一年中最多的，相对应得除湿量也性能分CAD[1].工业烟气余热回收利用方案优化研究[D].，华技大学[2]，李保国.能干燥技术的研究及其应用[J].中外能源 34-[3]黄素逸，杜一，明廷臻.新能源技术[M].:中国电力,2013:56-[4]和,.能干燥[J].林业大学学报,20(2):221-[5].能干燥在工农业生产中的应用[J].新能源,1990,12(5)：l-[6],,,.能蒸汽热风干燥系统的设计与研究[J].包与机械,2012,28(2):106-[7],.能干燥技术及其应用[J].技术装备，2013,21(2):35-[9],,.水泡梅能干燥的试验研究[J].云南师范大学学报2006,3(26):20-[10],王娟，,，蔡国富.热风-能结合干燥加工龙眼干[12],,金天明.能直射干燥谷物特性的研究[J],科技通报1999，15(3):207-[14]张谦，过利敏.能干燥技术在我国果蔬干制中的应用[J].农业科学2011，12(48):2331-2336.[15]，李明，，.能干燥装置性能及三七干燥效[J].农业工程学报,26(10):377-[16]RomdhaneBenSlama,MichelCombarnousb.Studyoforangepeelsdryingskineticsanddevelopmentofasolardryerbyforcedconvection[J].SolarEnergy,2011,2(85):570–578.[17]GbahaP'YobouetAndohH，KouassiSarakaJ，eta1．Experimentalinves