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任務(wù)書 課題名稱 10立方米太陽能熱風干燥箱設(shè)計 院（系） 專 業(yè) 姓 名 學 號 起訖日期 指導教師 20xx 年 1 月 24 日 一、 ? ? ?? 畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容和要求 本畢業(yè)設(shè)計課題結(jié)合產(chǎn)品開發(fā)，要求學生有一定的工程能力，本課題選題合理，工作量飽滿，機械制圖要求比較高。 學生通過本課題的設(shè)計可以綜合大學4年所學知識的運用能力，特別是工程熱力學、傳熱學、流體力學、制冷、熱泵技術(shù)及相關(guān)專業(yè)課程的知識應(yīng)用，同時有要有一定創(chuàng)新能力。本畢業(yè)設(shè)計資料比較欠缺，所設(shè)計要求學生進行設(shè)計計算、總裝圖和零部件圖紙的設(shè)計，通過本畢業(yè)課題的設(shè)計有利于學生工作盡快適應(yīng)工作崗位的要求設(shè)計。 主要設(shè)計參數(shù)： 已知環(huán)境條件： 干球溫度：60℃ 相對濕度：70% 干燥箱容積：10立方米 太陽能集熱板面積：設(shè)計中確定 二、 ? ? ?? 畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙內(nèi)容及張數(shù) 主要內(nèi)容： 太陽能干燥箱的設(shè)計內(nèi)容： 1、查閱資料，要求查閱相關(guān)資料，中文文獻25篇以上，英文文獻5篇以上，了解冷太陽能干燥箱工作原理，寫文獻綜述，并作開題報告； 2、 環(huán)境工況及需求分析； 3、空氣循環(huán)熱力計算： 4、室外換熱器的設(shè)計計算； 5、圖紙設(shè)計，重點在總圖和各換熱器的設(shè)計圖紙上。 內(nèi)容： 1、 零部件圖紙（折1#圖紙6張以上） ????? 2、完成干燥箱的設(shè)計說明書； ??? 3、完成干燥箱的設(shè)計； 三、 ? ? ?? 實驗內(nèi)容及要求 無 四、 ? ? ?? 其他 無 五、 ? ? ?? 參考文獻 至少25篇中文、5篇英文 六、 ? ? ??畢業(yè)設(shè)計（論文）進程安排 起訖日期 設(shè)計（論文）各階段工作內(nèi)容 備 注 起訖日期 設(shè)計（論文）各階段工作內(nèi)容 備 注 文獻綜述、英文資料翻譯 ? 開題報告 ? 系統(tǒng)的設(shè)計計算 ? 圖紙設(shè)計 ? 寫論文，準備答辯 ? ? ? ? 2 畢業(yè)設(shè)計外文翻譯 學生姓名： 學 號： 所在學院： 專 業(yè)： 翻譯原文： Study of orange peels dryings kinetics and development of a solar dryer by forced convection 指導教師： 201XX 年3 月 25 日 橘子皮干燥動力的研究和強制對流太陽能干燥器的發(fā)展現(xiàn)狀 Romdhane Ben Slama Michel Combarnous 摘要：該太陽能干燥器項目旨在利用太陽能作為熱源，在該地區(qū)頻繁使用，用于干燥易腐爛的產(chǎn)品。太陽能干燥器利用自然光來干燥產(chǎn)品，不會降低產(chǎn)品的干燥質(zhì)量。干燥裝置主要由太陽能空氣集熱器和干燥室組成。將太陽輻射轉(zhuǎn)化為熱的太陽能集熱器，在流動的空氣中增加了適當?shù)膿醢迥苁蛊溆行栽黾?。收集器的效率可以達到80%。集熱器的出口端的熱空氣到達干燥室，該干燥室中的熱傳遞與該產(chǎn)品干燥是通過對流來完成的。干燥動力學的研究表明，除了對溫度和干燥的空氣速度的依賴性，干燥速率也取決于干燥產(chǎn)品的切片方式。