太阳能苜蓿干燥装置设计方案(DOC毕业设计论文).doc

目录目录 1 引言 1 1 1 本研究的目的及意义 1 1 2 国内外牧草干燥技术发展概况 2 1 2 1 牧草干燥方法简介 2 1 2 2 国外研究现状 4 1 2 3 国内研究现状 5 1 3 主要研究内容 6 2 太阳能牧草干燥概述 7 2 1 牧草资源及市场概述 7 2 2 我国的能源环境概述 7 2 3 太阳能干燥及其特点 8 2 4 太阳能干燥国内外技术现状 8 2 5 太阳能干燥的优势 9 2 5 1 太阳能干燥与自然干燥相比具有以下优势 9 2 5 2 太阳能干燥与采用常规能源的干燥装置相比具有以下优势 10 3 干燥基本理论 11 3 1 太阳能干燥装置的物料衡算 11 3 2 太阳能干燥装置的热能衡算 12 4 干燥装置的设计 13 4 1 太阳能干燥器的基本类型 13 4 2 太阳能干燥装置方案选择 14 4 3 太阳能空气集热器的设计 14 4 3 1 三种空气集热器的比较研究 15 4 3 2 集热器所用材料 17 4 3 3 太阳能集热器的安装方式 17 4 4 太阳能空气集热器与热风炉串联集成设计 18 4 5 控制系统的设计 19 4 6 换热系统的设计 19 4 6 1 换热装置的构造组成 19 4 6 2 载料车的构造组成 20 4 7 烘干工艺流程 21 5 结论 22 参考文献 23 致谢25 太阳能苜蓿干燥装置设计方案太阳能苜蓿干燥装置设计方案 1 1 引言引言 太阳能苜蓿干燥装置的设计方案主要考虑大农户的使用 它的设计思想基 于连续烘干作业 不受天气和夜间的影响 采用此方法的最大好处是白天利用 太阳能产生热风 晚上用热风炉加热 二者相互配合 取长补短 可大大缩短烘 干周期 烘干室地面铺设轨道 料盘架用小车推入 内墙壁采用保温隔热层 安 装太阳能空气集热器时选择最佳的位置接受阳光的辐射 集热装置的集气管与 热风炉进气孔接通 使太阳能采气系统和热风炉加热系统结合起来 太阳能空 气集热器直接吸收太阳辐射能 空气则由于温室效应而被加热 干燥室内安装 轴流风机 使空气在干燥室中不断循环 并使其上下穿透物料层 使物料表面 增加与热空气接触的机会 在混合型太阳能干燥装置内 装有干湿球温度传感 器控制进风和排风 白天可根据天气情况随时启动热风炉补充加热 夜晚主要 用热风炉提供热风 1 1 本研究的目的及意义 苜蓿是世界上栽培最早 面积最广 最重要的饲草原料之一 不仅产草量 高 草质优良 而且富含蛋白质 多种维生素和矿物质 其干物质中粗蛋白质 含量为15 25 相当于豆饼的一半 比玉米高1一1 5倍 有 牧草之王 的美 称 同时种植牧草 还可改土肥田 提高粮食单产 全世界苜蓿种植面积达5亿 亩 但由于苜蓿为豆科牧草 含有较多的胶体物质和较少的碳水化合物而不易 青贮 收割的苜蓿必须及时干燥 否则就会发霉变质甚至腐烂 致使动物无法 食用 青干草是草产品流通的主要形式 同时也是发展绿色畜牧业的重要的蛋 白质资源 目前 己开发的牧草产品有草粉 草颗粒 草块 草饼 草捆 叶 块 叶粒和浓缩叶蛋白等 牧草产品在国际 国内均具有非常广阔的市场 亚 洲已成为世界上最大的苜蓿产品进口市场 年总需求量240一255万吨 其中 紫花苜蓿是生产量和销售量最大的牧草产品 在美国已成为仅次于小麦 玉米 和水稻的第四大农作物 成为美国农业的支柱产业 苜蓿草产品国际市场售价 为200 230美元 吨 优质草粉高达300美元 吨 国内苜蓿产品售价多在1100一 1400元 吨 优质产品达1600一1800元 吨 我国出口的粗蛋白含量为15 的草粉 价值1200元 吨 蛋白质含量增加1 售价增加100元 黄浩平 2001 我国是蛋白质饲料资源短缺的国家 同时对牧草产品需求量较大 据有关 专家分析和国外的生产实践 在各类畜禽的饲喂标准中 牧草产品在牛羊饲料 中可占到60 猪饲料中可占到10 一15 鸡饲料中可占到3 一5 可用于配合 饲料的牧草产品市场前景广阔 另一方面 我国适宜冷季放牧的草地仅占全年 放牧草地的24 3 还有75 以上地区的牧畜冬季缺草 同时 适于收割调制干 草储备过冬的草地只占全国草地面积的25 而且70 以上分布在东部和南部湿 润地区 这种地区间和季节性的不平衡将会推动我国牧草产品的发展和流通 中国畜牧业九五计划和2010年远景规划 指出 突出发展草食型 节粮型畜 牧业 已成为当前和今后一段时间内农业结构调整的当务之急 随着我国农业 实施粮一经一饲 3 1 l 三元结构调整 苜蓿将成为发展可持续农业的首选饲料 作物 发展优质豆科草粉将成为开发蛋白质饲料资源的一项新技术产业 近几年我国苜蓿草的种植发展很快 目前已有10多个省大面积种植 但由 于受气候条件的限制 除西北等少雨地区 苜蓿靠自然晾晒外 其它地区苜蓿 主要收获季节均在雨季 现蓄期和初花期收割的青绿牧草含水量在70 一85 之 间 而安全贮存标准需将其水分降到14 以下 因为没有烘干设备 收获后的苜 蓿大多变质 腐烂 失去其饲用价值和商业价值 造成农牧民丰产不丰收 极 大地挫伤了农牧民种草的积极性 卢英林2002 1 2 国内外牧草干燥技术发展概况 1 2 1牧草干燥方法简介 牧草的干燥方法主要有自然干燥法 人工干燥法 化学干燥法等 自然干 燥法是先将苜蓿收割后就地摊晒 待植株体内的水分下降到45 左右时堆晒 