基于NSGA-Ⅱ算法的木材干燥能耗多目标优化

通过计算流体力学(CFD),研究了在常规蒸汽干燥中,空气温度、相对湿度、风速及其相互作用对桦木干燥时间和能耗的影响,以期得到干燥时间短、且能耗低的桦木干燥工艺参数。应用最优拉丁超立方(Opt LHD)采样确定了设计空间中的样本点,并进行CFD数值模拟;采用三阶响应面方法构建近似代理模型,分析了干燥条件对干燥时间和能耗的影响;基于快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)多目标优化的Pareto解集,获得最佳木材干燥条件参数。结果表明:该方法可以有效缩短干燥时间,并降低能耗,可为木材干燥工艺的优化提供参考依据。

挂面干燥工艺能耗分析

干燥是挂面生产的重要工艺环节,干燥能力和能耗是产品成本的重要组成部分。本文对3种主要挂面干燥设备(隧道式、索道式、改良索道式),以及工艺的干燥能力、能耗、稳定性开展在线测试,分析了测试结果。初步结果认为,挂面干燥过程的“三阶段”划分和设计不同的干燥过程控制参数,符合节能、高效、高质量的生产目标。合理的干燥工艺和烘房结构,以及优化的干燥过程控制参数,可显著提高产量(42.91%),降低能耗(-24.56%),缩短干燥时间(-12.50%)。拟实现干燥工艺控制过程的智能化,首先应是设计合理的干燥烘房结构,确定干燥工艺的关键控制要素和关键控制点;其次是实现干燥过程温度湿度控制与挂面在线含水率测定结果的联动,以及提升挂面在线含水率监测设备的稳定性和环境耐受性。而对挂面干燥动力学、热力学的系统研究,是干燥工艺智能化的基础和前提。

工艺参数对电流体动力学干燥速度与能耗的影响

为了研究电流体动力学干燥技术中工艺参数对干燥速度与能耗的影响,以优化干燥工艺及提高干燥效率,将豆腐作为试品置入多针—板电极所构成的电流体动力学干燥装置中,实验研究电源电压、上下电极间距、针间距等工艺参数对电流体动力学干燥速度与能耗的影响。实验结果表明:干燥电压与干燥速度线性正相关;干燥能耗与工作电压也具有一定的正相关性,但并非线性关系;上下电极间距和针间距都对干燥速度和能耗有一定影响,且都存在一最佳的间距,由之得出结论:在上下电极间距为9cm,针间距为8cm、工作电压为45kV时,干燥速度最大且干燥能耗相对最小。

木材太阳能-空气能联合干燥设备的集热介质选择及能耗

围绕太阳能-空气能联合干燥设备的集热介质选取、系统的性能测试及杨木干燥过程能耗分析,分别对水和防冻液两种集热介质进行了集热性能测试及空气能性能测试。结果表明:在哈尔滨地区环境平均温度11.9℃、太阳平均辐照值812.2 W·m^-2条件下,水的平均集热效率61.02%,防冻液为22.04%,空气能平均供热系数为3.44。在此基础上以水为集热介质采用太阳能-空气能联合干燥对25 mm厚杨木进行干燥实验。结果表明:杨木含水率由40.24%降至9.79%,单位材积能耗为39.25 kW·h·m^-3,与杨木常规干燥单位材积所需能耗472.36 kW·h·m^-3相比,太阳能-空气能联合干燥具有明显节能效果。

干燥器物料流化情况对能耗的影响

简述了大庆炼化公司聚丙烯酰胺装置干燥工序的工艺流程,并对该干燥器进行了设备简单介绍,通过对干燥器热耗能情况的分析,提出调整聚丙烯酰胺装置振动流化床的运行状态,控制加热空气的温度、压力来降低干燥器热耗能。

高压电场与真空冷冻联合干燥海参方法及其效用分析

为了提高海参的干燥质量,利用高压电场和真空冷冻对海参进行了2种不同时段的联合干燥试验,即海参分别先进行3 h和5 h的高压电场干燥,然后再进行真空冷冻干燥,并与单纯高压电场及单纯真空冷冻干燥就干燥时间、电能消耗以及干燥后产品的质构、复水率、收缩率、蛋白质和酸性粘多糖含量等品质指标进行了比较。研究结果表明,较之单纯真空冷冻干燥,两种联合干燥用时更少,能耗更低,3 h和5 h联合干燥分别节能19.5%和32.6%。与单纯高压电场干燥相比,联合干燥的海参质量得到了显著提高,所干燥的海参收缩率和硬度更小,复水率和蛋白质含量更高,感官品质更好。

温室型太阳能-除湿干燥室干燥杨木单板的试验研究

利用温室型太阳能-除湿干燥室,采用开式模式、闭式模式和组合模式干燥,分析干燥速率、能耗及干燥模式对杨木单板质量的影响。结果表明:本试验条件下,空窑或闭式模式室内温度高于室外23~27℃;初含水率99.21%的单板预干至30%,闭式模式耗时3 h,干燥速率为21.39%/h,耗电量为5.56 kW·h/m3;当含水率由30%降至12%左右,闭式、开式模式干燥分别耗时1、3 h,对应的干燥速率为16.56%/h、5.70%/h。闭式模式借助除湿机在排出水分的同时回收热量,缩短了干燥时间,相比于组合模式可降低干燥能耗。

微波处理技术在食品干燥领域中的应用

文章主要分析了微波处理技术的机理和特点,与传统干燥方式相比,微波处理作用下,物料微观结构出现较多的孔隙和较少的坍塌,有利于水分的脱除,增加了对流传质速率,降低了干燥能耗,提高了营养成分的保存率。同时也比较了微波干燥处理、微波在联合干燥和辅助干燥过程中的应用,对比分析了其干燥能耗、干燥时间和物料品质,并展望了微波处理技术在食品干燥领域良好的发展前景。

