1、任务一 太阳能干燥的意义及原理目录0 1复习回顾0 2学习目标0 3学习内容0 4问题思考与讨论复习回顾1.太阳房及功能？2.按地区划分我国分为哪五个热工区？3.我国采暖地区的特点？4.我国采暖地区采暖设备热效率低的原因？学习目标1.了解太阳能干燥的意义2.掌握太阳能干燥的原理人类生活离不开干燥干燥的历史太阳能干燥的优点影响太阳能干燥推广应用的原因学习内容物料中所含的水分物物料的平衡含水率物料干燥过程的汽化热物料的干燥特性曲线人类生活离不开干燥 太阳能干燥是人类利用太阳能历史最悠久、最广泛的一种形式。早在几千年前，我们的祖先就开始把食品和农副产品直接放在太阳底下进行摊晒，待物品干燥后再保存起来
2、。这种在阳光下直接摊晒的方法一直延续至今，（如粮食等大量农作物）可算为被动式太阳能干燥。但是，这种传统的露天自然干燥方法存在诸多弊端：效率低，周期长，占地面积大，易受阵雨、梅雨等气候条件的影响，也易受风沙、灰尘、苍蝇、虫蚁等的污染，难以保证被干燥食品和农副产品的质量。干燥的历史干燥的历史 我国在20世纪90年代之前，太阳能干燥就有了一定程度的发展，主要表现在技术开发和推广应用方面都取得了较大的成绩。据不完全统计，全国安装各类太阳能干燥器的总采光面积已累计达到15000m2。国际上对太阳能干燥的研究开发及实际应用一直都比较重视。在国际能源任务组研究开发的太阳能干燥项目中就有：咖啡、烟叶、谷物、水
3、果、蔬菜、椰子皮纤维和泥煤等的干燥。太阳能干燥的优点太阳能干燥的优点(1)节约常规能源 (2)保护自然环境(3)提高生产效率(4)提高产品质量可以改善干燥条件，提高干燥温度。影响太阳能干燥推广应用的原因影响太阳能干燥推广应用的原因（1）太阳能是间歇性能源，能源密度低、不连续、不稳定。（2）简易太阳能干燥虽投资少，但容量小，热效率低；而大中型的干燥器投资大、占地面积大。（3）太阳能干燥常需要与其它能源联合，如太阳能热泵，太阳能蒸汽，及太阳能炉气等形式，使干燥设备的总投资增加。（4）我国对太阳能干燥缺乏政府的政策支持和宣传力度。（5）目前生产企业习惯用传统的干燥设备，节能和环保的意识较差.从机理上
4、说，干燥过程就是利用热能使固体物料中的水分汽化并扩散到空气中去的过程。物料表面获得热量后，将热量传入物料内部，使物料中所含的水分从物料内部以液态或气态方式进行扩散，逐渐到达物料表面，然后通过物料表面的气膜而扩散到空气中去，使物料中所含的水分逐步减少，最终成为干燥状态。因此，干燥过程实际上是一个传热、传质的过程。物料中所含的水分物物料中所含的水分物料中所含的水分，根据其存在的状况，一般可分为：游离水分、物化结合水分和化学结合水分三类。游离水分。存在于物料空隙或表面的水分，它对物料可以起到均匀的浸润作用，水分含量随物料浸润程度的不同而不同。此类水分与物料的结合力较弱或自由分散于物料表面，在干燥过程
5、中易于除去。物化结合水分。以一定的物理化学结合力与物料结合起来的水分，譬如：物料的吸附水分、结构水分和毛细管水分等。此类水分与物料结合比较稳定，且有较强的结合力，较难除去。所以，除去或部分除去此类水分是物料干燥的任务之一。化学结合水分。按照一定的数量或比例与化合物结合而生成带结晶水的化合物中的水分。此类水分与化合物的结合力很强，一般常温干燥过程难以除去。必须在较高的温度下加热，才能实现，因此，一般干燥过程中不必考虑。物料的平衡含水率物料的平衡含水率 物料的平衡含水率，是指一定的物料在与一定参数的湿空气接触时，物料中最终含水量占此物料全部质量的百分比。实际上，当物料内部所维持的水蒸气分压等于周围
6、空气的水蒸气分压时，物料的含水率即为该状态下的物料的平衡含水率，而此时物料周围空气的相对湿度则称为平衡相对湿度。平衡含水率的概念对于研究物料的干燥过程是十分重要的，因为在任何已知或已设定的干燥状态下，可以由平衡含水率的关系，决定物料经过干燥后可能达到的最终含水量。这也就是说，掌握平衡含水率的规律，可以帮助我们确定物料的最终干燥状态。不同物料的平衡含水率是不同的，可以通过实验予以测定。下表列出了各种谷物的平衡含水率。物料的平衡含水率物料的平衡含水率谷物种类温度平衡相对湿度5060708090100大 米荞 麦燕 麦稻 谷高 粱大 豆小 麦玉米粒花生荚花生仁25252525252525251010
7、10.811.46.812.211.08.011.611.27.16.012.112.77.813.312.09.313.012.98.66.613.514.29.314.213.811.514.513.99.87.315.816.111.415.215.814.816.815.511.99.019.519.115.719.118.818.820.618.926.824.521.924.6物料干燥过程的汽化热物料干燥过程的汽化热 从湿润物料中将单位质量的水分蒸发所需要的热量，称为物料干燥过程的汽化热，单位为kJkg。物料的汽化热与物料的含水率及干燥温度有关。在干燥初期，物料含水较多，物料的汽化
8、热与自由水分的汽化热比较接近；随着物料含水率降低，物料汽化热就逐渐增加，其原因是物料水分汽化时，除了使水分汽化需要能量之外，还需要克服水分子与物料表面的物化结合力而多消耗能量。此外，物料汽化热与干燥温度的关系，其规律性与自由水分汽化的规律性大致相同，即干燥温度越低，消耗的汽化热就越多。一般物料干燥过程的汽化热必高于自由水分的汽化热，而且物料含水率越低时，汽化热高出的幅度越大。物料的干燥特性曲线物料的干燥特性曲线 如果把非常湿润的物料放在具有一定温度、湿度和流速的热风中，物料的温度和水分就将随着干燥时间而变化。物料含水率随时间变化的曲线，称为物料的干燥特性曲线。通常，物料的干燥特性曲线包括三个阶段：预热干燥阶段、恒速干燥阶段和减速干燥阶段，如图71所示。预热干燥阶段(AB)。干燥过程从A点开始，热风将热量转移给物料表面，使表面温度上升，物料水分蒸发,蒸发速度随表面温度升高而增加。在热量转移与水分蒸发达到平衡时，物料表面温度保持一定值。LOREM太阳能干燥在日常生活中的应用 问题思考与讨论TANKS
