熱泵干燥技術(shù)與裝備

第1章熱泵干燥技術(shù)概述/001
1.1能源與環(huán)境現(xiàn)狀001
1.1.1能源現(xiàn)狀001
1.1.2我國的環(huán)境現(xiàn)狀002
1.1.3我國的節(jié)能與環(huán)保目標(biāo)003
1.2我國干燥行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)003
1.2.1干燥概述003
1.2.2我國干燥行業(yè)的現(xiàn)狀005
1.3熱泵干燥技術(shù)007
1.3.1熱泵干燥技術(shù)的原理007
1.3.2熱泵干燥技術(shù)的特點(diǎn)008
1.3.3熱泵干燥技術(shù)的適用范圍008
1.3.4熱泵干燥與其他干燥技術(shù)的對(duì)比009
1.3.5熱泵干燥技術(shù)的應(yīng)用011
1.3.6熱泵干燥技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)012
參考文獻(xiàn)016

第2章熱泵工質(zhì)和干燥介質(zhì)/020
2.1熱泵工質(zhì)020
2.1.1熱泵工質(zhì)及其分類020
2.1.2對(duì)熱泵工質(zhì)的要求020
2.1.3熱泵工質(zhì)的性質(zhì)024
2.2干燥介質(zhì)029
2.2.1干燥介質(zhì)概述029
2.2.2濕空氣029
2.2.3濕空氣的狀態(tài)參數(shù)029
2.2.4濕空氣的焓濕圖032
2.3過熱蒸汽034
參考文獻(xiàn)035

第3章干燥過程的傳熱傳質(zhì)/036
3.1多孔介質(zhì)的基本特征036
3.1.1多孔介質(zhì)的水分存在狀態(tài)036
3.1.2多孔介質(zhì)的干燥特性參數(shù)038
3.2干燥動(dòng)力學(xué)理論與模型040
3.2.1多孔介質(zhì)中的水分遷移與蒸發(fā)040
3.2.2基本理論與模型042
3.2.3薄層干燥044
3.3干燥器衡算048
3.3.1物料衡算049
3.3.2熱量衡算050
3.3.3干燥過程中空氣狀態(tài)的確定與圖解法052
3.3.4計(jì)算算例053
參考文獻(xiàn)055

第4章熱泵干燥技術(shù)/059
4.1熱泵干燥的熱力學(xué)分析059
4.1.1熱泵干燥的熱力學(xué)原理059
4.1.2熱泵干燥系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律分析061
4.1.3熱泵干燥系統(tǒng)的熱力學(xué)第二定律分析061
4.1.4熱泵干燥系統(tǒng)的分類063
4.2熱泵干燥系統(tǒng)的性能優(yōu)化理論分析066
4.2.1熱泵干燥系統(tǒng)的最佳蒸發(fā)溫度067
4.2.2熱泵干燥系統(tǒng)的最大單位能耗除濕量068
4.3熱泵干燥用壓縮機(jī)074
4.3.1壓縮機(jī)的分類074
4.3.2壓縮機(jī)的熱力學(xué)分析076
4.3.3熱泵干燥用壓縮機(jī)與制冷壓縮機(jī)的區(qū)別079
4.3.4熱泵干燥系統(tǒng)中壓縮機(jī)的選型080
4.4壓縮機(jī)的補(bǔ)氣增焓結(jié)構(gòu)082
4.4.1補(bǔ)氣增焓系統(tǒng)082
4.4.2熱力學(xué)分析082
4.4.3最優(yōu)補(bǔ)氣壓力的確定083
4.4.4壓縮機(jī)補(bǔ)氣孔口的設(shè)計(jì)研究084
4.5干燥器087
4.5.1廂式干燥器087
4.5.2帶式干燥器089
4.5.3氣流干燥器090
4.5.4流化床干燥器091
4.5.5噴霧干燥器092
4.5.6回轉(zhuǎn)圓筒干燥器093
4.5.7轉(zhuǎn)鼓干燥器094
4.5.8塔式干燥器095
4.5.9槳葉式干燥器095
4.6熱泵換熱器與節(jié)流膨脹裝置096
4.6.1熱泵換熱器096
4.6.2節(jié)流膨脹裝置099
4.7熱泵干燥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)101
4.7.1空氣源熱泵密集烤房標(biāo)準(zhǔn)101
4.7.2谷物干燥機(jī)標(biāo)準(zhǔn)103
4.7.3水稻種子烘干脫水技術(shù)規(guī)程103
4.7.4太陽能果蔬干燥設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范103
參考文獻(xiàn)104

第5章機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）熱泵干燥技術(shù)/110
5.1MVR熱泵干燥技術(shù)110
5.1.1MVR熱泵干燥技術(shù)的原理110
5.1.2MVR熱泵干燥系統(tǒng)的熱力學(xué)分析110
5.1.3MVR熱泵干燥系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)111
5.2MVR熱泵干燥系統(tǒng)的構(gòu)成113
5.2.1MVR熱泵干燥系統(tǒng)的工藝113
5.2.2MVR熱泵干燥系統(tǒng)用壓縮機(jī)113
5.2.3MVR熱泵干燥系統(tǒng)的性能影響因素116
5.3MVR熱泵系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)性分析117
參考文獻(xiàn)118