污泥干燥及其与燃煤电站耦合的热力特性分析

如何对污泥进行低成本的无害化处理及资源化利用已经成为亟待解决的问题。首先基于传热传质的原理建立了污泥干燥过程的热力模型;其次提出了污泥干燥过程的综合评价指标,从热力学第二定律的角度对干燥过程所耗热量和功量进行综合评价;最后对污泥干燥过程与燃煤电站耦合的系统进行热力学分析。结果显示:与发电系统耦合时,在满足换热温差的前提下,风泥比为3.32时的干燥综合能耗为最低;相比案例机组,耦合系统的供电量和供电效率有较大的提升;此外敏感性分析发现,干燥机压损比例的增加会使干燥综合能耗有不同程度的增加;考虑因掺烧污泥导致锅炉效率降低时的供电效率有一定的下降。

开式吸收式热泵型真空干燥系统建模及性能分析

针对传统谷物干燥能耗高,粉尘、废热污染严重,干燥品质较差的问题,提出了一种连续型谷物真空干燥系统,该系统采用开式吸收式热泵回收利用谷物在干燥过程中产生的水蒸气及其汽化潜热,兼具低温真空干燥与热泵节能的双重优势。以连续型真空干燥滚筒实验为依据,设计了基于开式吸收式热泵的连续型真空干燥系统;建立了该系统的物质、能量守恒数学模型;并依托Aspen Plus软件对整个系统流程进行建模,分析了干燥压力、溶液热交换器效率、加热温度和稀溶液浓度对系统性能系数(coefficient of performance,COP)及干燥能耗的影响。结果表明:设计工况下系统COP为1.7285,干燥能耗为3346.92 kJ/(kg·H2O),降低当前传统谷物干燥机能耗的37%;该系统在理论上具有可行性且节能效果显著。提高溶液热交换器效率、降低加热温度以及降低稀溶液浓度均能提高系统COP,降低干燥能耗。

预处理及级联干燥在热泵干燥食品中的应用

热泵干燥技术作为一种热回收节能型干燥技术,广泛用于农产品加工。近年来更趋向于利用预处理技术结合基础热泵干燥或者热泵干燥与其它干燥技术联合的工艺更新研究。该文综述重点预处理结合热泵干燥技术及热泵干燥与其它干燥技术联合干燥的工艺研究进展,为热泵干燥技术匹配不同干燥物料的工艺更新提供参考。

关于东北地区玉米干燥机实践应用中的几点见解

根据干燥机实践应用经验及阅读相关参考文献,对东北地区玉米干燥中如何提高粮食干燥品质、如何节能减排降低干燥能耗、如何提高干燥机的自动控制水平等实际问题提出一些见解。

白蜡木方材高频真空干燥技术的研究

本文探讨了高频真空干燥生产中工艺参数的计算和选取,并以白蜡木方材(Fraxinus excelsior L)为试材进行了干燥试验。结果表明:干燥后木材终含水率、干燥质量满足国标二级用材要求。高频加热升温时间较短,干燥阶段的干燥速率稳定不变,干燥过程结合水的脱水效率几乎不变。整个干燥环节用于高频加热的能耗比例较大(67.8%),电能转换效率约为47%,干燥成本为744.9 kW/m^3。干燥的实施要根据木材尺寸、干燥特性及高频设备自身的因素进行干燥参数的选择和计算。

发酵菜籽饼微波间歇干燥工艺研究

目的优化发酵菜籽饼微波间歇干燥工艺。方法采用Box-Benhnken响应面分析法,以质量干燥速率和平均干燥能耗为评价指标,研究微波功率、间歇时间和微波加热时间对发酵菜籽饼微波间歇干燥的影响。结果微波功率、微波加热时间、间歇时间之间存在交互作用,各因素对质量干燥速率的影响强度依次为:微波加热时间>微波功率>间歇时间,对发酵菜籽饼的平均干燥能耗影响强度依次为:微波功率>间歇时间>微波加热时间。发酵菜籽饼干燥的最佳工艺为:间歇时间60 s,加热时间9 s,微波功率595.49 W,共微波加热1 h,在该优化条件下,发酵菜籽饼的质量干燥速率为0.5168 kg/(h·kg),平均干燥能耗为8.53 kJ/g。结论微波功率、间歇时间、微波加热时间对发酵菜籽饼的微波间歇干燥都有显著影响,选择适当的微波间歇干燥工艺能达到提高干燥速率和减少干燥能耗的目的。

聚丙烯酰胺干燥器振动分析与实测

通过聚丙烯酰胺干燥器振动的理论分析以及振动加速度的实际测量,提出只有从干燥器的设计出发才能改善物料流化状态,从而通过调节热风的温度、压力来降低干燥器热能耗。

多烘缸纸机干燥部碳排放分析

对多烘缸纸机干燥部能耗和碳排放,提出了简单的计算框架和定量计算方法,并对其影响因素进行了说明,也对纸机干燥过程提出了合理可行的低碳措施。主要的方法是根据国际上通用的IPCC指导方针,建立干燥过程能耗与当量碳排放之间的关系。以某干燥段具体工艺参数为例,计算得出电能部分每天碳排量为11 360.5 kg,蒸汽热能消耗部分每天碳排放量为23 425.6 kg,所以干燥过程碳排放主要来源是热能消耗部分,其节能优化设计对实现低碳干燥最为关键。