10立方米太阳能热风干燥箱设计.doc

1、摘 要当今社会，我们大量使用煤、石油、天然气等不可再生能源，这些能源再给我们带来便利的同时，也对我们的环境造成了极大的污染，这些不可再生能源的日益减少，也造成了严重的能源，所以节能减排势在必行，太阳能作为一种可再生能源，它的如何利用显得尤为重要。 本文主要介绍了太阳能热风干燥箱的工作原理、特点及应用。首先是介绍干燥箱的应用及发展，从中了解到干燥箱具体的功能，以及太阳能干燥箱的应用前景。然后继续介绍太阳能干燥箱的工作过程以及系统设计的过程以及10立方米太阳能热风干燥箱的特点和优势。在突出太阳能干燥箱优点的同时，也明确的指出了它存在的限制和问题，以及如何去避免这些问题的出现。还对不同季节时的太阳能

2、干燥箱工作性能进行了分析，方便更深入的了解。最后便是计算对各部件进行了选取和设计，包括风机，换热器，集热板等部件。重点突出了10立方米太阳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析，最后完成了太阳能热风干燥箱的实例的介绍，结合图纸对系统进行了剖析和说明。 关键词： 太阳能 干燥箱 换热器IAbstract In todays society, we are used a lot of coal, oil, natural gas and other non renewable energy, these energy to give us bring convenience, o

3、n our environment caused great pollution, these non renewable energy increasingly reduced, resulting in the serious energy, so energy saving and emission reduction is imperative, solar energy as a renewable energy source, it how to use appears is particularly important.The paper mainly introduced th

4、e working principle, characteristics and application of solar hot air drying box. The first is the introduction of the application and development of the drying box, from which to understand the specific functions of the drying box, as well as the application prospects of solar energy drying box. An

5、d then continue to introduce the working process of the solar drying box, as well as the process of system design and the characteristics and advantages of 10 cubic meters of solar hot air drying oven. While highlighting the advantages of the solar oven, it also clearly points out the limitations an

6、d problems, and how to avoid these problems. It also analyzes the working performance of the solar drying box in different seasons. Finally, the selection and design of the components are calculated, including the fan, heat exchanger, heat collection plate and so on. Highlights the 10 cubic meters s

7、olar hot air drying chamber thermodynamic calculation of the process, also contact the actual situation to carry on the analysis, finally completed the example of solar hot air drying chamber is introduced, combined with the drawing of the system for the analysis and explanation.Key words: Solar ene

8、rgy，Drying oven，Heat exchanger目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论11.1太阳能干燥技术及其利用11.1.1太阳能干燥的利用2 1.1.1.1太阳能干燥农副产品2 1.1.1.2太阳能干燥药材2 1.1.1.3太阳能干燥木材3 1.1.1.4太阳能干燥在其他方面的应用31.2太阳能热风干燥系统31.2.1太阳能集热器31.2.2干燥箱41.2.3搁架与搁板41.2.4风机51.3工作过程 51.4适用范围61.5结束语6第二章 设计拟解决的问题及注意事项72.1 本课题要研究或解决的问题72.2 拟采用的研究手段72.3设计时应该注意的问题：8第三章 热

9、力计算及结构设计93.1原始参数93.2除湿量与风量的确定103.2.1夏季平均温度下除湿量与风量103.2.2 夏季不同时刻下的除湿量与风量123.2.3 冬季平均温度下除湿量与风量133.2.4 过渡季节平均温度下除湿量与风量14 3.3管壳式热交换器设计计算153.3.1确定设计方案153.3.2 确定物性参数15 3.3.2.1热空气的物性参数15 3.3.2.2冷空气的物性参数16 3.3.2.3 平均传热温差163.3.3管子的选型和冷空气进出口面积的确定163.3.4给热系数17 3.3.4.1管程给热系数计算17 3.3.4.2壳程给热系数计算183.3.5 总传热系数的计算1

10、93.3.6传热面积193.4 系统压降估算及风机的选择203.4.1系统压降的组成20 3.4.1.1管程中的压降20 3.4.1.2壳程中的压降203.4.2风机的选型21第四章 太阳能干燥箱性能分析224.1不同时刻性能变化224.1.1不同时刻时除湿量的变化224.1.2不同时刻时所需风量的变化234.2 不同季节性能变化234.2.1 不同季节时风量的变化244.2.2 不同季节时除湿量的变化244.3 性能分析25第五章 总结26参考文献271 第一章 绪论 能源在全球各个国家经济发展、人民生活、社会进步等领域都是必不可少的物质基础。它既是国民发展的动力，同时也是权衡一个国家国力、