在 自然干燥过程中 由于豆科牧草苜蓿含有较多胶体物质和较少碳水化合物 分 散失水速度较慢 且茎杆较叶片的干燥时间长 当苜蓿叶干燥到含水率15 一20 时 苜蓿茎的水分含量是35 40 在晒制过程中 因叶片先于茎秆干燥而造成脱 落 使苜蓿干草的蛋白质 胡萝卜素 叶绿素 含量急剧减少 从而失去应 c V 有的饲喂价值和商业价值 韩建国 1998 李鸿翔 1999 另外 在光照时间短 光照强度低 潮湿多雨的地方 很难只利用阳光来晒制干草而必须结合利用草 堆的发酵产热降低水分来共同完成牧草干燥过程 发酵干燥法就是将收获后的牧 草先进行摊晾 使其水分降低到50 左右草堆集成3米一5米高的草垛逐层压实 垛的表层可以用土或薄膜覆盖 使草垛发热在二三天内 使垛温达到60 一 70 随后在晴天时开垛晾晒 将草干燥 当遇到连阴雨天时 可以保持温度 不过分升高的前提下 而发酵更长的时间 此法晒制的干草养物质损失较大 韩 建国 1998 人工干操法干燥牧草 主要有三种形式 1 常温通风干燥 是先建干燥库房 设置大功率鼓风机 地面安置通风 管道 需干燥的牧草 经收割压扁后 堆在通风管道上 开动鼓风机完成干燥 此法占地面积大 效率低 2 低温烘干法 是先建造牧燥室 空气预热锅炉 设置鼓风机和牧草传 送设备 用煤或电作能量将空气加热到90 150 鼓入干操室 利用热气流经 数小时完成干操 3 高温快速干操法 主要用来生产粉 利用高温气流 温度500一1000 以上 将切碎的青草 长约25mm 在数分钟甚数秒钟内使水分降至14 15 再 由粉碎机粉碎成粉状或直接压制成干草块 整个过程由恒温器和电子仪器控制 采用高温快速干操法调制的干草粉可保存幼嫩青草和绿饲料养分的90 95 在一公斤干草粉内含有120g一200g粗蛋白 200g一400g胡萝卜素和低于240g的 粗纤维 干草粉的特点是营养完善而品质高 含有生物价值完善的蛋白质 丰 富的胡萝卜素 叶黄素 维生素E和维生素K 可作为维生素 蛋白质的补充料 使也是猪 禽 幼牛等配合饲料必不可少的组成部分 另一特点是压制成颗粒 状或饼状容易保存 便于运输 商品性强 但此干燥法的干燥成本较高一般不 易被接收 化学干操是指将苜蓿收割后喷洒化学药剂加速干燥 干澡剂改变了牧草角 质层结构或溶解了角质层 促进水分的散失 缩短了田间自然干燥的时间 降 低营养物质的损失 自然干操法不需要特殊的设备 成本低 但易受自然气候条件的制约 而 且劳度大 效率低 干燥过程持续时间长 营养物质损失较大 收获后压扁苜 蓿茎秆是常用的机械加速干澡的方法 苜蓿茎经过压裂后干操所需干燥时间与 未压裂的同类相比 前者仅为后者的l 2一l 3 韩建国 1998 化学干燥剂的 使用可以显著地提高速度 有效的减少营养物质的损失 但其干操原理及干燥 剂的组配还有待进一究 目前 国外普遍采用人工高温快速干燥法千操牧草 这种方法可以克服自然对天气状况的依赖 并减少微生物 生理生化过程 雨 淋和枝条折断等因素对干草质量的影响 但人工干燥法的成本高 我国牧草人 工干燥研究起步较晚 有关牧草干参数及工艺研究甚少 1 2 2国外研究现状 国外关于牧草人工干燥和化学干燥的研究较早 美国1910年在路易斯安那 州建立了第一个用脱水苜蓿生产草粉的企业 当时所用的干燥机为垂直安装有 七个传送带的传送型 由鼓风炉送进90 一120 的热风 1926年在路易斯安那 州农业试验站设计出了介质温度为800 的第一台滚筒式干燥机 热效率为 59 1929年在这种型号的基础上又设计出了滚筒直径1 85m 长12 5m 功率 15 5kw 生产能力为12O0kg h千苜蓿的干燥机 前苏联于1928一1930年开始牧 草烘干实验 1933研制成功并在生产上应用的CTII一0 1型风动式 筒式 干燥机 生产能力1OO kg h干草 包括将草粉压制成块状饲料 目前 俄罗斯应用ABM机 组 每小时生产草粉1 6一1 8吨 荷兰用AS一25型草粉加工机组 该设备生产 能力为1250kg h 工艺流程与俄罗斯ABM型机组相仿 B J Hong 1987 研究表 明 电镜下压扁茎秆最明显的效果就是将木质化和非木质化的细胞分开 压扁 使茎秆分成许多部分 从而增加茎秆表面积 减弱了保持水分的能力 从而提 高了干操速度 Harris等人研究了化学干燥的机理及化学药剂的使用 Harris 等认为苜蓿收割后水分散失的主要障碍为茎叶表面的角质层及蜡质 以有机溶 剂溶解茎叶表面的蜡质后 破坏了蜡质层的结构 改变蜡粒的排列方式 从而 加速了水分的散失 长链脂肪酸甲醋结合于蜡质表面 促进了水分在蜡质表面 的运输 从而促进了水分的散失 加快了苜蓿的干燥速度 Meredith等研究了 碱金属碳酸盐溶液及钾盐对加快苜蓿干燥速度的研究中发现 碱金属的碳酸盐如 Li CO Na CO K CO 均可加快 苜蓿干燥速度 而钾盐溶液 KCl 232323 K CO KHS0 KOH K S0 中较为有效地是KOH和K CO 并且确定K CO 的 234242323 浓度为0 16M eghart等在化学药剂对加快苜蓿干燥的研究中选用十六碳和十八 碳脂肪酸甲酯与X一77表面活化剂作为处理 发现长链脂肪酸甲酯与X一77表面 活化剂的混合液的效果较好 但以2 的长链脂肪酸甲酯 1 一77 0 2M K CO 的 23 干燥效果最好 1 2 