空气源热泵是一种高效、可持续的绿色、节能装备,其被广泛应用于工业、住宅等供热/制冷场所。而电磁感应蒸汽发生器的电热效率接近于1,该技术应用于生产生活所需的高温蒸汽。本文针对酿酒厂蒸粮过程中依赖人工调节酿酒工艺导致工艺质量不稳定、出酒率低以及高能耗、高污染的问题,提出了空气源热泵+电磁感应蒸汽发生器的解决策略。其中,高温空气源热泵作为60-80摄氏度热水的加热设备,电磁感应蒸汽发生器作为将60-80摄氏度热水加热到130摄氏度的高温蒸汽的加热设备。该方案通过合理计算蒸煮粮食所需的温度、蒸汽量等数值并对设备进行调控,能够精确地达到蒸粮要求,提高了能效比,节约了能量。1、高温空气源热泵机组系统介绍及整体方案设计。在对蒸粮工艺要求进行分析的基础上,提出了系统总体及各组成部分的工况要求,同时提出了空气源热泵+电磁感应蒸汽发生器的总体方案。空气源热泵被应用于该方案的第一阶段来高效、节能地加热常温水,制备热水,而电磁感应蒸汽发生器作为该方案的第二阶段来加热第一阶段的热水,制备生产所需的高温蒸汽。同时完成了关键部件的选型。2、波纹翅片管蒸发器的传热性能研究。通过对空气源热泵系统进行了分析,发现蒸发器对系统的换热效率具有极大的影响,所以对该部件的传热性能进行了深入研究。建立了翅片管蒸发器的数学模型,利用全局灵敏度分析方式分析了翅片间距、波纹高度等多个参数对翅片管蒸发器传热性能的影响程度,优化分析后,得到了一组可实现高效换热的波纹翅片蒸发器结构参数。3、多物理场耦合下的电磁感应蒸汽发生器升温性能的机理研究。使用多物理场耦合分析的方法,建立了电磁感应蒸汽发生器的磁热耦合模型,并使用响应面法对电磁感应蒸汽发生器的参数进行了灵敏度分析,结果显示,导电线圈之间的距离、线圈与腔壁的间距的选取与电流的控制,这三个量的变化极大地影响着电磁感应蒸汽发生器的温升性能。4、经过合理分析该系统的控制系统,对PID控制器的参数进行了整定,对电磁感应蒸汽发生器的控制进行了设计和仿真分析,并进行了相关的实验,验证了研究的可行性和合理性。