主要在于干燥空氣與產(chǎn)品的接觸表面，因此，在濕基含水率在一個天中從76%降低到13%。然后，我們以健康的方式獲得干燥的產(chǎn)品，并在如此頻繁風沙的該地區(qū)使用任意干燥空氣來干燥產(chǎn)品，這樣不會降低任何更多的干燥產(chǎn)品的質(zhì)量，而且干燥的總效率達到28%。 由Elsevier出版有限公司出版 關(guān)鍵詞：太陽能；干燥；橘子；對流；動力學；效率 1.引言 在突尼斯，太陽能是非常豐富的，特別是在南方。因此，使用太陽能在越來越多的在干燥領(lǐng)域（能源安全和環(huán)境保護）將是明智和有利可圖的。兩種類型的烘干機，直接和間接式干燥機，在這里提出的設(shè)想，進行測試的是國民學校的工程師加布，在突尼斯，以干燥的農(nóng)業(yè)食品產(chǎn)品為目的，例如橘子皮。橘子皮富含維生素C，研究表明它們可以降低血液中的膽固醇水平。在我們的這片地區(qū)，突尼斯南部，它是常見于干燥干棗，香料，辣椒，魚等。 在此之前，已經(jīng)進行了一項干燥動力學的研究。對同一時間的間接和直接干燥進行了測試。 在全球，太陽能干燥的類型很不同。我們可以列舉其中的一些： l 工業(yè)干燥器隧道式煙囪（自然條件—對流）：太陽能集熱面收集太陽能使 命名 AH 時間角度 d? Ta 環(huán)境溫度 K C 比熱 JKg-1K-1 W，X 產(chǎn)品含水量 Kg/Kg DM DH 擴散太陽輻射入射到水平平面 Wm-2 u 由正常的角和附帶的太陽光線形成的 D(i) 擴散太陽輻射入射到集熱器 Wm-2 角度 d? GH 總太陽輻射入射到水平平面 Wm-2 V 空氣流速 m/s G(i) 總太陽輻射入射到集熱器 Wm-2 (t) 太陽偏角 d? h 太陽緯度 d? 地點緯度 d? i 太陽能集熱器傾斜度 d? 反照率 ID 直射太陽能量 Wm-2 效率 LV 汽化潛熱 JKg-1 T0 一天的計算時間 h m 水分蒸發(fā)量 Kg 指數(shù)： Q 所獲太陽能量 kWh i, in 初始 QV 體積吞吐量 m3s-1 f 結(jié)束 S 集熱面積 m2 u 有用的 Ti 產(chǎn)品初始溫度 K re 收到的 e 入口 s 出口 i 其轉(zhuǎn)換為熱能，這種干燥機一般用于工業(yè)(Turhan，2006；Janjaietal，2008；Ferreiraetal，2008)。改進它們是由塞西等人（Sethi and Arora，2009）。 l 家用干燥機： –直接強制通風干燥機 (Gauhar etal，1998; Hossain and Bala, 2007; Gbaha et al，2007)。 –太陽能煙囪間接干燥器 (Hachemi et al.,1998; Pangavhane et al., 2002; Lahsanietal.,2004; Jain, 2005). –間接強制通風干燥機(Ben Slamaet al, 1996; Ben Slama and Bouadallah,1996a,b; Hawlader, 2004; Fadhel et al, 2005;Jamali et al,2004; Machlouch et al,2006; Zhiminet al, 2006). –混合式自然對流太陽能干燥器(Forson et al., 2007). 本文是jairaj（jaira et al.，2009）對許多熱門品種太陽能干燥器的回顧。 干燥產(chǎn)品的類型也各不相同： l 木頭：它放在一個充滿熱空氣溫室大棚（bentaieb et al.，2008）。壓力差保證了空氣在煙囪中的流通。 l 檸檬、番茄、辣椒、辣椒、杏、葡萄、肉類、魚、藥草和香料 (Chen et al., 2005; Togrul and Pehlivan,2002; Kamil et al.,2006; Janjaia et al., 2008). l 這項研究的對象是橘子皮，這涉及到干燥動力學研究及試驗干燥器的設(shè)計。 