太阳能辅助逆流隧道式脱水机的研制外文文献翻译、中英文翻译

附录1：外文翻译太阳能辅助逆流隧道式脱水机的研制摘要：“隧道和卡车”脱水器是一种广泛使用的蔬菜脱水的系统，其中将所需要脱水的材料储存在卡车中的水平托盘里，在空气流动的相反方向上不连续地移动。这样，使表面最干燥的产品被入口热空气和干燥空气吹向系统里。当准备好装满一辆卡车产品时，将产品从隧道中取出，留出空间，使剩余的卡车向前推进一个位置。这样，可以在隧道的末端插入一个充满湿制品的新卡车。该过程所需的热能可由多种来源提供，包括可燃气体、生物质能、太阳能或它们的组合。太阳能是免费的，但到达地球具有相当低的能量和强烈的波动率。这就需要特殊的设计和控制策略。本文基于脱水机和太阳能热系统的仿真模型进行了研究。脱水器模拟模型被改进以匹配来自化石燃料的特定原型的实验数据。然后将太阳能系统仿真模型应用于不同设计方案的分析。关键词：脱水机；烘干机；热；太阳能；食品加工1 介绍“隧道和卡车”脱水器是一种广泛使用的蔬菜脱水的系统。如下图1所示，我们可以看到：电风扇将空气（2-3）吹入热水加热盘管（3-4）中，空气在热水加热管中流动加热，然后横跨几个装载有脱水产品的卡车（4-5）。当空气和产品交换质量和热量时，空气的湿度含量随着温度的降低而增加。然后，当一些空气湿度达到一定值时，将这些空气排出，并用新鲜的外部空气代替，以拒绝水分进入到干燥的环境中（6）并保持干燥过程继续进行。控制感热交换器用于减少进入新鲜空气所需的能量。 图1 系统组件示意图使用五辆卡车脱水机的原型已经进行了实验测试。原型有燃气锅炉和热水加热盘管。本文提出了一个初步评价太阳能的潜在用途，以减少脱水机燃料消耗。开发了脱水机的仿真模型，并与实验数据进行了匹配。然后利用太阳能热水系统的仿真模型对不同的设计方案进行了分析。2 实验测试对脱水机样机进行了几次试验，但在统计实验数据时，只有部分载荷试验（只有第一辆载货卡车）才能成功完成。进行一个特定条件的测试。使香蕉片脱水，实验条件中空气温度设定点为60C进行测试，见表1。表1 1卡车香蕉片实验参数和测量值参数数值备注室外气温（C）及相对湿度（%）范围20C 50 %测量工艺空气设定点温度（C）60测量工艺空气质量流量（kg/h）18906用数字叶片探头测量排气空气质量流量（kg/h）945测得的是工艺流量的5%。全球热损失系数UA（W/C）110固定加热试验测定热回收效率0.8通过测量计算风扇电机电耗（KW）2.35测量每辆卡车的湿产品初始重量（kg）81.3测量每辆卡车干重（kg）21.1估计的总失水量（kg）58在卡车1号下用重量秤测量加热线圈能量（千瓦小时）104用能量计测量风扇电机热能（千瓦小时）38用能量计测量对环境的热损失（千瓦小时）70从UA和TEMP计算。差异排气热损失（KWH）32由能量和质量平衡计算脱水潜热（KWH）38从产品重量损失计算有趣的是分析不同的热能速率大小，以检查能量平衡，见图2。尽管存在一些噪声数据，但在热输入（QLoC+QFAND）和热功率输出（QLAT.SC+QSLe+QEX）之间存在很好的平衡。图2 能量平衡线圈：热水加热盘管的功率，结果为热水表读数一阶导数。风扇：由风扇电机消耗的电能。热气进入气流。测量表：与产品蒸发水有关的热功率。从水的潜热和蒸发速率计算，计算为重量秤读数的一阶导数。损耗：对环境的热损失，用全球UA和温差除湿器计算-环境。2 脱水器模型通过使用EES2对脱水器的模型进行编程。除了涉及到通常的湿度测量和能量和质量平衡，还有一个关键点要建模：产品的干燥速率。这个速率显然是沿着过程变化的。从图2数据中，可以计算产品在干燥基础上的归一化干燥速率，并与产品水分含量过剩进行比较，见图3。两个震级之间有明显的依赖关系。第三度多项式很好地拟合了实验数据。然后将相同的过程应用到另一个参考试验中，处理空气设定点为50C。然后应用线性插值来寻找在50-60C范围内的任何其他温度的干燥速率。显然，这种非常简单的方法仅适用于这种特定的脱水器、产品和操作条件。图4 测试过程在60C，干燥速率与与产品水分含量过剩进行比较为了检验模型，参考实验与实验数据和模拟数据之间有很好的一致性，如图4所示。然后用该模型模拟满载运行情况，即装载五辆卡车的产品。除了排气流量之外，其他操作条件仍然是参考试验中的相同值，从5增加到加工流量的25% 。模拟结果（图5）显示了过程空气温度如何在卡车上下降，以及卡车之间的差异如何随着时间的推移而减少，正如预期的那样。加热线圈所需的热功率是一个非常重要的结果，见图6。它开始在70kW左右，随着干燥速率的增加而减少。这条曲线将是热太阳能系统的能源需求。 图4 实验与仿真的水损失量 图5 在满载的条件下，在每个卡车的入口处处理空气温度3 太阳能系统模型TrnSy3 用于模拟位于特内里费（西班牙）的太阳能热系统，之所以选择这个位置，是因为它是一个重要的香蕉生产区。通过几个模拟实验进行了一系列的集电极面积和罐体积收集器面积比较。除此之外，还测试了两种不同的控制加热线圈的方法。在第一种方法中，备用加热器设定点温度设定在80C的恒定值。为了管理部分负载，有一个回火阀，通过从线圈出口再循环一些流量来降低有效的入口水温到线圈。这样，减少了从太阳能箱排出的流量。在第二种方法中，在部分负载下，备用加热器设定点温度降低，并且从太阳能箱排出的流量总是最大。工艺空气设定点温度设定在60C的恒定值。图6 全负荷模拟场景中的能量大小4 结果与结论通过两组数据的优点被用来测量太阳能系统的性能：a）太阳能部分（SF）被定义为太阳能覆盖的总负荷的分数，b）净收集器。效率（NCE），定义为有用的太阳热相对于收集在聚光灯上的太阳辐射的分数。图7显示了当VA比从50增加到75毫米（但不是从75到100）时性能的巨大改善。可变设定点温度控制方式也提高了太阳能系统的性能，并且它非常依赖于VA比和收集区域。对于SF低的情况，改进可以忽略不计，当SF约75-80%时，改进是最大的。例如，对于VA75 IM和A175 M的情况，SF从76.8%增加到82.39