熱泵除濕干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用及展望

1、熱泵除濕干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用及展望摘要：利用熱泵除濕干燥裝置干燥食品的突出優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能并且干制食品質(zhì)量好，本文介紹了熱泵除濕干燥系統(tǒng)的工作原理，及該技術(shù)近幾年在國內(nèi)外食品工業(yè)中的最新進(jìn)展，并且闡述了熱泵除濕干燥技術(shù)目前存在的問題及未來發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：熱泵，除濕，干燥，應(yīng)用，發(fā)展1.引言引言在食品的生產(chǎn)、加工和貯藏過程中，空氣溫度和相對濕度對其產(chǎn)量、質(zhì)量、外觀等，將有極大的影響。干燥是食品及農(nóng)副產(chǎn)品貯藏和深加工的主要方式之一，食品物

2、料的種類繁多，干燥方法也千差萬別，但是加快干燥除濕速度，縮短干燥時(shí)間，提高干燥食品的質(zhì)量和節(jié)約干燥能耗一直是食品干燥研究的共同課題。熱泵除濕干燥裝置是應(yīng)用冷凍除濕的原理，將濕空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，析出水分后，再利用冷凝熱加熱冷卻后的干空氣，從而達(dá)到除濕的目的。熱泵除濕裝置能夠回收濕空氣的潛熱，因此節(jié)能效果顯著。另外，熱泵除濕干燥的溫度低，接近自然干燥，被干物料的品質(zhì)好，特別適合水產(chǎn)品、果蔬、種子等熱敏性物料的干燥加工。我國自80年代中

3、期開始從國外引進(jìn)熱泵干燥機(jī)，至90年代開始獨(dú)立設(shè)計(jì)，目前該技術(shù)有了較大的發(fā)展，熱泵除濕干燥由于節(jié)能效果顯著、干燥質(zhì)量好、用清潔的電能作為能源不污染環(huán)境，目前已成為常規(guī)干燥之后處于第二位的干燥技術(shù)[1]。2.熱泵干燥的工作原理及分類熱泵干燥的工作原理及分類熱泵干燥機(jī)組如圖2.1所示主要由熱泵系統(tǒng)（蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥等）和空氣系統(tǒng)（干燥室、風(fēng)機(jī)、電加熱器等）組成。因此熱泵干燥循環(huán)包括兩個(gè)循環(huán)：（1）制冷工質(zhì)的蒸汽壓縮循環(huán)。（2）

4、干燥空氣的循環(huán)。一般型是指空氣經(jīng)過蒸發(fā)器冷卻除濕，由冷凝器加熱升溫，降低相對濕度，系統(tǒng)出風(fēng)溫度不能調(diào)節(jié)，只能用于升溫干燥。降溫型是指在一般型的系統(tǒng)上增設(shè)外部水冷或風(fēng)冷冷凝器，制冷劑的冷凝熱全部由增設(shè)的冷凝器帶走，空氣經(jīng)過主冷凝器后溫度不變，該系統(tǒng)可用于干燥熱敏性生物物料，或作低溫貯藏之用。調(diào)溫型是指制冷劑的冷凝熱部分由水冷或風(fēng)冷冷凝器帶走，剩余冷凝熱用于加熱經(jīng)過蒸發(fā)器后的空氣，該系統(tǒng)出風(fēng)溫度能進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.熱泵除濕干燥技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)

5、狀熱泵除濕干燥技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀自20世紀(jì)70年代以來，美、日、法、德等國就開展了熱泵除濕干燥的研究，國際能源中心（IEA）集中了大量的有關(guān)熱泵干燥技術(shù)的研究成果。我國也在80年代引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)，最早而且應(yīng)用范圍最廣的是用于木材的干燥，由于熱泵干燥溫度低接近自然干燥，近幾年逐漸將其應(yīng)用到食品及農(nóng)副產(chǎn)品的干燥作業(yè)之中，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)品的附加值大大提高。特別是我國政府的節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)政策的實(shí)施，極大的促進(jìn)了熱泵除濕干燥技術(shù)的

6、發(fā)展。目前研究熱泵干燥技術(shù)的高校及科研院所主要集中在西南農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、廣東省農(nóng)機(jī)研究所，上海桑菱能源研究所等幾家單位，干燥的物料也集中在木材、谷物、食品、農(nóng)副產(chǎn)品、紡織和紙張方面。熱泵除濕機(jī)的普及率南方優(yōu)于北方，目前生產(chǎn)除濕機(jī)的廠家有8—10個(gè)，國產(chǎn)設(shè)備占70%左右[1]，我國進(jìn)口的除濕機(jī)主要集中在日本、美國、加拿大等國家。3.1谷物RBEST[2]等人通過對谷物進(jìn)行熱泵干燥，結(jié)果表明由于熱泵