3国内研究现状 国内由于受到牧草种植面积 经济效益等多方面的影响 对自然干燥法加 快牧草脱水途径研究较多 化学干燥也有报道 张秀芬等研究了压扁苜蓿茎秆 对加快干燥速度的影响 发现压扁苜蓿茎秆可以加快其干燥速度 并且压扁苜 蓿茎秆后 苜蓿茎 叶干燥速度趋于一致 减少了叶及幼嫩部分的损失 张秀芬 1997 高彩靛 1997 王钦指出 自然干燥法中压扁干燥的紫花苜蓿比普通干 燥的牧草干物质损失减少2一3倍 碳水化合物损失减少2一3倍 粗蛋白质损失 减少3一5倍 但在阴雨天 茎秆压扁的牧草营养物质易被淋失 从而产生不良效 果 王钦1995 孙京魁研究了薄层摊晒法 小捆晒制法 搭架晒制法不同晒制 方法处理的苜蓿青干草中粗蛋白和粗纤维含量 结果表明 搭架晒制苜蓿青干 草 可有效地防止叶片和花蕾脱落 从而保存了叶片中所含粗蛋白 钙 磷及 多种微量元素和维生素 搭架晒干的粗蛋白显著 P 0 05 高于小捆晒制和薄层 摊晒 粗蛋白分别提高了0 82 和1 91 粗纤维显著降低 p 0 05 降低率分别 为0 91 和1 61 孙京魁 2000 将田间收割后晒至含水率45 左右的苜蓿移 入棚内鼓风晾干或控温干燥 干草的品质与适口性则更为理想 干草晒至一定 程度 就需打捆 高彩霞研究结果表明在不同含水量 从30 降到8 的条件下打 捆 随着含水量的降低 茎叶比显著增加 p 0 01 叶片损失率增大 茎叶比 与打捆前干物质含量呈一元非线性相关 高彩俊 1997 张秀芬等研究了1 5 碳酸钾 0 5 磷酸二氢钾 1 0 碳酸氢钠 碳酸钙及0 5 吲哚乙酸对苜蓿干燥 速度的影响 结果表明K CO 和NaHCO 的干燥效果较好 K CO 处理可以减少苜 23323 蓿营养的损失 但以干燥速度 粗蛋白含量 叶量损失 胡萝卜素含量综合评 定各药剂的效果以NaHCO 的效果最好 吲哚乙酸次之 第三为CaCO 和我 33 K CO 五种药剂中效果最差 张秀芬 1987 王钦对紫花苜蓿和禾本 2342PO KH 科牧草用O 2M K CO 进行干操处理 结果显示2 浓度的K CO 为最适浓度 干 2323 燥时间紫花苜蓿需72小时 禾本科牧草为48小时 我国人工干燥进行草粉生产 起步较晚 多数地区采用自然干燥法干燥牧草 然后用锤片式粉碎机加工草粉 由于饲草的形状和物理机械性能不同 再加上牧草干燥不充分 水分含量较高 所以用其加工饲草时 生产率低 耗能高 劳动条件差 很不经济 且在干燥 过程中 叶片及嫩枝脱落 其营养损失远远大于重量损失 结果是所生产的草 粉粗蛋白的含量低 而粗纤维的含量较高 严重影响草粉的质量 1974一1987 年 东北 北京 广东等省都先后从荷兰 日本 法国等国引进人工快速高温 干燥设备 开始了人工干燥豆科牧草草粉的生产 这些设备产量较高 时产 1250一1750kg h 草粉质量好 但设备昂贵 每台50一120万美元 能耗大 不 适应国内草粉生产需要 1989年 中国船舶公司713所研制的93QH一300型牧草快 速 高温烘干加工机组 贵州农业大学研制的弧一100型牧草烘干机组 北京市 奥贝尔实业有限公司绿色植物研究所 北京农业大学农牧结合课题组联合研制 的格林王一2101型分体式绿色饲料小型加工机组以及沈阳远大科技实业有限公 司生产的苜蓿草干操成套设备等填补了我国没有牧草高温干燥机的空白 但设 备成本仍然较商 可以说 我国采用人工高温干操法加工草粉的研究和生产正 在进行之中 而有关牧草的千操工艺研究目前未见详细报道 本研究从低温干操 入手 探讨苜蓿薄层干操特性 进而为高温干燥机设计及工艺参数选择提供参 考 1 3 主要研究内容 基于传统露天自然干燥方法的诸多弊端 效率低 周期长 占地面积大 易受 阵雨和梅雨等气候条件的影响 也易受风沙 灰尘 苍蝇和虫蚁等的污染 难 以保证被干燥农副产品品质的现状 太阳能干燥的重要性在世界范围内日益明 显 特别是在某些日照充分的地域 利用丰富的 可更新的和干净的太阳能堪 称一本万利 此太阳能苜蓿干燥装置采用混合型方案 由最新研制的太阳能空 气集热器 隧道式烘干窑和热风炉组成 这种干燥装置利用太阳能空气集热器 把太阳的光辐射能转换成热能把空气加热到60 70 然后通过串联在系统 上的热风炉把热风通入干燥窑 再由通风机吹入干燥装置内 通过热空气与牧 草接触 在冷热空气对流方式下进行热交换 已达到干燥的目的 设计过程主 要测算太阳能集热器的热效率 干燥装置干燥过程中的耗热量 排湿量 通过 计算进而从空气太阳能集热器的选型 集热器材料的选择 集热器集热板面积 数量的选择 进而确定干燥装置的容积 2 2 太阳能牧草干燥概述太阳能牧草干燥概述 2 1 牧草资源及市场概述 我国有草地近60亿亩 为耕地面积的4倍 占国土面积的40 左右其中 人 工改良草场已超过8000万亩 饲草资源十分丰富但是由于种草的绝大部分地区 是交通不便 经济不很发达 技术也较落后的农村山区和牧区 饲草资源的开 发与利用受到制约为提高饲草的利用价值和经价值 归结起来主要的有两条途 径一是发展草地畜牧业 就地转化二是将牧草进行加工 变成商品 做为饲料 资源和原料来开发二者相辅相成 互为依托 互为补充草粉生产是实现牧草商 品化的一种方式这已为国外的经验所肯定和证明在对国外草粉生产设备进行分 析后 结合我国种草地区的经济 能源 交通 科技 生产和使用条件 我国 