2. 干燥動力學研究 2.1 對象 干燥動力學曲線是任何實際烘干機制造的關(guān)鍵因素。所以，他們研究各種(Ait Mohamed et al., 2008; Hadri et al., 2008)產(chǎn)品，如辣椒、沙丁魚、香蕉、木材、胡蘿卜等。在這里我們研究橘子皮和描繪它們的干燥動力學曲線。這些曲線是用烘干實驗室細胞獲得的，與控制程序，溫度、壓力、風量、干燥水分和速度息息相關(guān)。 2.2 干燥動力學的結(jié)果 由于第一種存在表面水的情況下，該產(chǎn)品在開始時比在最終的干燥速率快。這個速度是最高的，因為該產(chǎn)品是分散的（正方形55毫米），因此，包括最高的傳熱表面，在同樣的方式，這個比例的干燥是正比于加熱的溫度（圖1）和干燥速度（圖2）。最后一條曲線構(gòu)成了橘子皮干燥特征曲線。 在圖3中，從3到4千克水/千克干物質(zhì)的初始水分的基礎(chǔ)上，根據(jù)時間，水分含量和干燥的速度減少，在12000s時停止，約3小時30分，從1.24到2.1米/秒的空氣干燥溫度為75℃。 對于干燥速度的曲線，在圖4中，我們觀察到的曲線交叉，因為隨著空氣流速提高，干燥速率也提高了，在這段時間結(jié)束的時候（3小時30分鐘），產(chǎn)品已經(jīng)干燥了，相反的情況下較低的氣流速度，需要更多的干燥時間。（見圖5）。 3. 試驗干燥機的設(shè)計 間接干燥器的設(shè)計包括三個不同的部分： l 配備了隔板的太陽能空氣集熱器(Ben Slama,1987,2007;BenSlamaetal.,1996)尺寸2 米1米。 l 干燥的外殼尺寸70厘米70厘米70厘米。 l 一個電風扇，以確保熱空氣從平板太陽能集熱器的強制循環(huán)，50瓦（他們可以由光伏設(shè)備提供）。 3.1太陽能空氣集熱器 集熱器配有擋板，其有利于湍流，從而使傳熱效率提高（見圖6），使用了三種配置： l 最佳擋板的集熱器出現(xiàn)在我們的參考文獻中，即橫向和縱向混合擋板。 l 混合的擋板及集熱器，但是，橫向擋板稍微傾斜的方向，以減少壓力損失。 l 沒有隔板的收集器用于比較。 圖1.含水量和空氣溫度的干燥速率?？諝饬魉? 2.1米/秒 圖2含水率和空氣流速的干燥速率 空氣溫度= 75℃. 圖3時間和空氣流速的含水量函數(shù) 溫度= 75℃. 收集器有2個空氣導管： l 一個是在玻璃和減震器之間存在滯止氣流。 l 另一個是在吸收減震器和絕緣體之間，包括一些擋板和流通的空氣。 圖4干燥速度函數(shù)的時間和速度。溫度= 75℃. 圖5間接干燥的照片 擋板放置在絕緣層上，并且固定在該吸收劑上。（見圖7） 3.2 干燥外殼 在集熱器的出口處，將空氣穿過干燥室，并將熱傳遞給該產(chǎn)品用來干燥。為了讓空氣流動，兩個形狀干燥室必須曲折運行過程中沒有死角（見圖8）。干燥室中包含幾盤產(chǎn)品，每一個可以包含多達三公斤的產(chǎn)品干。。 產(chǎn)品設(shè)置在“盤”內(nèi)的干燥，以這樣一種方式使空氣曲折地流動為了獲得較高的傳熱。此外，在干燥外殼中的流動更受青睞當氣流從簡單的彎曲流到雙彎曲時。 因此，空氣是分布方式更均勻的，這樣避免了仍然潮濕的區(qū)域和其他已經(jīng)干燥的區(qū)域的混合。 效率要從20%提高到25%，特別是當負載最高時（高于10公斤）。對于低質(zhì)量的產(chǎn)品的干燥，空氣是不受整體運行軌跡的約束，但直流產(chǎn)品在開放的空間生產(chǎn)。 圖6太陽能空氣集熱器的詳細說明: （a）它的組成（b）直擋板(c)斜擋板（d）所產(chǎn)生的流動 圖7干燥外殼（a）空氣流曲流（b）雙氣流在彎曲處 3.3操作 在集熱器底部，進入底部的環(huán)境空氣被太陽能加熱。由于擋板，傳熱增加，并在集熱器出口處，空氣擁有一個足夠高的溫度。