來源:云南師范大學(xué) | 1評論 | 6063查看 | 2013-04-21 10:32:30
近日,由云南師范大學(xué)太陽能研究所研制設(shè)計(jì)的太陽能槽式聚光黑腔集熱器應(yīng)用于煙絲干燥系統(tǒng)在昆明運(yùn)用成功。
云南師范大學(xué)太陽能研究所結(jié)合云南省的資源及產(chǎn)業(yè)分布情況,研制設(shè)計(jì)以槽式聚光集熱系統(tǒng)為驅(qū)動熱源的供熱干燥煙絲裝置,進(jìn)行了相關(guān)煙絲干燥實(shí)驗(yàn)。建立了基于槽式聚光太陽能供能條件下氣流干燥煙絲過程的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行數(shù)值求解。最后對相關(guān)聯(lián)條件下煙絲干燥特性曲線進(jìn)行分析。主要得到以下結(jié)論:
1.設(shè)計(jì)了與槽式聚光系統(tǒng)相匹配的變徑管式干燥管,采用了線聚焦 V型金屬腔體作為集熱器,構(gòu)建了槽式聚光太陽能供熱干燥煙絲的實(shí)驗(yàn)平臺,并進(jìn)行了相關(guān)干燥實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:采用V型金屬腔體作為集熱器,構(gòu)建的槽式聚光集熱系統(tǒng)可為煙絲干燥提供230℃的熱能,通過換熱器換熱可得到201.7℃的熱空氣,可與煙絲干燥系統(tǒng)需求的溫度匹配,干燥后的煙絲含水率基本滿足卷煙工藝的要求,最后通過減少干燥系統(tǒng)熱損失及利用濕空氣余熱來提高干燥系統(tǒng)的熱效率。
2.針對煙絲顆粒和氣流在干燥管中的互相作用,建立了氣流干燥煙絲過程的數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用Runge-Kutta法進(jìn)行了數(shù)值求解,求解結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比分析,兩者的相對誤差在8%以內(nèi),驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。
3.對煙絲干燥特性進(jìn)行了分析,當(dāng)入口煙絲含水率和固氣比不變時(shí),熱空氣溫度(190℃-200℃)升高或氣流速度(15m/s-20m/s)增加,煙絲的干燥速率會增大;入口煙絲干基含水率不同,煙絲的干燥速率基本保持不變,但需考慮卷制時(shí)造碎等情況,根據(jù)實(shí)際情況在入口處選擇合理的煙絲含水率。