湖南某香菇加工场空气能热泵热风烘干系统设计方案
摘要：该项目为湖南常德地区某企业的香菇热风烘干系统，需提供不低于65℃热风对香菇进行烘干。该项目为新建烤房项目，因考虑到节省生产成本，提高生产效率，符合烘干质量和生产要求，该工程采用采用空气能热泵热风烘干系统，来满足香菇烘干热量需求。
经使用方提供资料，该项目新建烤房中可放置物料的空间尺寸建议设计为：4.3M×3.45M×2.5M。结合安放空气能热泵热风烘干设备的换热器空间尺寸，整个烤房的尺寸为：长*宽*高=6.3M×3.45M×2.5M；整个烤房采用规格为75mm的两面彩钢板内泡沫保温的板材设计，烤房数量配置1个。具体配置及设计见方案及图纸。
关键词：空气能；香菇加工；热风；烘干
一、项目概况
该项目为湖南地区某企业的香菇热风烘干系统，需提供不低于65℃热风对香菇进行烘干。该项目为新建烤房项目，因考虑到节省生产成本，提高生产效率，符合烘干质量和生产要求，该工程采用采用科阳空气能热泵热风烘干系统，来满足香菇烘干热量需求。
经使用方提供资料，该项目新建烤房中可放置物料的空间尺寸建议设计为：4.3M×3.45M×2.5M。结合安放空气能热泵热风烘干设备的换热器空间尺寸，整个烤房的尺寸为：长*宽*高=6.3M×3.45M×2.5M；整个烤房采用规格为75mm的两面彩钢板内泡沫保温的板材设计，烤房数量配置1个。具体配置及设计见方案及图纸。
二、设计依据及标准
GB4272-92《设备及管道保温技术通则》
GBJ242—82《采暖与卫生工程施工及验收规范》
98R418《管道及设备保温》国家建筑标准设计图集
建质〖2003〗4号《全国民用建筑工程设计技术措施》2003年3月1日起执行
JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》
GBJ93-86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
GBJl5-88《建筑给水排水设计规范》
JGJll6—98《建筑抗震加固技术规程》
GB4706-92《家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求》
《热水/烘干机，烤房安装标准》
三、热量计算
3.1空气能热泵热风烘干系统主要结构
①空气能热泵热风烘干设备
②烘干房以及支架，保温设计
③循环风机以及排湿系统
④控制系统
3.2烘干机组技术参数
①物料烘干量：2000KG
②烘干时间（H）：20小时左右
③烤房环境初始温度：15℃
④最高温度要求:65℃
⑤烘干脱水率：85%
3.3整个烘干系统所需热量计算
整个系统按每房烘干物料2000KG计算
脱水量为： M1=1700KG。
物料的烘干后量为：M2=2000-1700=300KG
①把香菇加热到65度所需要的热量Q1
Q1=C M2（t2-t1）=0.80×300×(65-15)=12000(KCAL)
=13.96KW
香菇比热容C=0.80Kcal/Kg·℃
②香菇中水分蒸发所消耗的热量Q2
Q2 = C水M1（t2-t1）+h· M1
=4.187×1700×(65-15)+2394×1700
=355895KJ+4069800KJ=4425695KJ=1057009(KCAL)
=1229.1KW
水的相变潜热取h=2394KJ/ Kg·℃
水的比热容C水=1.0Kcal/Kg·℃=4.187KJ/Kg·℃
③排湿过程带走的热量Q3
Q3 =30％Q总
④烤房设备吸收的热量Q4 （烤房铝材、铁架等,此部分可忽略不计）
⑤有效热量Q总
Q总=Q1＋Q2＋Q3=13.96＋1229.1＋0.30 Q总
Q总=（Q1＋Q2）÷0.70=(13.96＋1229.1) ÷0.70
=1775.80KW
⑥计划烘干时间为20小时，折算为每小时提供的功率为1775.80千瓦÷20小时=88.79KW/h
3.4空气能热泵烘干机组匹配
本方案设计使用KYS-100RT空气能高温热泵热风烘干机组4台
其中KYS-100RT空气能热泵热风烘干机组在标况下额定产热量为27KW/H/台；则27KW/H/台×4台=108KW＞88.79KW，符合该项目热量要求；
考虑该项目使用地区冬天气候，为满足全年生产要求，本方案在每台空气能热泵热风烘干机组内设计配置9KW电辅，作手动/自动控制以辅助整个烘干系统度过冬季；
四、热泵热风烘干机组性能参数
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项目型号 |
KYS-100RT |
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性能参数 |
额定制热量 |
27.0kw |
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使用环境 |
5~45℃ |
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额定房间温度 |
70℃ |
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最高房间温度 |
80℃ |
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噪音 |
≤58dB（A） |
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电气参数 |
额定电源 |
380v 3N~50Hz |
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压缩机功率 |
4.55Kw×2 |
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制热输入电流 |
19.00A |
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结构参数 |
机组尺寸 |
1360×645×1580mm |
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机组质量 |
220.00Kg |
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出风方式 |
侧吹风 |
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高温恒温房尺寸 |
据实际情况制作 |
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五、工艺流程
5.1基本流程
鲜菇→原料预处理→预晒→干燥（预备干燥、干燥、后干燥、完成）→分级处理→包装（储藏）
5.2干燥过程分为4个阶段
①预备干燥阶段：即香菇刚入烤房，温度控制在30-50度之间，水分降至75%，3—4小时即可；雨天采收的蘑菇起始温度为30度，4—5小时即可。
②干燥阶段：干燥温度55度，进入硬化状态，8—10小时。此阶段应调小进风口和出风口。
③后干燥阶段：温度保持55度，3—4小时。
④完成阶段：温度由55度上升到60度，并保持1小时左右杀死虫卵，直到香菇内部湿度与表面湿度一致，含水量为11%—13%，色泽光滑，干燥完成。
六、空气能热泵热风烘干系统示意图
七、结论
空气能热泵热风烘干系统节能省电，所需负荷相对于电加热系统小很多，还可以进行余热回收处理，最大限度提高机组能耗效率。另外，外加所产生热风可以进行二次使用，节能室内空调系统的运行负荷，是双重节能的优秀典范。
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