它通過干燥室，將熱傳遞給該產(chǎn)品以進行干燥，并承載其中的水分。然后，它是由一個低功率的電動風機確保與外部進行強制通風。 圖8 空氣流量集熱器功能的效率 溫度必然是可變的 4.試驗結(jié)果 一方面單獨測量大部分集熱器的效率，另一方面測量整個干燥機的效率。我們在測量結(jié)束時對被干燥的產(chǎn)品的質(zhì)量進行測量。 4.1太陽輻射測量 接收的能量是每天從位于軍事基地附近的氣象站測量漫輻射DH和總輻射GH的水平輻射量得來的。在水平方向上的測量轉(zhuǎn)換的集熱器的傾斜計劃進行如下： 在傾斜集熱器的總輻射等于直接和散射輻射的總和，然后： G(i)=(Gh-Dh)(cos(i)+sin(i)/tg(h))+D(i) (1) 也可以在表格中寫下： G(i)=(Gh-Dh)(sin(i+h)/sin(h))+D(i) (2) 與： D(i)=(1+cos(i))/2Dh+(1-cos(i))/2Ghɑ (3) 太陽緯度“小時”是由其彎曲處的任何時時刻給出的： Sin(h)=sin()sin()+cos()cos()cosAH (4) 4.2干燥器能量效率的測定 溫度用熱電偶鐵康銅測量，精度±0.5℃,對于重量，一個精度為0.01克的天平。干燥的高效利用： e=Qu/Qre with (5) Qu=m(C(Ti-Ta)+Lv) and (6) Qre = (7) 由于它是已知的干燥比在干燥結(jié)束時的速度快，，然后，一個恒定的最終水分為15%。 濕效率評估： h=e (wi - wf) / wi (8) 和wf= 15%的校正效率： c=e(wi-wf)/(wi-15) (9) 正如眾所周知的是，干燥速度初始比在干燥結(jié)束時快，，那么一個恒定的最終水分為15%。 4.3試驗曲線 通常對于空氣的太陽能收集器，可以根據(jù)空氣流量（m 3 /小時/m2）繪制效率曲線（圖8），根據(jù)正?；б妫╩ 2℃/w）（圖9）。溫度是不恒定的，但取決于太陽能和空氣流量。 即使是適度的流量（35m3 /h/m2），使效率達到70%最佳擋板和46%沒有擋板的集熱器。這種差異是由于空氣和減震器之間的湍流對流造成的，甚至時由于擋板的存在造成的。 4.3.1集熱器效率 在圖10中，能量效率由表達式給出： =QvCT/(G(i)S) (10) 根據(jù)所使用的擋板的規(guī)定，直或傾斜，效率各不相同。與無擋板的集熱器相比，在流動方向的斜板有更好的效率為25%(Ben Slama1987, 2007; Ben Slama et al, 1996).圖9顯示的是60%的效率，作為參考，溫度上升40℃時無擋板，63℃用直擋板，80℃在陽光下的熱通量為1000W/m2. 4.3.2干燥效率 通過類比太陽能空氣集熱器，根據(jù)被干燥產(chǎn)品初始質(zhì)量的水分含量（圖10）和效益的函數(shù)，給出了兩種類型太陽能干燥器的效率曲線（圖11）（Ben slama et al.，1996；Ben slama和bouabdallah，1996；machlouch et al，2006）。對于 圖9 太陽能集熱器效率按標準化利潤 圖10 產(chǎn)品干燥初期干燥功能的效率 一個質(zhì)量為8公斤的產(chǎn)品，要干燥它，效率從20%增加到30%左右，使用大約有輕微傾斜擋板。20%的效率，在直擋板的情況下減少水分含量可能只有3%，在有斜擋板的情況下只有13%。正是由于這樣的事實，在環(huán)境中的空氣達到更高的溫度的情況下，使用擋板。 4.3.3壓降 對于一個空的干燥器，壓力下降，空氣流量增加。然而，在直擋板的情況下比斜的高。事實上，傾斜方向的流動，利于減少死角，方便冷卻空氣流入。該干燥機的產(chǎn)品增加壓力損失超過50%的負載（lahsani et al.，2004）。（見圖12）。 