自制的牧草烘干机应满足以下条件以太阳能为热源 我国不可能象国外那样 以石油产品为燃料 以高达900 以上的燃气为干操介质为适应我国农村的经济 体制和使用条件 机组不宜太大 生产能力也不宜要求过高机组结构应尽可能 地简单 使用操作和维护保养应尽量简便 无调整或少调整机组工作可靠安全 运行成本低 机组生产应有一定效益 2 2 我国的能源环境概述 随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高 对能源的需求日益 增大 年增长率约为5 我国自然资源总量排世界第七 能源资源总量居世界 第三位 但由于人口众多 人均占有量仅为世界平均水平的50 据测算 目前 我国已探明的煤炭可采储量为1145亿吨 剩余己探明石油储量为24亿吨 据估 算 到2010年 中国主要矿产资源中有40 多不能满足经济发展要求 到2020年 只有不足15 的品种尚可满足社会发展需求 燃烧一吨煤平均排放CO 490kg 灰尘 13 6 kg SO 14 8kg 而SO 是形成酸雨的主要成分 1997年以来 我 22 国酸性废气排放居世界第二位 全国酸雨污染面积达国土面积的30 以上 在全 球空气污染最严重的10个城市中 中国占7个 自1992年联合国召开全球环境与 发展大会后 我国政府在 提高能源利用效率 改善能源结构 的条款中明确 提出 因地制宜地开发 利用和推广太阳能 风能 地热能 潮汐能和生物能等 清洁能源技术 2 3 太阳能干燥及其特点 1 太阳能干燥是以太阳能代替常规能源来加热干燥介质 最常用的是空 气 的干燥过程 通过热空气与湿物料接触并把热量传递给湿物料 使其水分汽 化并被带走 从而实现物料的干燥 我国太阳能干燥总采光面积己达1 5万平方 米左右 主要用来干燥牧草 谷物 水果 肉制品 木材 中药 皮革 化肥 染料等 均取得了较好的社会及经济效益 一般牧草 农副产品的干燥 要求 干燥温度较低 大约在40一70 之间 这正好与太阳能热利用领域中的低温利 用相匹配 2 太阳能干燥的特点 太阳能干燥与常规能源干燥方式相比既有优势也 有不足 优势体现在 节煤省电 据估算 干燥一吨农副产品 要消耗一吨以 上原煤 若是烟叶则需耗煤2 5吨 太阳能与常规能源联合供热的干燥装置 一 般可节能20 30 以上 投资少 运行费用低 回收期短 一个设计合理的 太阳能干燥系统具有显著的经济效益 清洁安全 太阳能干燥系统利用的是 太阳能 节约了常规能源 减少了环境污染 干燥所得物料不受外界条件影响 也很清洁 不足之处是太阳能干燥对气象条件依赖性大 可控性差 不稳定 问题通常是采用辅助能源或是增加储热设备 2 4 太阳能干燥国内外技术现状 随着太阳能热利用的深入发展 太阳能干燥器越来越广泛地应用于工农业 生产 截止到目前为止 国外已建成集热面积超过500平方米的大型太阳能干燥 器8座 其中美国4座 印度3座 阿根廷1座 用于干燥葡萄 牧草 烟叶 谷 物 木材等 日本的太阳能干燥技术主要用于干燥稻谷 也可用于干燥小麦 大豆 牧草 烟叶 欧洲各国也在研究用太阳能干燥牧草和谷物 这些干燥器 大多属于集热器型干燥器且基本上与常规能源结合 20年来 我国太阳能干燥 应用研究和其它太阳能热利用一样 经历了一个由浅入深 由简单的小试验到 较完善的生产试验的过程 到目前为止 已建成各种类型的太阳能干燥器一百 多座 七十年代 一些生产单位首先搞起了太阳能干燥 据不完全统计 从 1976一1986年10年间 分别由几十个单位建成了近6座试验性和生产性的太阳能 干燥装置 总采光面积达5000多平方米 太阳能干燥应用呈现出十分兴旺的发 展趋势 但由于一开始对太阳能干燥的规律和机理缺乏系统的基础性研究 这 期间建造的太阳能干燥装置有一定的盲目性 系统设计不够合理 干燥器结构 不尽完善 使用寿命短 太阳能干燥试验装置存在低水平重复现象 到八十年 代后期 为了提高太阳能干燥的研究和应用水平 太阳能干燥 被列为国家 七五 重点科技攻关项目三级课题 对太阳能干燥领域进行系统的 全面的 探索和研究 内容包括物料干燥特性试验研究 太阳能空气集热器研究 太阳 能空气集热器热性能试验方法 太阳能干燥器评价方法的研究 以及建成了多 座大中型太阳能干燥示范装置 可以说 太阳能干燥的研究和应用在 七五 期间达到了它的鼎盛时期 无论是理论研究 还是应用技术都具有较高的水平 在国际上也有一定的地位 进入九十年代 太阳能干燥主要朝技术开发和实际 应用方向发展 主要包括干燥装置的优化设计 物料干燥过程的计算机模拟 干燥特性方程的拟和 干燥装置传热传质特性分析等 我们所自80年代研究太 阳能干燥以来 先后做过版纳橡胶干燥 大理洱源梅子果品干燥项目和昆明木 材厂的木材干燥 均取得了很好的效果 2 5 太阳能干燥的优势 2 5 1太阳能干燥与自然干燥相比具有以下优势 1 能较大幅度的缩短干燥时间 我们曾于2002 年4 月在大理对梅子进 行太阳能干燥的初期试验 所设计使用的装置属温室 集热器型太阳能干燥 装置 在对梅子系列产品的试验后表明干燥时间至少可以缩短12天以上 干燥周 期 自然干燥需18 20 天 太阳能干燥8 天 2 提高产品质量 对于产品质量问题 在过去并不引起人们的关注 这 主要是因为在过去不同质量的产品其价位差很小 人们对健康问题不太注重 各 种太阳能干燥装置都采用专门的干燥室 