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1、苗乡三七干燥 初步设计方案,云南师范大学太阳能研究所 昆明云湖太阳能科技有限公司 2008-11,苗乡三七干燥初步设计,1、 三七 的水分 三七干燥的目的就是要降低水分到适当范围的同时保持其原有的品质和药用价值。 三七的主要药用部分是根部,收挖过早或过迟 都会影响产量和质量。三七挖掘最适宜期的含水量如表 1所示 。 由表 1计算出三七平均原始水分为 7477。,苗乡三七干燥初步设计,苗乡三七干燥初步设计,2、三七干燥的温度、湿度、流速 温度超过 60就会使淀粉裂变成糊精,导致成分变性 ;同时温度过高易使三七表面硬化妨碍水分的汽化 。温度过低 ,三七内水分难以向外扩散 ,导致干燥效果差,既耗费劳
2、力又消耗热能。因此 ,三七干燥时要选择合理的干燥条件 。 在干燥介质相对湿度较低时 ,其水蒸气压力小 ,与三七表面 的水蒸气压力差较大 ,加速三七水分的汽化 ,使干燥过程加快。但在相同的温度条件下 ,干燥介质的相对湿度过低会使三七表面水分迅速汽化 ,内部水分来不及转移 ,形成表面硬 化 ,延长干燥过程 。 适当增加干燥介质穿过三七层的流速 ,也能加速三七的干燥过程。但是 ,干燥介质流速过大将会使三七表面迅速脱水,出现硬化,引起蛋白质凝固,消耗较多的热能,从而影响三七干燥过程 。实践表明,当干燥介质和物料水分都不变时 ,干燥介质流速控制在 05ms以下范围内最佳。,苗乡三七干燥初步设计,3、三七
3、干燥系统设计: 针对三七干燥的特殊要求,高流速的空气加热是不可取。因此 低温地板辐射技术提供夜间和不良天气条件下的干燥能源 日光温室提供良好日照条件下的辐射干燥技术 共同为三七干燥提供能量源。 地板辐射采暖干燥的热水采用太阳能和热泵制热结合的方式,实现节能和持续供暖的要求。 热泵冷量提供用来为温室高湿气体除湿。实现热量重复利用。,苗乡三七干燥初步设计,温室面积为: 5M13M=65M2; 温室屋顶可以安装2.5M2M(30管)集热器10架,共计300管 配置5M3热水箱,5M3冷水箱,苗乡三七干燥初步设计,温室面积为: 5M13M=65M2; 温室屋顶可以安装2.5M2M(30管)集热器10架
4、,共计300管 配置5M3热水箱,5M3冷水箱,苗乡三七干燥初步设计,苗乡三七干燥初步设计,苗乡三七干燥初步设计,苗乡三七干燥初步设计,苗乡三七干燥初步设计,4、干燥模式: 良好日照下 在良好的日照条件下,太阳辐射能量通过温室的东向西向南向玻璃窗入射到三七表面,调高室内的干燥温度,使三七开始脱水,当室内空气达到一定湿度情况下通过顶部的换气管路将高湿气体排放到大气中。提高三七的干燥速率。 夜间干燥 夜间温室温度降低,启用热水地板辐射加热干燥系统,将白天太阳能集热器加热的热水通过干燥台底部的盘管流入,使干燥台温度提升到50度左右,持续加热。在热量不足的条件下开启热泵。补充所需热量。 热量的重复利用
5、 将高湿气体排放的同时也带走了大量的热量,为实现热量的重复利用,本干燥系统设计了高湿空气热量回收除湿装置。利用冷水和热泵工作产生的冰水降温对湿气体干燥和重复利用。,苗乡三七干燥初步设计,5、能量需求计算 : 太阳能集热器得热量计算 太阳辐射强度按平均日照强度计算。 取I=8500W/m2 温室屋顶可以安装 2.5M2M(30管)集热器10架,共计300管 太阳集热面积为: S=0.0581.75300=30.45M2,苗乡三七干燥初步设计,太阳热水系统供热量为 P=IS=850W/M230M260%=15300W 每天5小时日照可得热量: Q=PT=15300W53600S=0.2754109
6、 J 这些热量可以得到温升40热水: M=Q/Ct = 275.4106/(4.210340)=1639Kg,苗乡三七干燥初步设计,温室日的热量计算:顶部遮阴外太阳辐射可通过南向、东西向玻璃传导到室内,因此日的热量可以用总的热量与屋顶遮挡得热量之差进行计算: 总热量: Qsy=SsyIT=65M2850W/M253600S0.8 =0.7956109J 屋顶吸收热量 顶遮挡有效面积 Ssy=Ssin()=65sin300.3=9.75M2 遮挡能量为: Qz=SsyIT=9.75M2850W/M253600S0.8 =0.11934109J 温室得热量 Q= QsyQz=0.79561090.