4.3.4 解釋 由干燥動力學研究曲線顯示： 圖11 根據(jù)標準化減肥的干燥效率 圖12 空氣流量的壓力降 –在開始時，隨著時間的推移，產(chǎn)品的含水量比干燥掉的多，因為在開始時，水的存在而在表面上。 –干空氣流速和干燥溫度成正比。 –橘子皮切片提高干燥速度。 –干燥速度隨時間而減少，并伴隨產(chǎn)品水分的減少。 該試驗表明，太陽能集熱器的出口溫度達到了92℃，而干燥外殼的溫度在50℃。該干燥器使用最佳傾斜角度擋板的集熱器，相比使用了集熱器與直擋板效率提高了14%。后者被證明是不足以降低水分含量，滿意的閾值對產(chǎn)品的保護（也就是說比如15%）。然而，提供斜擋板的方向流動，干燥只有一天就足夠了，兩個條件讓干燥使人滿意，即，溫度和空氣流速足夠高。由于橫向和縱向擋板，可以增加空氣流速并且使湍流器空氣溫度上升。因為斜橫隔板所產(chǎn)生的壓力損失在右擋板是不一樣大的。另一方面，在干燥室中的流動是優(yōu)先進行的，氣流均勻干燥；避免區(qū)域產(chǎn)品是過干的或還是濕的。 4.3.5一些可能的改進 有了這項工作，我們結(jié)束了一個由太陽能空氣集熱器提供的間接太陽能干燥器的設(shè)計，還包括斜折流板的方向上的流動。這些擋板可以使彎曲氣流在干燥器內(nèi)的流動而不產(chǎn)生很大的壓力損失。橫隔板將空氣分布在所有集熱器表面上的并且能進行更好的傳熱。 如果在每一個板不填充的產(chǎn)品，那么在干燥的外殼內(nèi)的空氣通道容易離開一部分。其產(chǎn)生的氣流也在彎曲處產(chǎn)生良好的傳熱。 干燥動力學可以突出的測試參數(shù)，即：溫度，絕對濕度的產(chǎn)品干燥，以及干空氣速度。 關(guān)于干燥溫度，溫度從57℃升為75℃，干燥速度從1.5公斤/公斤上升到3公斤/千克干物質(zhì). 關(guān)于干燥的空氣流速，空氣流速為1.24米/秒和2.1米/秒，干燥速度分別從2至3公斤/公斤增加至3公斤/千克。 同時利用熱空氣事先在干燥外殼減少死角，對于10公斤的初始質(zhì)量，總有效率從20%提高到25%。 最后，關(guān)于太陽能集熱器的安裝和干燥器中的動力流體，沒有擋板的集熱器在流量為35m3h-1m-2時的效率比一個有擋板的集熱器效率從40%增加到60%，更好的仍然是為斜擋板的集熱器，效率達到70%。 還應(yīng)強調(diào)一些實踐方面的問題： –作為冷卻液的輸出溫度超過90℃時使用雙層玻璃以減少對流損失。 –在減少吸收的輻射損失時使用同樣的方式，以使吸收劑選擇性通過減少的發(fā)射率系數(shù)為0.2。 –為干燥室開孔的部位應(yīng)能夠避免死角的形成。 5 結(jié)束語 雖然許多產(chǎn)品干燥的論文已發(fā)表在自然雜志上，但一些點必須強調(diào)，目前，在我們看來，相比單獨的產(chǎn)品，本文提出了一個更大的領(lǐng)域： l 眾所周知，空氣集熱器可用于干燥，特別是當我們用這樣一種方式利用太陽能時，產(chǎn)品有沒有直接接觸太陽輻射。 l 呈現(xiàn)一些產(chǎn)生真正經(jīng)濟效益的產(chǎn)品，橘子皮，干燥動力學曲線已在準穩(wěn)態(tài)下描繪，可用于類似的應(yīng)用程序，并在本文的第一部分有提到。 l 本文的第二部分，主要是對一個真正的空氣干燥器系統(tǒng)2個主要的關(guān)鍵點進行了處理： –擋板的存在，即使在低空氣流量也可以提高太陽能集熱器的效率。 –自然對流和強制對流之間的結(jié)合，通過使用風扇，盡可能精確地控制干燥過程中的質(zhì)量。 致謝 作者要感謝安妮在寫論文的最后一個版本的幫助。 參考文獻 Ait Mohamed, L., Ethmane Kane, C.S., Kouhila, M., Jamali, A.,Mahrouz, M., Kechaou, N., 2008. 