11、人民生活水平以及国家文明发达程度的重要指标之一。保持稳定的能源供应，自古至今一直是每个国家发展的重中之重1。伴随着我国经济发展速度的不断加快，能源消耗量也在不断增大，能源利用的方式也在不断地细化深化，但与此同时，能源的生产和消费的方式与环境保护之间的冲突也越来越明显。由于环境保护的日益重要，各国都在积极寻找解决温室气体排放问题的方法，可再生能源特别是太阳能利用成为关注的重点 2。 太阳能是一种清洁能源，又属于可再生能源，而且，我们又是在免费使用它，又不需要进行运输，最重要的是它对环境不会造成污染和破坏3。但太阳能也有两个主要缺点：一是能量密度低；二是太阳能的强弱会受各种各样因素的左右，从而不可

12、能保持在一定的量，这两个缺点极大地制约了太阳能在各方面的推广。 我国由于地域辽阔，所以太阳能资源相当丰富,全国大概有60%左右的地方年总辐射量都在500万kJ/ m2以上 ,而且年日照时数更是达到2000h以上4。其中尤其要数以青藏高原为代表的中南部地区的太阳能资源最为丰富,年平均达670一840万kJ/,这个值与撒哈拉沙漠地区5相近。在我国除了这些地方之外,由于终年比较潮湿，每年太阳辐射量肯定与西北地区无法相比,但由于气温高,太阳能干燥设备的热损失就会相对小,太阳能的可利用系数属我国最大。自1975年以来,我国对太阳 能干燥技术的研究开发和推广应用,进行了大量工作,取得了可喜的成果。1.1太

13、阳能干燥技术及其利用干燥，是农产品制造与储存过程中的极其重要程序。就目前而言，中国绝大多数食品加工企业多数采用的都是常压的热风干燥法6。太阳能干燥，就是使用太阳能辐射所产生的热量，使产品中的水分减少，达到干燥的目的。目前，世界上使用太阳能进行干燥的装置主要有以下这几种类型：集热器式干燥、温室式干燥、太阳能集热器与热泵系统联合供热干燥、集热器和温室结合式干燥等7。291.1.1太阳能干燥的利用1.1.1.1太阳能干燥农副产品在农业生产过程和农副产品加工生产的过程中，为了方便对农副产品进行运输和存储，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量非常大的环节。经过许多试验证实，使用太阳能

14、干燥相关产品的所用时间较短，具有卫生质量高、效率高、品质好等许多优点，饱受赞誉8，使产品拥有较高的经济效益9。如今有专家对太阳能干燥这些产品的各种项目进行了解析，涉及到方方面面，如：龙眼10、香蕉片11、无核白葡萄、谷物12、鱼和枸杞 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。上述这些成果都能表明用太阳能进行干燥的产品它的质量依然是能够获得肯定的。用太阳能干燥设备对谷类进行干燥时，投入相对较少，但是干燥量相对的也少，一般适应于个人农户，但是温室型能够去除不良天气的凉晒等一些问题； 蔬菜与果品，对蔬菜进行干燥的目的主要是为了更好地保存，这样有利于降低果蔬包装和运输的成本

15、。1.1.1.2太阳能干燥药材 眼下，太阳能干燥在干燥药材方面也有着十分广泛的应用，对国内的中草药材的干燥处理，主要是依靠露天摊晒和烘房烘烤两种方式，这是这两种方式受气候影响十分严重，而且也造成原料得发霉和不清洁等不利影响；另一方面也是由于对烘房内的各种因素条件不能及时的进行监测与控制，例如相对湿度、温度、物料脱水量等等，这样便会造成药材药性的大量损失。中草药如果能使用太阳能来干燥，就能获得比较不错的经济收入，其中是因为中草药含水量较高，干燥时所消耗的能量较大；另外大部分中草药的性味比较的厉害，不能对其进行高温的加快干燥。以我国珍贵的三七15为例，因为当前科学技术一系列问题，到目前为止绝大部分农户依然继续用简陋的露天天然晒干等方式对其干燥。这种干燥方法有很多缺点，例如进行干燥的占地的面积过大，占用大量城市道路交通等，给城市交通安全等问题造成了相当大的压力；也是因为老鼠虫害、大气污染等问题的产生，对干燥之后的产品产生了相当大的不良影响。还有很多药材也是这样，例如陈皮16。所以，利用合理、高效的利用太阳能来