第6章多源熱泵干燥技術(shù)/121
6.1空氣源熱泵干燥技術(shù)121
6.1.1空氣源熱泵干燥的工作原理121
6.1.2空氣源熱泵干燥的分類121
6.1.3空氣源熱泵干燥的應(yīng)用和展望123
6.2太陽能熱泵技術(shù)124
6.2.1太陽能熱泵干燥的工作原理125
6.2.2直接膨脹式太陽能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)125
6.2.3間接膨脹式太陽能熱泵干燥系統(tǒng)129
6.2.4太陽能熱泵干燥技術(shù)的應(yīng)用及展望131
6.3其他及多源耦合干燥技術(shù)133
6.3.1地源熱泵干燥技術(shù)133
6.3.2太陽能輔助干燥化學(xué)熱泵系統(tǒng)134
6.3.3二次回?zé)崾娇諝庠礋岜门c太陽能聯(lián)合干燥系統(tǒng)134
6.3.4太陽能水源熱泵組合干燥136
6.3.5遠(yuǎn)紅外輔助熱泵干燥137
6.3.6化學(xué)能熱泵干燥技術(shù)138
參考文獻(xiàn)141

第7章熱泵干燥系統(tǒng)的控制技術(shù)/143
7.1熱泵干燥的控制系統(tǒng)及其組成143
7.1.1熱泵干燥過程的控制系統(tǒng)簡介143
7.1.2熱泵干燥過程的控制系統(tǒng)組成144
7.1.3典型的熱泵干燥PLC控制邏輯145
7.2熱泵干燥系統(tǒng)控制技術(shù)的背景技術(shù)介紹147
7.2.1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)147
7.2.2可編程邏輯控制器技術(shù)147
7.2.3單片機(jī)148
7.2.4虛擬儀器技術(shù)149
7.2.5工業(yè)組態(tài)技術(shù)149
7.2.6區(qū)塊鏈技術(shù)149
7.3熱泵干燥的控制策略與理論151
7.3.1熱泵干燥過程的控制要求151
7.3.2熱泵干燥的控制策略151
7.3.3熱泵干燥控制理論154
7.3.4熱泵干燥控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)156
7.3.5熱泵干燥控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)156
7.3.6基于虛擬儀器技術(shù)的熱泵干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)157
7.4通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)158
7.4.1物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算簡介158
7.4.2農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)160
7.4.3云計(jì)算在農(nóng)業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用161
7.4.4農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)162
7.4.5建立農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系163
7.5烤煙自動(dòng)控制系統(tǒng)164
7.5.1半開式熱泵烤煙控制系統(tǒng)164
7.5.2基于視頻模式及專家系統(tǒng)的適應(yīng)性烤房工藝控制技術(shù)169
7.5.3基于云計(jì)算的自動(dòng)烤煙控制服務(wù)體系及其延伸應(yīng)用179
參考文獻(xiàn)179

第8章典型的農(nóng)林產(chǎn)品熱泵干燥/182
8.1烤煙熱泵干燥工藝及裝備182
8.1.1設(shè)計(jì)原則184
8.1.2煙葉烘烤過程中的失水規(guī)律184
8.1.3半開式熱泵烤煙系統(tǒng)的工作原理185
8.1.4熱泵烤煙系統(tǒng)主要設(shè)備的選型計(jì)算186
8.1.5熱泵干燥系統(tǒng)的性能測(cè)試結(jié)果190
8.1.6干燥產(chǎn)品品質(zhì)分析194
8.1.7能耗分析195
8.1.8污染物排放分析197
8.1.9技術(shù)應(yīng)用200
8.2木材熱泵干燥工藝及裝備202
8.2.1兩級(jí)壓縮高溫?zé)岜酶稍镅b置及試驗(yàn)分析203
8.2.2空氣級(jí)間耦合的低溫與干燥復(fù)合的熱泵干燥裝置207
8.2.3刺猬紫檀材熱泵干燥特性及工藝研究220
8.3玉米熱泵干燥工藝及裝備226
8.3.1熱管聯(lián)合多級(jí)串聯(lián)熱泵玉米干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)227
8.3.2熱管聯(lián)合多級(jí)串聯(lián)熱泵玉米干燥系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試232
8.3.3熱管系統(tǒng)運(yùn)行工況233
8.3.4各級(jí)熱泵機(jī)組運(yùn)行工況233
8.3.5玉米熱泵干燥經(jīng)濟(jì)性分析234
8.4香菇熱泵干燥工藝及裝備236
8.4.1小型半開式香菇熱泵干燥系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究236
8.4.2大型熱泵-電加熱聯(lián)合互補(bǔ)香菇干燥工藝及設(shè)備241
8.4.3熱泵技術(shù)在食用菌干燥中的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢(shì)246
8.5掛面熱泵干燥工藝及實(shí)例247
8.5.1熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)248
8.5.2烘房內(nèi)的溫濕度分布248
8.5.3熱泵機(jī)組的蒸發(fā)冷凝溫度變化250
8.5.4熱泵系統(tǒng)的制熱COP變化250
8.5.5熱泵機(jī)組的出回水溫度變化250
8.5.6熱泵設(shè)備的性能分析252
8.6駿棗熱泵干燥工藝及實(shí)例253
8.6.1熱泵干燥系統(tǒng)253
8.6.2干燥室的溫度分布和精確性254
8.6.3主機(jī)室的溫度255
8.6.4系統(tǒng)的能耗256
8.6.5經(jīng)濟(jì)性分析256
8.6.6系統(tǒng)的性能分析257
8.7枸杞熱泵干燥工藝及裝備259
8.7.1熱泵干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)260
8.7.2干燥室干燥工況261
8.7.3系統(tǒng)耗電情況263
8.7.4壓縮機(jī)運(yùn)行工況263
8.7.5枸杞干燥動(dòng)力學(xué)及品質(zhì)分析264
8.7.6熱泵烘房能耗分析265
參考文獻(xiàn)266