7、11934109J =0.67626109J,苗乡三七干燥初步设计,汽化热量需求 空气热量需求:室内空气体积按2000方计算,初温为20末温为50,苗乡三七干燥初步设计,假设空气热量循环应用的前提下,整个系统供给三七的总热量为: Q总=0.67626109J0.2754109J 7.74107J =0.87431106KJ 这些热量用来是水汽化并加热温度: 得 M= Q总/(qCt) = 0.87431106KJ/(2.26103KJ/Kg4.2KJ/Kg30) =0.87431106KJ/2386KJ/Kg=366Kg,苗乡三七干燥初步设计,含水量7477,根据上述计算,日可使质量489 k
8、g 的三七完全脱水。考虑三七干燥的周期为5天左右。该系统每批可干燥三七总质量为:2.4吨。,苗乡三七干燥初步设计,6、材料选用 太阳集热器:581800全玻璃真空集热管;联集器内胆0.4厚304不锈钢;40聚氨酯发泡保温;0.5彩色钢板装饰保护 热水箱:内胆1.2厚304不锈钢;50聚氨酯发泡保温;0.5彩色钢板装饰保护 冷水箱: 1.2厚304不锈钢,苗乡三七干燥初步设计,热泵热水机组:“光腾牌”水源+空气源双热源机组。型号GT-SKR150,输入功率11.5KW,制热量45.6KW1套或型号GT-SKR070,输入功率5.7KW,制热量22.8KW2套。 太阳能控制系统:A300-多功能微
9、电脑控制仪,德力西或正泰漏电保护、空气开关、交流接触器、时间/温度控制器,苗乡三七干燥初步设计,循环泵:德国威乐热水循环泵 给排水管:优质PP-R冷热水管及管件 温室内换热系统:热镀锌管+不锈钢板 冷凝除湿:不锈钢板 温室:镀锌钢结构或塑钢玻璃日光温室,苗乡三七干燥初步设计,7、项目预算 太阳热水系统(含集热器、控制系统): 80元/管300管=24000元 热泵机组:SKR-150型 54800元/套1套=54800元 SKR-0700型 28800元/套2套=57600元,苗乡三七干燥初步设计,热水箱(含支架): 2500元/M35M3=12500元 冷水箱(含支架): 1200元/M35M3=6250元 加热系统: DN20热镀锌管:9根10M3层+余量 300M30元/M=9000元 0.4mm不锈钢板: 36M2150元/M2=5400元 PH125威乐循环泵:1500元 温控系统:1000元 加热系统合计:16900元,苗乡三七干燥初步设计,冷凝除湿系统: DN25热镀锌管:3根10M3层+余量 50M40元/M=200元 0.4mm不锈钢板:45M2150元/M2=6750元 PH125威乐循环泵:1500元 温湿度控制:1500元 除湿系统合计:9950元,苗乡三七干燥初步设计,日光温室,苗乡三七干燥初步设计,
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