可避免灰尘 忽然降雨等污染和危害 又由于干燥温度较自然干燥高 还具有杀虫灭菌的作用 在试验中 我们采用 的干燥装置除上述优点外 还可使产品在色泽上有很大的改观 在干燥过程中 不必频繁翻动物料 物料的表皮损坏很小 对其后一步的加工意义很大 可产 生较大的经济效益 3 节约干燥场地 土地资源 对于农户小批量的干燥来说 干燥场地的问 题不大 但是对于工厂 企业要进行大规模的干燥时 场地的问题就值得考虑 对于太阳能干燥可以节约场地这一点不难理解 能缩短干燥周期 就意味着单 位时间单位面积的干燥量增加 以洱源县的茈碧湖果品食品开发有限公司为例 其年加工梅子为1500 吨 现有的100 多亩的晒场基本能满足需要 而在产品需 求量大的春秋两季则必须再租借临时场地才能应急 随着公司的规模扩大 土地 已是一大问题 在土地资源更为紧张的东部沿海地区 这一点更为重要 2 5 2 太阳能干燥与采用常规能源的干燥装置相比具有以下优势 1 节省燃料 就当纯蒸发一千克水计算 约需要590 千卡的热量 据此 估算 干燥一吨农副产品 要消耗1吨以上的原煤 若是烟叶则需耗煤2 5 吨 据统计我国烟叶产量约为420 万吨 目前大多采用农民自制的土烤房进行干燥 能耗很大 若采用太阳能干燥则节能效果非常明显 我国河南省长葛县在70 年 代末对太阳能烤烟的试验中能有效节约25 30 的常规能源 泰国在上个世 纪80 年代中期在这方面做过大量工作 其采用太阳能作为辅助能源烟叶干燥 试验证明能有效地节约30 40 的常规能源 2 具有环境保护功能 我国大气污染严重 40 的国土面积已有酸雨 这主要源于煤 石油等燃烧后的废气排放 燃烧一亿吨化石燃料将释放约7700 万吨CO 和460 万吨SO 和NO 采用太阳能干燥工农业产品 在节约化石燃料的 22 同时 又可以缓解环境压力 3 运行费用低 就初投资而言 二者相差不大 但是在系统运行时 采 用常规能源的机械干燥设备其燃料的费用是很高的 洱源县茈碧湖果品食品开 发有限公司就购买一台采用燃煤的干燥设备 价值10 余万元 一次可干燥800 千克梅子 但须耗煤900 千克 若采用太阳能干燥 设备投 初投资 二者相差 不大 但是其运行时利用的是免费的太阳能资源 就算太阳能干燥不能完全取 代采用常规能源的干燥手段 通过设计使二者有机结合 可让太阳能提供的能 量占到总能量消耗的较大比例 同样可节约大量运行费用 此外太阳能干燥装 置各部分工作温度属中低温 安全可靠 而使用燃料的机械干燥装置还存在安 全 隐患 3 3 干燥基本理论干燥基本理论 3 1 太阳能干燥装置的物料衡算 1 相关设计参数 山西地区8 9 月的白天平均温度 29 冷空气相对湿度 35 日 1 T 1 均太阳能辐射量为I 17534 kJ d 经过集热系统后热空气温度 2 m 42 相对湿度 17 干燥后排出湿空气温度 35 相对湿度 2 T 2 3 T 47 太阳能集热器集热效率为 50 3 2 干燥系统每天的排湿量 干燥系统每天的排湿量计算值为 tkMms 式中 日均排湿量 kg d k 苜蓿的干燥系数 即苜蓿干制过程中 s m 气化的水分质量与湿苜蓿质量的比值 约为0 75 M 湿苜蓿质量 kg t 烘 干时间 d 计算得到干燥系统每天的排湿量为 kg d100 15 200075 0 s m 3 干燥过程耗热量的计算 太阳能集热器每天需要供给的有效热量为 15 23 12 ee HHm Q s 式中 H 某一状态下空气的焓值 kJ kg e 某一状态下的空气含湿量 kg kg 计算得到干燥过程中每批物料耗热量为 g148264kJ k 00968 0 01861 0 15 5439 67100 Q 表1 空气在3 种状况下的含湿量 e 及焓值 H 冷空气 热空气 干燥后湿空气 T1 29 1 35 T2 42 2 17 T3 35 3 47 含湿量 0 00973 0 00968 0 01861 1 kgkge 1 e 2 e 3 e 焓值 54 15 67 39 83 10 1 kgkgH 1 H 2 H 3 H 4 太阳能集热器采光面积的计算 集热器的采光面积值为 I rQ F 式中 r 热损失系数 即集热系统供给热量与换热装置实际利用热量的比 值 I 哈密地区日均太阳能辐射量 kJ 太阳能集热器集热效率 dm 2 因为自然条件 风阻及安装误差等原因造成换热装置热效率的损失 使得 理论与实际产生差别 通过热损失系数r加以矫正 r 1 6 由以上条件可以计 算出太阳能干燥装置的太阳能集热板的面积为 2 06 27 5017534 1482646 1 mF 太阳能集热器实际面积为28 由14 块北京九阳太阳能设备厂制造的板式太 2 m 阳能板组成 3 2 太阳能干燥装置的热能衡算 1111 He 2222 He 3333 He 图3 1 太阳能干燥装置干燥原理图 空气在干燥过程中状态参数变化如图3一l所示 假设太阳能干燥器在稳条 件下连续作业 且进入温室的热量全部用来使物料内的水分蒸发 对于太阳集 热器一温室型干燥装置 假设干燥所需空气量为Lkg 则集热器和温室所提的能 量为 集01cc hh LIAQ 室12ss hh LIAQ 其中 为集热器面积 为辐射强度 为干燥时间 h c A 2 m IkJ 2 m 为集热器热效率 为温室的热效率 为温室的采光面积 