近幾年來(lái)，干燥技術(shù)在農產(chǎn)品的加工過(guò)程中應用廣泛，目前我國是全球果蔬等農產(chǎn)品產(chǎn)量最高的國家。

　　干燥也是眾多農產(chǎn)品必要的處理加工環(huán)節，其目的是為了在保證農產(chǎn)品品質(zhì)特性的基礎上除去農產(chǎn)品中多余的水分，干制處理后的農產(chǎn)品便于加工、貯藏、運輸和使用。

　　熱泵干燥系統按干燥氣體的循環(huán)情況可分為閉式、開(kāi)式和半開(kāi)式三種形式。其中閉式熱泵干燥系統在干燥過(guò)程中不與外界空氣進(jìn)行交換，在提升干燥品質(zhì)和節能方面有顯著(zhù)的優(yōu)勢[1]。

　　熱泵干燥技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅速，其在農產(chǎn)品加工、煙草藥材茶葉烘干、陶瓷烘焙等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應用。

　　針對閉式系統應用，機組的加熱能力和除濕能力是用戶(hù)尤為重視的，機組升溫能力取決于兩器配比，大多數廠(chǎng)家都會(huì )在能力和性?xún)r(jià)比上權衡兩器的合適配比；而關(guān)于除濕能力，則可優(yōu)化的因素更多，以下就由小編淺顯地做些介紹。

　　機組蒸發(fā)器除濕能力設計工況往往只對應干燥過(guò)程中的某一階段濕空氣參數，該工況下取得最優(yōu)除濕狀態(tài)，其他工況下除濕能力并非最優(yōu)，有時(shí)甚至不能除去空氣中的水分。

　　譬如高溫低濕工況，蒸發(fā)溫度可能超過(guò)露點(diǎn)溫度。這時(shí)除了節流閥的調節外，還可通過(guò)將回風(fēng)溫度預冷或者改變通過(guò)除濕蒸發(fā)器的風(fēng)量來(lái)調節蒸發(fā)溫度，以保證除濕能力。

　　回風(fēng)溫度預冷一般采用交叉逆流板式熱交換器進(jìn)行預冷，其風(fēng)道流路如圖所示；

　　在烘干除濕系統中，關(guān)于進(jìn)蒸發(fā)器前的空氣預冷原則是將溫度降到露點(diǎn)溫度為最低；而關(guān)于評價(jià)該換熱芯體優(yōu)劣的主要指標則是該芯體的換熱效率，計算公式如下：

　　目前，其質(zhì)量較好的換熱芯體效率能做到60%以上。

　　改變通過(guò)蒸發(fā)器風(fēng)量一般有采用變頻風(fēng)機或者風(fēng)道旁通方案，而閉式除濕系統一般是冷凝器和蒸發(fā)器在同一風(fēng)道，采用變頻風(fēng)機改小風(fēng)量時(shí)會(huì )導致冷凝器風(fēng)量偏小，故更多的是采用風(fēng)道旁通方案。而旁通的風(fēng)量用旁通率來(lái)衡量，即未流經(jīng)蒸發(fā)器的風(fēng)量與流經(jīng)蒸發(fā)器的風(fēng)量的比值。旁通率增大，通過(guò)蒸發(fā)器的風(fēng)量減少，則相應蒸發(fā)溫度可以低于露點(diǎn)溫度，需冷卻的空氣量也隨之減少，在制冷量變化不大的情況下，除濕能力增加。

　　其中，國內關(guān)于熱泵干燥除濕效率方面的研究。張振濤在研究中給出了兩級壓縮高溫熱泵空氣旁通率理論的計算方法和露點(diǎn)溫差理論，并指出干燥熱泵的制冷量、壓縮機功率等參數以及中間換熱器的換熱量都與系統的空氣旁通率成線(xiàn)性關(guān)系[2]。

　　張緒坤等經(jīng)試驗研究發(fā)現：開(kāi)式熱泵干燥機組和半開(kāi)式機組，蒸發(fā)器除濕效率一般，隨著(zhù)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的高溫高濕廢氣越多，蒸發(fā)器表面經(jīng)冷卻析出水的速率逐漸提高；并指出，閉式烘干機組烘干過(guò)程中，空氣旁通率對除濕能耗比影響大，當空氣旁通率為0.4和0.6時(shí)，除濕能耗比最低[3]。

　　從除濕量與制冷量、風(fēng)量及溫差的驗公式[4]看，除濕量跟制冷量成正比、與風(fēng)量和進(jìn)出風(fēng)溫差成反比，系統的制冷量和功率又同時(shí)跟蒸發(fā)風(fēng)量和進(jìn)出風(fēng)溫度正相關(guān)，因此并不是旁通率越大越好，每個(gè)階段的濕空氣參數都對應著(zhù)一個(gè)最佳的空氣旁通率；同時(shí)，最佳的旁通率提升了除濕量，系統的性能也會(huì )有一定量的提升。

　　M--烘干機的除濕量（kg／h）

　　Q/V--制冷量和通過(guò)蒸發(fā)器的風(fēng)量，單位分別是W和m3／h

　　t進(jìn)、t出--進(jìn)、 出風(fēng)干球溫度，單位是℃

　　按某烤煙除濕工況計算為例：

　　干球溫度50℃，濕球溫度39℃，露點(diǎn)溫度37℃，壓縮機選用英華特YW132J1-100；

　　其中，蒸發(fā)器進(jìn)出風(fēng)溫差7℃，T進(jìn)-T出=7；代入公式（2），求得：

　　T進(jìn)=32.5℃；T出=39.5℃；預設計蒸發(fā)溫度在25℃左右；

　　此時(shí)YW132J1-100壓縮機制冷量為22kw；則該工況下的除濕量為：

　　綜上所述，在提升閉式烘干系統除濕能力的研究中，有以下關(guān)鍵的因素：

　　1、最優(yōu)的蒸發(fā)溫度，一般是略低于露點(diǎn)溫度，使得系統制冷量最大；

　　2、最優(yōu)旁通率，使得在不同濕空氣參數下，可以保證蒸發(fā)溫度與露點(diǎn)溫度的差值以及系統制冷量最優(yōu)平衡；

　　3、還需考慮流經(jīng)蒸發(fā)器風(fēng)速、風(fēng)道風(fēng)阻等參數對冷凝水凝結以及風(fēng)量的影響。

　　參考文獻

　　[1] 黃佳兵。閉式熱泵干燥系統除濕性能與調控技術(shù)研究[D].廣州：廣州大學(xué)，2018.

　　[2] 張振濤．兩級壓縮高溫熱泵干燥木材的研究[D]．南京：南京林業(yè)大學(xué)，2008．

　　[3] 張緒坤．熱泵干燥系統性能試驗研究[J]．農業(yè)工程學(xué)報，2006，(22)：4.

　　[4]管善建。廣東地區空調器除濕量簡(jiǎn)易計算公式[J].制冷，1996(03):83-84.