1、冷風(fēng)干燥
烘干機(jī)的基本原理
冷風(fēng)干燥裝置主要由冷風(fēng)和干燥器兩大系統(tǒng)組成。冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組主要由冷風(fēng)（制冷）系統(tǒng)和空氣回路組成。
如下圖，滿足生產(chǎn)要求的干空氣進(jìn)入干燥室，帶走被干燥物體的水分，變?yōu)闈窨諝獬鰜�；然后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行冷卻除濕，首先冷卻至露點(diǎn)，再進(jìn)一步冷卻使水分從空氣中凝結(jié)出來，然后進(jìn)入冷凝器處吸收熱量后，變?yōu)榈蜏馗煽諝猓ɡ滹L(fēng)），再進(jìn)入干燥室內(nèi)吸收被干燥物體的水分提高濕度，完成循環(huán)。
而制冷劑在蒸發(fā)器中吸收來自干燥過程循環(huán)風(fēng)的熱量，由液體蒸發(fā)為蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后送到冷凝器中，在高壓下制冷劑冷凝液化，放出高溫的冷凝熱去加熱來自蒸發(fā)器的降溫去濕的低溫干空氣，把它加熱到要求的溫度后進(jìn)人干燥室內(nèi)作為干燥介質(zhì)循環(huán)使用，液化后的制冷劑經(jīng)膨脹閥再次回到蒸發(fā)器內(nèi)。
2、冷風(fēng)干燥烘干機(jī)的特性
2.1冷風(fēng)干燥烘干機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
(1)節(jié)能。冷風(fēng)干燥烘干機(jī)的最大優(yōu)勢就在于其節(jié)能效率高，傳統(tǒng)的開式電加熱干燥法將干燥室出來的濕度大以及溫度相對高的空氣直接排人大氣，浪費(fèi)了其中大量的顯熱和潛熱，且開式循環(huán)的性能隨環(huán)境空氣狀況的變化而變化。而冷風(fēng)干燥系統(tǒng)不需用加很多的熱能，在寒冷的冬季里，可以從干燥室出來的含有相當(dāng)焓值的熱能的濕熱空氣，通過蒸發(fā)器回收部分熱量，再進(jìn)入冷風(fēng)系統(tǒng)循環(huán)。筆者在1999年制造的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)上經(jīng)2000年至2005年冬季試驗(yàn)�；旧喜恍枰O(shè)備上的電加熱裝置。
(2)干燥的質(zhì)量比較好。因?yàn)槔滹L(fēng)干燥烘干機(jī)一般都會(huì)安裝在線傳感器和較精確的控制裝置，然后通過控制冷風(fēng)干燥烘干機(jī)的蒸發(fā)器和冷凝器的溫度來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。溫度和濕度能同時(shí)顯示和控制。尤其對熱較為敏感的水產(chǎn)品。
(3)與其他干燥裝置相比，更加節(jié)約干燥時(shí)間。低溫干燥技術(shù)一般需時(shí)較長，傳統(tǒng)的干燥器在干燥后期由于干燥介質(zhì)的濕度與干燥物料的濕度相差不大，從而導(dǎo)致效率降低。而冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組可以利用蒸發(fā)器的除濕作用使效率提高。如干燥風(fēng)鰻，傳統(tǒng)的要兩到三天時(shí)間才能干燥完畢，而冷風(fēng)干燥烘干機(jī)只需10小時(shí)左右就可以了，富通新能源生產(chǎn)銷售
顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)、木屑烘干機(jī)等生物質(zhì)燃料成型木屑烘干等機(jī)械設(shè)備。
2.2干燥烘干機(jī)的缺點(diǎn)
(11初投資比較大，技術(shù)要求高。
(2)操作維護(hù)要求比較高。冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組的壓縮機(jī)、熱交換器等都需要定期檢查和維護(hù)，使機(jī)組在良好狀態(tài)下運(yùn)行。
(3)制冷劑泄漏。因?yàn)檠b置有壓力系統(tǒng)，可能會(huì)引起閥門管道等密封不嚴(yán)，從而導(dǎo)致制冷劑泄漏。
3、評價(jià)干燥烘干機(jī)工作效率的主要指標(biāo)
在干燥技術(shù)中評價(jià)其效率的指標(biāo)有：SPC(除濕能耗比U/kg)、COP(制冷系統(tǒng)的性能系數(shù))、MER(單位時(shí)間除濕量kg/h)、SMER(單位能耗除濕量kg/kWh)。
SPC是評價(jià)一個(gè)干燥烘干機(jī)性能的傳統(tǒng)指標(biāo)，是耗功量與除濕量之比，COP只反映了制冷系統(tǒng)的性能而沒有考慮整個(gè)干燥系統(tǒng)，MER考慮的是干燥系統(tǒng)干燥產(chǎn)品的輸出量，SMER能夠較好的反應(yīng)能量利用效率。一般主要使用它作為干燥烘干機(jī)工作效率的主要指標(biāo)。單位能耗水分排除量：
4．筆者研制的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)性能指標(biāo)