第9章污泥熱泵干燥資源化技術(shù)/268
9.1污泥268
9.1.1污泥的分類269
9.1.2污泥的特性270
9.1.3污泥處理的一般原則273
9.2污泥干化技術(shù)274
9.2.1污泥干化技術(shù)的分類274
9.2.2污泥干燥的機(jī)理276
9.2.3污泥干燥過程的形貌變化276
9.2.4污泥干燥動(dòng)力學(xué)278
9.3污泥熱泵干燥技術(shù)281
9.3.1污泥熱泵干化技術(shù)281
9.3.2帶回?zé)岬奈勰酂岜酶苫夹g(shù)283
9.3.3污泥太陽能干化技術(shù)284
9.3.4污泥太陽能熱泵干化技術(shù)286
9.3.5MVR熱泵污泥干化技術(shù)289
9.3.6污泥微波干燥技術(shù)290
9.3.7污泥低溫真空脫水干化技術(shù)291
9.3.8污泥低溫射流干化技術(shù)291
9.4污泥太陽能熱泵干化技術(shù)與應(yīng)用291
9.4.1溫室太陽能熱泵污泥干化系統(tǒng)291
9.4.2溫室太陽能熱泵污泥干化實(shí)驗(yàn)探究294
9.4.3溫室太陽能熱泵污泥干化系統(tǒng)案例300
9.5熱泵低溫帶式污泥干化技術(shù)與應(yīng)用301
9.5.1用于污泥熱泵干化的帶式干燥機(jī)熱力分析301
9.5.2湖南長沙某污水處理廠污泥熱泵低溫帶式污泥干化305
9.5.3佛山某污泥處置中心污泥熱泵低溫帶式污泥干化305
參考文獻(xiàn)307

第10章熱泵干燥技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用/310
10.1熱泵干燥技術(shù)在造紙行業(yè)的應(yīng)用310
10.1.1紙機(jī)干燥部的工作原理310
10.1.2紙機(jī)干燥部熱泵供汽系統(tǒng)分類311
10.1.3紙機(jī)干燥部熱泵供汽系統(tǒng)應(yīng)用裝備313
10.2熱泵干燥在褐煤發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用314
10.2.1吸收式熱泵的褐煤預(yù)干燥發(fā)電供熱水回收系統(tǒng)314
10.2.2集成熱泵干燥的褐煤發(fā)電系統(tǒng)316
10.2.3熱泵干燥技術(shù)在褐煤發(fā)電系統(tǒng)中的展望317
10.3熱泵干燥技術(shù)在紡織行業(yè)的應(yīng)用317
10.3.1紡織熱泵干燥技術(shù)317
10.3.2熱泵干衣機(jī)318
10.3.3熱泵干燥技術(shù)在腈綸生產(chǎn)中的應(yīng)用319
10.3.4熱泵干燥技術(shù)在紡織行業(yè)的展望320
10.4熱泵系統(tǒng)在制堿、制鹽行業(yè)的應(yīng)用321
10.4.1熱泵在制堿行業(yè)的應(yīng)用321
10.4.2熱泵在制鹽行業(yè)的應(yīng)用322
10.5熱泵干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用324
10.5.1帶魚熱泵干燥及裝備324
10.5.2熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合的魷魚干燥工藝及裝備328
10.5.3熱泵干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的展望331
10.6二氧化碳熱泵干燥系統(tǒng)及應(yīng)用332
10.6.1CO2熱泵干燥系統(tǒng)原理333
10.6.2CO2熱泵干燥系統(tǒng)性能分析333
10.6.3多級(jí)旁通與多級(jí)除濕的CO2跨臨界聯(lián)合熱泵干燥系統(tǒng)335
參考文獻(xiàn)339