摘 要

脉动燃烧干燥是利用脉动燃烧器产生的高温高频尾气流作为干燥热源进行物料干燥的一种新型干燥技术，其高效、节能、环保等优点引起了人们的极大兴趣，脉动燃烧干燥技术的深入研究对未来干燥领域的变革有着至关重要的作用。分析了脉动燃烧干燥技术的工作原理，分析了国内外的研究和应用现状，介绍了已经研制出的脉动燃烧器的类型，有Schmidt型、 Helmholtz型、Rijke型。从脉动燃烧干燥技术近年来在工业、农业、林业等领域的研究和应用成果着眼，重点阐述了脉动燃烧干燥技术在农林领域的研究成果，分析了脉动燃烧干燥技术与传统稳定燃烧干燥技术相比在农林产品干燥方面具有的优缺点，以及脉动燃烧干燥技术在农林领域的发展前景。未来脉动燃烧干燥技术将会得到更大的发展，将成为解决未来能源和污染问题的一项关键性技术。

关键词： 脉动燃烧；干燥；高效；节能；应用

Research And Development of Pulse Combustion Drying Technology

Abstract

Pulse combustion drying is the use of pulse combustor of high temperature and high frequency exhaust flow as a heat source for drying drying is a new type of drying technology, the advantages of high efficiency, energy saving, environmental protection has attracted great interest, in-depth study of pulse combustion drying technology for the future change have a vital role in the field of drying. Analyzed the working principle of pulse combustion drying technology, analyzes the research and application status at home and abroad, this paper introduces the type of pulse combustor has developed, Schmidt, Helmholtz, Rijke type. From pulse combustion drying technology in recent years in industry, agriculture, forestry and other fields of research and application results, focusing on pulse combustion drying technology research in the field of agriculture and forestry, analysis of the pulse combustion drying technology compared with traditional stable combustion drying technology in agriculture, forestry and product drying has advantages and disadvantages, and pulse combustion drying technology in the field of agriculture, forestry and development prospects. Future pulse combustion drying technology will be a bigger development, will become a key to solve the problem of future energy and pollution technology.

Key words: pulse combustion; drying; high drying rate; lower energy consumption; applcaition

目 录

第1章 绪 论 1

1.1研究的背景和目的意义 1

1.2国内外研究现状分析 2

1.2.1国内研究现状 2

1.2.2国外研究现状 3

1.3主要研究内容 4

第2章 脉动燃烧干燥技术的基本介绍 5

2.1 脉动燃烧干燥的定义及其工作机理 5

2.2 脉动燃烧装置 5

2.3 脉动燃烧器的设计与研究 7

2.4 脉动气流喷雾干燥 9

2.5 脉动燃烧干燥 12

第3章 脉动燃烧干燥的特性研究 15

3.1 脉动燃烧干燥及传热特性研究 15

3.2 脉动燃烧干燥换热特性分析与实验 16

3.3 脉动燃烧尾气干燥过程质量传递特性 17

3.4 生物质燃料的脉动燃烧器及其燃烧特性的研究 18

3.4.1 固体燃料的脉动燃烧技术研究现状 18

3.4.2生物质燃料脉动燃烧器的研究 19

第4章 脉动燃烧干燥技术的应用 23

4.1传统干燥技术 23

4.1.1蒸汽干燥 23

4.1.2真空干燥 23

4.1.3微波干燥 24

4.1.4红外线辐射干燥 24

4.1.5太阳能干燥 24

4.2脉动燃烧干燥在木材干燥上的应用 25

4.3脉动燃烧干燥在饲料干燥上的应用 27

4.4脉动燃烧干燥在粮食干燥上的应用 28

4.5脉动燃烧干燥在果蔬干燥上的应用 31

4.6脉动燃烧干燥在食品干燥上的应用 32

4.6.1蛋清粉和奶粉脉动燃烧喷雾干燥实验研究 32

4.6.2蛋白的脉动燃烧喷雾干燥实验研究 33

4.7生物质燃料的脉动燃烧干燥器的设计 36

结 论 38

致 谢 40

参考文献..........................................................................................................................................41

第1章 绪 论

1.1研究的背景和目的意义

脉动燃烧干燥技术是一种新型的干燥技术，发展历史较短。但是，对脉动燃烧的研究相对较早，国外，脉动燃烧的研究方向早期主要是直接针对脉动燃烧工程应用方面，1777年，Byron Higgns首次报道了燃烧振荡现象。脉动燃烧在干燥方面的应用是近年来才发展起来的。目前，脉动燃烧干燥技术已经应用在工业、农业、林业等各个领域，可干燥物料的种类越来越多，例如干燥食品、果蔬、玉米、粮食、饲料添加剂、木材、沙石、药物、褐煤等。目前，国外已经研制出了用于干燥玉米的设备，比较成功的就是南非的Muller；用于食品和农产品干燥的设备也有，这种干燥器还可以干燥化工材料，可干燥的物料范围较广，这种设备由美国的Sonodyne工业公司所研制，它就是Pulse-dri脉动燃烧干燥系统；以色列的Tamburello等人对脉动燃烧干燥装置进行了开发应用，而且已经研制出了一些干燥设备，较为典型的就是他们研制的用于干燥蔬菜和水果的设备。人们还研究了用于干燥动物饲料添加剂的干燥机，其中，Unison脉动燃烧干燥机在动物饲料添加剂的干燥应用中取得了巨大的成功，该设备由美国在1992年研制成功。

国内对脉动燃烧的研究起步较晚， 国内较早开展这项研究的有北京航空航天大学和同济大学；北航于1985年开始研究，在开发燃煤脉动燃烧器方面进行了探索。同济大学于1987年开始研究，并且进行了燃气脉动燃烧热水器和暖风机的开发。李保国等人率先研究了脉动燃烧干燥及其传热特性，刘相东等人也先后进行了脉动燃烧干燥研究，都取得了显著的成果。我国对脉动燃烧干燥技术的研究起步较晚，很多研究还处在试试验阶段，成熟的工业应用也较少。