在1999年，，筆者接受日研制風(fēng)干1.5噸／次風(fēng)鰻魚二臺(tái)。裝機(jī)功率30KW/臺(tái)，風(fēng)干工作溫度8-10度，除濕量60KG/H，SMER可達(dá)2KG/KWh，采用二級去濕裝置，二蒸發(fā)器、四冷凝器制冷系統(tǒng)，自動(dòng)與人工控制溫濕度電氣系統(tǒng)，可補(bǔ)充部分新風(fēng)循環(huán)，有紫外線殺菌裝置。經(jīng)海光食品有限公司使用，干燥風(fēng)鰻魚需要時(shí)間為10小時(shí)。國內(nèi)外冷風(fēng)干燥烘干機(jī)的一些技術(shù)改進(jìn)與改革
5.1采用聯(lián)合冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
在冷風(fēng)干燥系統(tǒng)中采用高頻電磁波或紅外線加熱源作為輔助的加熱，將提高干燥速度，同時(shí)減少冷風(fēng)系統(tǒng)本身的熱負(fù)載量。
5.2在蒸發(fā)器前布置外部通風(fēng)口
將外部通風(fēng)口布置在蒸發(fā)器入口前，能將干燥后的潮濕空氣中的顯熱和部分潛熱排入環(huán)境，降低了蒸發(fā)器負(fù)荷，提高了除濕效率，但受環(huán)境影響較大。
5.3安裝回?zé)崞?br />
安裝回?zé)崞鞯闹评湎到y(tǒng)可以利用從蒸發(fā)器出來的冷空氣來預(yù)冷蒸發(fā)器前的高溫高濕空氣，既可以降低蒸發(fā)器負(fù)荷，又提高了除濕效率，同時(shí)不受環(huán)境影響，還可回收部分熱量到冷凝器發(fā)揮作用。
5.4加裝輔助冷卻器
在蒸發(fā)器前布置輔助冷卻器，可以減小蒸發(fā)器的熱負(fù)荷，減小傳熱溫差，降低了系統(tǒng)的能量損失。
5.5利用相變材料貯熱的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
一般地，當(dāng)冷風(fēng)干燥烘干機(jī)的干燥溫度達(dá)到干燥所需的溫度后，常采用尾氣排放或者調(diào)節(jié)輔助冷凝器的流量來控制干燥溫度的穩(wěn)定。因此使得機(jī)組排放掉部分熱量，使總能耗增加。我們可以采用相變材料的貯能特性，回收這部分能量，提高冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組的節(jié)能效果。并且在冬季需要熱量時(shí)將貯存的能量釋放給干燥空氣。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，相變材料在冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組中的應(yīng)用大有節(jié)能潛力。
5.6采用可調(diào)冷凝壓力的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
在冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組中使用可調(diào)冷凝壓力冷凝器，達(dá)到提高除濕機(jī)的出口風(fēng)溫的目的。目前有筆者研制的可調(diào)冷凝壓力冷凝器，配合R22壓縮機(jī)組成冷風(fēng)循環(huán)的冷風(fēng)除濕干燥烘干機(jī)。
5.7在冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組中采用流化床
目前應(yīng)用的冷風(fēng)干燥裝置大多使用箱式結(jié)構(gòu)的，干燥室內(nèi)的傳熱傳質(zhì)效率低，干燥不均勻、干燥時(shí)間長，干燥產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。而在干燥系統(tǒng)中采用冷風(fēng)流化床將進(jìn)一步的發(fā)揮冷風(fēng)低溫干燥的優(yōu)勢，并且由于顆粒懸浮于干燥介質(zhì)中，使得干燥介質(zhì)與固體接觸面積較大，加上物料劇烈攪動(dòng)，大大的減少了氣膜阻力，使得傳熱傳質(zhì)效率提高。
5.8采用輔助蒸發(fā)器
輔助蒸發(fā)器主要用于快速泵熱升溫，在氣溫很低的季節(jié)里將干燥室溫度快速升高到干燥所需的溫度。經(jīng)試驗(yàn)研究得出：具有輔助蒸發(fā)器的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組，不但能夠完全實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電輔助冷風(fēng)千系統(tǒng)的升溫效果，而且節(jié)能高效，且在干燥初期，冷風(fēng)干燥烘干機(jī)組利用輔助蒸發(fā)器泵熱升溫可以明顯提高物品的除濕速度。
5.9采用輔助冷凝器
采用輔助冷凝器主要是將冷凝器分為兩部分，其中一個(gè)作為輔助冷凝器向外界環(huán)境放熱。這種結(jié)構(gòu)的冷凝器將可以使干燥溫度控制靈活方便，通過調(diào)節(jié)輔助冷凝器的流量來維持干燥溫度穩(wěn)定。由于輔助冷凝器的換熱系數(shù)較高，只需一般性的換熱器。當(dāng)用輔助冷凝器加熱外界空氣對物料進(jìn)行預(yù)干，可回收這部分溫度較高的冷凝熱，節(jié)約能源，提高系統(tǒng)效率。
5.10采用以計(jì)算機(jī)為上位機(jī)，可編程控制器為下位機(jī)的冷風(fēng)干燥裝置控制系統(tǒng)。