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1.1.2太陽能干燥藥材 眼下，太陽能干燥在干燥藥材方面也有著十分廣泛的應(yīng)用，對國內(nèi)的中草藥材的干燥處理，主要是依靠露天攤曬和烘房烘烤兩種方式，這是這兩種方式受氣候影響十分嚴重，而且也造成原料得發(fā)霉和不清潔等不利影響；另一方面也是由于對烘房內(nèi)的各種因素條件不能及時的進行監(jiān)測與控制，例如相對濕度、溫度、物料脫水量等等，這樣便會造成藥材藥性的大量損失。中草藥如果能使用太陽能來干燥，就能獲得比較不錯的經(jīng)濟收入，其中是因為中草藥含水量較高，干燥時所消耗的能量較大；另外大部分中草藥的性味比較的厲害，不能對其進行高溫的加快干燥。以我國珍貴的三七[15]為例，因為當前科學技術(shù)一系列問題，到目前為止絕大部分農(nóng)戶依然繼續(xù)用簡陋的露天天然曬干等方式對其干燥。這種干燥方法有很多缺點，例如進行干燥的占地的面積過大，占用大量城市道路交通等，給城市交通安全等問題造成了相當大的壓力；也是因為老鼠蟲害、大氣污染等問題的產(chǎn)生，對干燥之后的產(chǎn)品產(chǎn)生了相當大的不良影響。還有很多藥材也是這樣，例如陳皮[16]。所以，利用合理、高效的利用太陽能來干燥中草藥顯得相當重要，這樣才能獲得更好的經(jīng)濟利潤 ，這也是最近這些年年來世界上各個國家大多數(shù)太陽能熱利用研究的熱點之一[17-22]。 1.1.3太陽能干燥木材 到現(xiàn)在為止，全世界各個國家使用太陽能來干燥木料的使用的范圍非常小，其中絕大多數(shù)都是簡單的溫室型的干燥器，而且其中大部分的體積通常比10m3小 ，根據(jù)相關(guān)方面的統(tǒng)計，現(xiàn)在全球僅僅擁有三百多個使用太陽能輻射來干燥木料的干燥室，其中中國有近 20 個。這是因為木材在自然干燥的過程中都是很容易變形的，而且經(jīng)常會出現(xiàn)龜裂等情況，這樣大大影響木材的品質(zhì)，如果采用太陽能干燥，這樣就可以很大程度上減少木材的龜裂情況的出現(xiàn)[23]。木料的除濕過程是木料加工時耗能最多的程序之一, 大概會占到加工總耗能的 42%～73%[24]。干燥過時會造成的大量污染，這也是我國環(huán)境破壞的源頭之一, 因此干燥過程中的節(jié)約能源，保護環(huán)境問題是重中之重。 1.1.4太陽能干燥在其他方面的應(yīng)用 太陽能干燥也還在其他很多方面有著大量的使用，例如，該技術(shù)在鹽業(yè)方面的利用也有了持續(xù)的增強，在現(xiàn)在食用鹽生產(chǎn)過程中，食鹽是鹵水中提出的大粒鹽須經(jīng)過粉碎、洗鹽、離心脫水、加碘、干燥等工藝，產(chǎn)品含水在0. 5%以下才能包裝儲存[25]。干燥設(shè)備通常采用振動式流化床或固定式流化床，并配備鼓風機、引風機、熱源、除塵器等。 2.太陽能熱風干燥系統(tǒng) 2.1太陽能集熱器 集熱器是一種十分重要的裝置，可以把太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱量，它也是太陽能利用過程中的重要裝置[3]。按照集熱器的傳熱工質(zhì)的物態(tài)可分為液體和空氣集熱器兩大類；按照集熱器是能聚光把它分為非聚光和聚光兩大類；根據(jù)集熱器能否抽真空可分為平板型集熱器和真空管型集熱器兩類；按照集熱器的工作溫度范圍的不同可以把集熱器分為低溫集熱器、中溫和高溫集熱器這三類集熱器。 空氣集熱器是太陽能干燥器中的相當重要的部件[26]。因為真空管太陽能集熱器擁有散熱損失小，保溫效果較好，抗凍能力相對較強等優(yōu)點（在南極等極寒地區(qū)都有優(yōu)良的表現(xiàn)）；真空管面對臺風時的阻力小，抵抗臺風的能力強，熱效率更是高達93%，系統(tǒng)熱效率也能達到46%。它的使用時間也是相對較長的，因為它的用料是高硼硅玻璃，它的里外涂層在環(huán)境里不會被氧化，在不會受外力作用的條件下使用時間可以超20年以上。 1. 