c s S A 2 m 4 4 干燥装置的设计干燥装置的设计 4 1 太阳能干燥器的基本类型 我国各地试验的各种太阳能干燥装置有多种形式 大体上可分为 温室型 集热器型 集热器与温室结合型和抛物面聚光型等 温室型太阳能干燥器 干燥器的结构与栽培农作物的温室相似 温室即为干 燥室 待干物料置于温室内 直接吸收太阳辐射 温室内的空气被加热升温 物料脱去水分 达到干燥的目的 温室型干燥器一般都设有排风装置 排去含 湿量大的空气 加快物料的干燥周期 这种干燥器结构简单 造价低廉 温室 型干燥器如果通风不好 将直接影响干燥效果 集热器型太阳能干燥器 由太阳能空气集热器与干燥室组合而成的干燥装置 这种干燥器利用集热器把空气加热 然后通入干燥室 物料在干燥室内实现对 流热量交换过程 达到干燥的目的 干燥器一般设计为主动式 用风机鼓风以 增强对流换热效果 这种干燥器适合不能受阳光直接曝晒的物料干燥 如牧草 干燥室空气集热器 鹿茸 啤酒花 切片黄蔑 木材 橡胶等 集热器 温室型太阳能干燥装置 物料一方面直接吸收透过玻璃盖层的太阳 辐射 另一方面又受到来自空气集热器的热风冲刷 以辐射和对流换热方式加 热物料 适用于干燥那些含水率较高 要求干燥温度较高的物料 聚光型太阳能干燥器 一般的聚光型太阳能干燥器属于中温干燥 可提供 80 120 的干燥温度 类似于普通的聚光集热器 由聚光镜 集热吸收管等组 成 干燥速度快但结构复杂 造价较高 牧草含水率较高 适宜干燥温度为40一70 所以此实验我们选择集热器 一温室型干燥装置 此处省略 NN NNN NNNN NNNN NNNNN NNNNNN 字 烘干颗粒状的物料 可以在每层不锈钢管上放上筛板托盘 在托盘上盛放 物料进行烘干 载料车装好物料后 将车推到进料口处 使车轮的走向与导轨 方向一致 用顶升车将载料车升起送入换热装置内 使车轮置入导轨中 载料 车即可在换热装置内前后移动 1 方管骨架 2 不锈钢管 3 筛板托盘 4 滚轮 单位 mm 图4 2 载料车构造简图 4 7 烘干工艺流程 混联式太阳能苜蓿烘干机可以烘干散粒状 穗状 条状 片状等物料 20 烘干穗状物料时可以采取逆流洞道式烘干方式 载料车备有多辆 装载物料后 送入换热装置 置于轨道上 可以沿轨道方向移动 烘干开始后 通过调节离 心式鼓风机转速 配风口 百叶窗等选择合适烘干的条件 经过一段时间就从 出料口倒出一辆载料车 再从进料口进入置于其他载料车后面 如此循环可以 保证每辆车上物料都得到充分烘干 厢式烘干主要用于烘干散粒状 条状等物 料 物料置于载料车的筛板托盘上 送入换热装置后不必倒车 直至烘干 5 5 结论结论 此太阳能苜蓿干燥装置通过苜蓿烘干试验表明 可以满足包括苜蓿等牧草 在内的多种农产品的烘干要求 缩短干燥时间66 7 提高了产品的商品价值 基本满足设计要求 设备耗能32 kJ d 每个干燥周期耗能480 kJ 但仍需进行 进一步优化 需要解决太阳能集热器除尘 余热利用等问题 参考文献参考文献 1 马涛 侯旭杰 李涌泉 微波真空技术在无核葡萄干制中应用的研究 J 食品科学 1999 9 46 48 2 侯旭杰 张宾 热衣木江 等 无核葡萄干护色保绿技术试验 J 塔里木农垦大学 学报 2000 12 1 9 12 Hou Xujie Zhang Bin Reyimujian et al Technological Experiment in Keeping Seedless Raisin Gree J Journal of Tarim University of Agricultural Reclamation 2000 12 1 9 12 in Chinese with English abstract 3 缪仁杰 李淑兰 太阳能利用现状与发展前景 J 应用能源技术 2007 5 28 33 Liao Renjie Li Shulan Actuality and prospect of solarEnergy s Application J Applied Energy Technology 2007 5 28 33 in Chinese with English abstract 4 陆维德 太阳能利用技术发展趋势评述 J 世界科技研究与发展 2007 29 1 95 99 Lu Weide The development trend of solar utilization technology J World Science Technology Research and Developmen2007 29 1 95 99 in Chinese with Englishabstract 5 孙玉芳 李景明 刘耕 等 国内外可再生能源产业政策比较分析 J 农业工程学报 2006 22 1 47 Sun Yufang LiJingming Liu Gen et al Comparative analysis on renewable energy development policies in China and other countries J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 2006 22 1 47 in Chinese with English