一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115720926A(43)申请公布日2023.03.03(21)申请号202211509349.9(22)申请日2022.11.29(71)申请人农业农村部南京农业机械化研究所地址210014江苏省南京市玄武区柳营100号(72)发明人王教领宋卫东丁天航王明友吴今姬周德欢周帆任彩红李尚昆(74)专利代理机构南京华恒专利代理事务所(普通合伙)32335专利代理师宋方园(51)Int.Cl.A23B7/02(2006.01)G06F30/27(2020.01)G06F119/02(2020.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法(57)摘要本发明提供一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法，首先是利用神经网络建立基于进风速度、温度、湿度、基体转速和材料尺寸等参数的转轮除湿出风温度模型，再根据压缩机蒸发温度、冷凝温度等的工作参数利用神经网络建立变频压缩机出风温度模型。由于干燥温度T(T＝tout)，所以反推出转轮出风温度tout(tout＝T)，再根据转轮出风温度模型，反推出转轮进风温度tin。此时转轮进风温度等于管路温度，即tin＝tg。根据进风t0，计算出△t1，然后控制压缩机频率，实现对温度的精准控制；本发明综合干燥设备前端输入、中间转轮热泵特性与后端输出状态进行联合调节，从而避免传统单一依靠后端进行温湿度调节的问题，实现微幅度、精准与节能调节。CN115720926ACN115720926A权利要求书1/1页1.一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法，所述联合干燥系统包括蒸发器(1)，所述蒸发器通过膨胀阀(2)和压缩机(3)与除湿转轮(4)连通，所述除湿转轮(4)与冷凝器(5)连通，所述冷凝器还与辅热器(6)连通，所述辅热器(6)与干燥箱体(7)连通，其特征在于包括如下步骤对所述联合干燥系统进行调控：步骤1、利用神经网络建立基于各项参数的转轮除湿模型；步骤2、利用神经网络建立基于压缩机工作参数的变频压缩机除湿量模型；步骤3、测量干燥箱体的干燥温度T和相对温湿度，从而得到干燥箱体进风口处的含水量d2，同时得到转轮出风温度tout；步骤4、测量蒸发器进风口的相对温湿度，从而得到蒸发器进风口处的含水量d0；步骤5、根据如下公式(1)，计算得转轮、蒸发器和冷凝器的总的除湿量△d△d＝d2‑d0＝△d1+△d2(1)步骤6、根据如下公式(2)，计算得到转轮的除湿量△d2△d2＝f(tin,v,Hin,L,R)(2)式中，tin‑转轮进风温度，v‑转轮转速，Hin‑进风相对湿度，L‑转轮吸附通道长度，R‑吸附剂半径；步骤7、将步骤6中得到的△d2再代入公式(1)中得到蒸发器除湿量△d1；步骤8、将△d1代入如下公式(3)，计算得到tc，tc即为除湿转轮需设定的温度；△d1＝f(tc,te,d0,vam，z)(3)式中，tc‑冷凝温度，te‑蒸发温度，d0‑进风口处的含水量，vam‑空气质量流量，z‑压缩机频率；步骤9、根据步骤8计算出的温度tc，调控除湿转轮的压缩机从而达到需设定的温度。2.根据权利要求1所述的一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法，其特征在于：步骤1中的各项参数包括进风速度、进风温度、转轮转速、吸附剂尺寸和转轮的半径与厚度材料尺寸。3.根据权利要求1所述的一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法，其特征在于：步骤2中压缩机的工作参数包括蒸发温度和冷凝温度。4.根据权利要求1所述的一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法，其特征在于：步骤9中调控除湿转轮的压缩机方法具体的为：步骤9.1、测量进风温度t0，将t0代入如下公式(4)得到空气经过蒸发器后温度的降低量△t1△t1＝f(tc,te,d0,vam,z)(4)式中，tc‑冷凝温度，te‑蒸发温度，d0‑进风口处的含水量，vam‑空气质量流量，z‑压缩机频率；步骤9.2、将步骤9.2中得到的△t1代入如下公式(5)得到空气经过转轮后的升温量△t2△t2＝f(tin,v,Hin,L,R)(5)式中，tin‑转轮进风温度，v‑转轮转速，Hin‑进风相对湿度，L‑转轮吸附通道长度，R‑吸附剂半径。2CN115720926A说明书1/4页一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法技术领域[0001]本发明涉及食品干燥技术领域，具体涉及一种基于管路控温的食用菌转轮热泵联合干燥系统调控方法。背景技术[0002]我国食用菌产量居全球首位，香菇等食用菌含水率高，需要及时干制。传统干燥方法存在干燥时间长、能耗高等问题。转轮热泵联合干燥充分融合转轮的低露点和热泵的节能性，对干燥介质(空