內(nèi)玻璃管 2.太陽選擇性吸收圖層 3.真空夾層 4.罩玻璃管 5.支撐件 6.吸氣膜 7.吸氣劑 圖1 真空管集熱器的結(jié)構(gòu)示意 2.2干燥箱 干燥箱一般情況下為一的箱體，它的向陽的一面和上面通常蓋有平板玻璃，剩下的面都是用來隔熱的夾層，干燥箱材料選用和集熱器大致是相同[27]。 2.3擱架與擱板 它們的材料的選取比較簡單，一般就選用普通常見的金屬材料就可以。擱架一般固定在干燥室的內(nèi)側(cè)，擱板是一種活動的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，擱板的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔眼大小選擇應(yīng)該足以保證被干燥的物料不會從中漏下。 2.4風機 如果擱板上已經(jīng)擺放好了準備要干燥的產(chǎn)品后，將會對干燥箱內(nèi)空氣的流動產(chǎn)生一定程度的阻力，為了在干燥室內(nèi)產(chǎn)生一個相對良好的風速，所以應(yīng)該在干燥室的頂部放置一臺風機；調(diào)節(jié)風機的風力的大小便可以方便地調(diào)節(jié)干燥箱中的空氣流速和通風量，并且能及時將濕空氣排出干燥箱[26]。 3.工作過程 1.太陽 2.風機 3.太陽能空氣集熱器 4.管道 5.干燥箱 圖2 太陽能熱風干燥機結(jié)構(gòu) 如何確定太陽能熱風干燥機集熱器的安裝傾角，這個角度應(yīng)該和當?shù)氐木暥然颈３窒嗤?，如圖2，這樣做是為了保證充足的日照。以玉米的干燥為例，被干燥的玉米攤放在各個擱板上，并且層層分開一一擺放在干燥箱的擱架上，最后再開始對玉米進行干燥。 太陽輻射在穿過太陽能空氣集熱器上的玻璃蓋板后，然后照射到集熱器的吸熱板上，太陽能被吸熱板吸收并與此同時轉(zhuǎn)換成熱能，該熱能用對熱集熱器內(nèi)的空氣進行加熱，使空氣的溫度漸漸的上升。在風機的推動下，導致干燥室內(nèi)的空氣壓力逐漸下降，同時，熱空氣由于密度較低，具有向上流動的趨向，正是這樣才使空氣持續(xù)地向干燥室內(nèi)進行流動。 加熱后的氣流將熱量傳導給擱板上等待被干燥的物料，這樣就會使物料中的水分持續(xù)氣化并且減少。上升的熱氣流會把水汽從中帶走，這樣就達到干燥物料的目的。在風機的作用下將潮濕的熱氣排出到干燥室外，與此同時便實現(xiàn)了干燥介質(zhì)之間的強制循環(huán)和強化對流換熱[28]，完成這些后便可以減短干燥的周期。 4.適用范圍 該干燥箱主要能應(yīng)用于那些想要比較高的溫度又同時獲得一個清潔干燥的產(chǎn)品，如玉米[29]等一些常見的谷類；鹿茸和黃芪等中藥材；煙葉[30]、瓜子、茶葉、啤酒花、桂圓和紅棗等常用于生活的農(nóng)副產(chǎn)品。 5.結(jié)束語 干燥這個行業(yè)，耗能相對較高，所以節(jié)能減排的任務(wù)也相對較重[31]。在我國，許許多多的農(nóng)產(chǎn)品、林業(yè)產(chǎn)品與食品，其中大多數(shù)都適于利用太陽能的低溫或中溫進行干燥，也能對部分溫度較高時的干燥進行提前干燥，相對而言，還是比較有未來的。眾所周知，太陽能是一種環(huán)保能源，所以太陽能干燥對于我國提倡的一些環(huán)境保護的政策有積極響應(yīng)的作用，近年來，我國相關(guān)部門對太陽能干燥這方面的產(chǎn)業(yè)也給予很多政策性支持，同時也加大對其的宣傳力度。 本課題將以太陽能為能源進行設(shè)計利用干燥箱，同樣起到了節(jié)約能源和保護環(huán)境的效果，也具有現(xiàn)實意義。 參考文獻 [1] 孟嘉.工業(yè)煙氣余熱回收利用方案優(yōu)化研究[D].武漢，華中科技大學，2008. 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