abstract 6 许彩霞 张壁光 常建民 等 太阳能 热泵联合干燥技术的研究现状 J 木材加工 机械 2005 5 36 39 Xu Caixia Zhang Biguang Chang Jianmin et al Current state of studies on the technology of combined drying for solar and heat pump J Wood Process Equipment 2005 5 36 39 in Chinese with English abstract 7 房志学 张坤 董季 穿流烘干机的设计与应用 J 粮油加工 2006 11 75 76 8 刘森元 李立敦 太阳能干燥利用研究及其在工农业生产中的应用 J 新能源 张建国 2000 22 1 9 太阳能干燥器发展综述 J 新能源 1999 21 7 10 王宝和 王喜中 太阳能干燥 J 南京林业大学学报 21 增刊 11 李立敦 刘森元 国外大型太阳能干燥器的现状 J 新能源 1989 5 12 左藤纯一著 廖国成译 石豪校 太阳能在农产品干燥中的应用 J 新能源 1990 8 13 李戮洪 我国太阳能干燥的研究与应用 J 太阳能学报 特刊 1999 14 M A Zaman等著 李蔬芬摘译 陆一校 稻谷的薄层太阳能干燥 J 新能源 1990 7 15 刘森元 李宗楠 李立敦 我国几个典型的太阳能干燥器 J 新能源 1986 6 16 徐培富 国内太阳能热利用简况 J 能源工程 2002 1 17 刘森元 太阳能干燥在工农业生产中的应用 J 新能源 1990 12 5 18 宗楠 刘森元 我国太阳能干燥的现状与展望 J 新能源 1982 2 19 刘砚刚 宋建峰 利用太阳能干燥丝绵 J 太阳能 1984 3 12 20 李洪斌 李志民等 农副产品太阳能干燥技术的研究和发展 J 云南师范利用太阳能干 燥鲜花的实验研究大学学报 2004 24 l 21 李孟铭译 利用太阳能干燥甘草 J 新能源 1986 7 22 袁旭东等 V型太阳能空气集热器热过程的数值模拟 J 华中科技大学学报 2001 29 10 23 段欣然 黄三弥 樊竹君 梅元贵 新型太阳能干燥装置的实验研究 太阳能 24 宋凯 徐鸿 高含湿低强度太阳能对流干燥过程的传热传质特征 J 太原理工大学学报 2001 32 4 25 明候光良主编 中国农业气候资源 第一版 M 北京 中国人民大学出版社 1993 21 喜文华主编 太阳能实用工程技术 第一版 J 兰州 兰州大学出版社 2001 26 梁溥森 太阳能干燥知识讲座 J 太阳能 1984 3 27 郭廷玮 刘鉴民 M Dgaoneet 太阳能的利用 M 第二版 北京 科学技术文献出版社 1987 28 项立成等 太阳能的热利用 M 宇航出版社 致谢致谢 本课题太阳能苜蓿干燥装置设计方案是在导师郭玉明教授和李红波老师悉 心指导下完成的 导师在课题的选题 结构的设计以及论文的编写都给于了精 心指导和帮助 导师严谨求实的治学态度 谦和质朴的风范 以及对科学执著 追求的敬业精神 将对我以后的工作产生积极的影响 在此 谨向我的导师表 示衷心的感谢 再有要感谢一起学习生活的同学们 与他们的一次次交流使我得以不断进 步和提高 我能够专心学习 顺利完成学业 与我的父母的培养 鼓励和支持是分不 开的 在此向他们表示最诚挚的感谢 感谢文中所引用文献的所有作者们 再次感谢所有关心 支持和帮助过我 的老师 同学和朋友们 以下内容与本文档无关 以下内容与本文档无关 以下为赠送文档 祝你事业有成 财源广进 身体健康 家庭 和睦 高效能人士的高效能人士的 50 个个习惯习惯 在行在行动动前前设设定目定目标标 有目标未必能够成功 但没有目标的肯定不能成功 著名的效率提升大师博 思 崔西説 成功就是目标的达成 其他都是这句话的注释 现实中那些顶尖的成 功人士不是成功了才设定目标 而是设定了目标才成功 一次做好一件事一次做好一件事著名的 效率提升大师博思 崔西有一个著名的论断 一次做好一件事的人比同时涉猎多 个领域的人要好得多 富兰克林将自己一生的成就归功于对 在一定时期内不遗 余力地做一件事 这一信条的实践 培养重点思培养重点思维维从重点问题突破 是高效能人 士思考的一项重要习惯 如果一个人没有重点地思考 就等于无主要目标 做事 的效率必然会十分低下 相反 如果他抓住了主要矛盾 解决问题就变得容易多 了 发现问题发现问题关关键键在许多领导者看来 高效能人士应当具备的最重要的能力就是 发现问题关键能力 因为这是通向问题解决的必经之路 正如微软总裁兼首席软 件设计师比尔 盖茨所説 通向最高管理层的最迅捷的途径 是主动承担别人都 不愿意接手的工作 并在其中展示你出众的创造力和解决问题的能力 把把问题问题想想 透透彻彻把问题想透彻 是一种很好的思维品质 只要把问题想透彻了 才能找到问 题到底是什么 才能找到解决问题最有效的手段 不找借口不找借口美国成功学家格兰特 纳说过这样的话 如果你有为自己系鞋带的能力 你就有上天摘星星的机会 一个人对待生活和工作是否负责是决定他能否成功的关键 一名高效能人士不 会到处为自己找借口 开脱责任 相反 无伦出现什么情况 他都会自觉主动地将 自己的任务执行到底 要事第一要事第一创设遍及全美的事务公司的亨瑞 