主要是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和管理，可編程控制器PLC對干燥系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種工況參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，對各種工藝參數(shù)按照設(shè)定好的程序，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其冷風(fēng)干燥烘干機(jī)處在最優(yōu)的工作狀態(tài)。
5.11使用惰性氣體作為干燥工質(zhì)的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
主要是利用惰性氣體代替一般使用的空氣作為干燥介質(zhì)。
5.12使用穿流式冷風(fēng)氣調(diào)干燥烘干機(jī)
該設(shè)備主要是改變干燥過程中傳統(tǒng)的靠不斷吸人新鮮空氣來排出高溫廢氣的形式，以定量的氣體為載熱體和載濕體，在系統(tǒng)內(nèi)完成傳熱、傳質(zhì)、脫水和去濕的過程。且配置氣調(diào)機(jī)構(gòu)，降低定量氣體中氧氣含量，以物理方法抑制果蔬，食用菌干制過程氧化和酶促褐變。
5.13太陽能一冷風(fēng)干燥系統(tǒng)
干燥系統(tǒng)的供熱與濕空氣的排濕由太陽能加熱系統(tǒng)和冷風(fēng)除濕機(jī)二者配合起來完成。二者既可單獨(dú)使用，也可聯(lián)合使用。如果天氣晴好，氣溫高，則可單獨(dú)使用太陽能加熱系統(tǒng)；天氣不好或夜間，即可由于燥機(jī)來承擔(dān)干燥的供熱與除濕任務(wù)。
5.14貧氧冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
它由冷風(fēng)源與干燥室組成，其特征是冷風(fēng)源一端通過管道與干燥室相連，另一端通過管道與循環(huán)風(fēng)機(jī)的一端相連，循環(huán)風(fēng)機(jī)的另一端通過管道與貧氧發(fā)生器的一端相連，貧氧發(fā)生器的另一端通過管道與干燥室相連，它是在不改變原有傳統(tǒng)冷風(fēng)系統(tǒng)的前提下，在空氣循環(huán)回路中置人一個(gè)燃燒環(huán)節(jié)，故可利用燃燒消耗空氣中的氧，使氧變成二氧化碳，并可提供熱能補(bǔ)充，故結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
5.15使用部分新風(fēng)補(bǔ)充型冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
在冬季，低溫低濕的空氣一定比例導(dǎo)入冷風(fēng)干燥烘干機(jī)中，能明顯提高SMER，從而降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。
5.16干燥室的風(fēng)道路走向比較
現(xiàn)有的干燥室有橫向吹風(fēng)與縱向吹風(fēng)兩種，橫向吹風(fēng)干燥物料干度相對均勻，風(fēng)速較慢，整體時(shí)間長，COP低一些，縱向吹風(fēng)些干燥時(shí)間短，風(fēng)速快，COP高一些。物料干度相差大一些。定時(shí)間利用雙門循環(huán)移動(dòng)物料能夠提高SMER。以上兩種結(jié)構(gòu)采用的均為上面出，下面進(jìn)。所用冷風(fēng)干燥烘干機(jī)的高度較高，空間利用率較低，筆者構(gòu)想的水平方向的循環(huán)方式，能有效地提升空間利用率，風(fēng)機(jī)配套功率減少，圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料減小。起到更加節(jié)能，減小初投資的作用。
5.17使用干燥室殺菌裝置的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
因干燥室處于封閉狀態(tài)，而水產(chǎn)品營養(yǎng)豐富，細(xì)菌容易繁殖，故要用紫外燈對干燥室進(jìn)行殺菌，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，效果不錯(cuò)。
5.18使用二級去濕裝置的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)
有些物料對濕度要求較高，傳統(tǒng)的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)達(dá)不到符合要求的冷風(fēng)，這就需用二級去濕的冷風(fēng)干燥烘干機(jī)。以滿足特殊要求的產(chǎn)品。
6、 結(jié)束語：
冷風(fēng)干燥烘干機(jī)以其節(jié)能的特性而被社會(huì)廣泛應(yīng)用。我們不斷地研究和發(fā)展冷風(fēng)干燥烘干機(jī)就是不斷地提高其熱效率、提高其穩(wěn)定性、提高其智能化、提高其環(huán)保性能，擴(kuò)大其使用范圍。朝著節(jié)能減排、產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。