杜哈提说 不 论他出多小钱的薪水 都不可能找到一个具有两种能力的人 这两种能力是 第 一 能思想 第二 能按事情的重要程度来做事 因此 在工作中 如果我们不能 选择正确的事情去做 那么唯一正确的事情就是停止手头上的事情 直到发现正 确的事情为止 运用运用 20 80 法法则则二八法则向人们揭示了这样一个真理 即投入与 产出 努力与收获 原因和结果之间 普遍存在着不平衡关系 小部分的努力 可 以获得大的收获 起关键作用的小部分 通常就能主宰整个组织的产出 盈亏和 成败 合理利用零碎合理利用零碎时间时间所谓零碎时间 是指不构成连续的时间或一个事务与另 一事务衔接时的空余时间 这样的时间往往被人们毫不在乎地忽略过去 零碎时 间虽短 但倘若一日 一月 一年地不断积累起来 其总和将是相当可观的 凡事 在事业上有所成就的人 几乎都是能有效地利用零碎时间的人 习惯习惯 10 废废除拖除拖 延延对于一名高效能人士来説 拖延是最具破坏性的 它是一种最危险的恶习 它 使人丧失进取心 一旦开始遇事推托 就很容易再次拖延 直到变成一种根深崹 蒂固的习惯 习惯习惯 11 向 向竞竞争争对对手学手学习习一位知名的企业家曾经说过 对手是一面 镜子 可以照见自己的缺陷 如果没有了对手 缺陷也不会自动消失 对手 可以 让你时刻提醒自己 没有最好的 只有更好 习惯习惯 12 善于借助他人力量 善于借助他人力量年轻人 要成就一番事业 养成良好的合作习惯是不可少的 尤其是在现代职场中 靠个 人单打独斗的时代已经过去了 只有同别人展开良好的合作 才会使你的事业更 加顺风顺水 如果你要成为一名高效能的职场人士 就应当养成善于借助他人力 量的好习惯 习惯习惯 13 换换位思考位思考在人际的相处和沟通里 换位思考 扮演着相当重 要的角色 用 换位思考 指导人的交往 就是让我们能够站在他人的立场上 设 身处地理解他人的情绪 感同身受地明白及体会身边人的处境及感受 并且尽可 能地回应其需要 树树立立团队团队精神精神一个真正的高效能人士 是不会依仗自己业务能 力比别人更优秀而傲慢地拒绝合作 或者合作时不积极 倾向于一个人孤军奋战 他明白在一个企业中 只有团队成功 个人才能成功 善于休息善于休息休息可以使一个 人的大脑恢复活力 提高一个人的工作效能 身处激烈的竞争之中 每一个人如上 紧发条的钟表 因此 一名高效能人士应当注意工作中的调节与休息 这不但于自 己健康有益 对事业也是大有好处的 及及时时改正改正错误错误一名高效能人士要善于从批 评中找到进步的动力 批评通常分为两类 有价值的评价或是无理的责难 不管怎 样 坦然面对批评 并且从中找寻有价值 可参考的成分 进而学习 改进 你将获 得意想不到的成功 责责任重于一切任重于一切著名管理大师德鲁克认为 责任是一名高效能 工作者的工作宣言 在这份工作宣言里 你首先表明的是你的工作态度 你要以高 度的责任感对待你的工作 不懈怠你的工作 对于工作中出现的问题能敢于承担 这是保证你的任务能够有效完成的基本条件 不断学不断学习习一个人 如果每天都能提 高 1 就没有什么能阻挡他抵达成功 成功与失败的距离其实并不遥远 很多时候 它们之间的区别就在于你是否每天都在提高你自己 如果你不坚持每天进步 1 的话 你就不可能成为一名高效能人士 让让工作工作变变得得简单简单简单一些 不是要你把事 情推给别人或是逃避责任 而是当你焦点集中很清楚自己该做那些事情时 自然就 能花更小的力气 得到更好的结果 重在重在执执行行执行力是决定一个企业成败的关键 同时也是衡量一个人做事是否高效的重要标准 只做适合自己的事只做适合自己的事找到合适自己 的事 并积极地发挥专长 成为行业的能手 是高效能人士应当努力追求的一个目 标 把握关把握关键细节键细节精细化管理时代已经到来 一个人要成为一名高效能人士 必须 养成重视细节的习惯 做好小事情既是一种认真的工作态度 也是一种科学的工作 精神 一个连小事都做不好的人 绝不可能成为一名高效能人士 不不为为小事困小事困扰扰我 们通常都能够面对生活中出现的危机 但却常常被一些小事搞得垂头丧气 整天心 情不快 精神忧闷紧张 一名高效能人士应当及时摆脱小事困扰 积极地面对工作 和生活 专专注目注目标标美国明尼苏达矿业制造公司 3M 的口号是 写出两个以上的目 标就等于没有目标 这句话不仅适用于公司经营 对个人工作也有指导作用 有效有效 沟通沟通人与人之间的交往需要沟通 在公司 无论是员工于员工员工于上司员工与客 户之间都需要沟通 良好的沟通能力是工作中不可缺小的 一个高效能人士绝不会 是一个性格孤僻的人 相反他应当是一个能设身处地为别人着想充分理解对方能 够与他人进行桌有成效的沟通的人 及及时时化解人化解人际际关系矛盾关系矛盾与人际交往是一种 艺术 如果你曾为办公室人际关系的难题而苦恼 无法忍受主管的反复无常 看不 惯主管的假公济私 那么你要尝试学习如何与不同的人相处 提高自己化解人际矛 盾的能力 积积极极倾倾听听西方有句谚语说 上帝给我们两只耳朵 却只给了一张嘴巴 其用意也是要我们小説多听 善于倾听 是一个高效能人士的一项最基本的素 质 保持身体健康保持身体健康充沛的体力和精力是成就伟大事业的先决条件 保持身体健康 远离亚健康是每一名高效能人士必须遵守的铁律 杜杜绝绝坏的生活坏的生活习惯习惯习惯有好 有坏 好的习惯是你的朋友 他会帮助你成功 一位