随着世界经济的开展、世界人口的剧增和人民生死水平的不时进步,世界能源的需求量持续增大,能源资源的抢夺日趋剧烈,如何节能曾经成为当今世界的一大主题。枯燥是一项耗能较大的工艺过程,大约消费过程中总能耗的6%用于枯燥过程,所以枯燥过程具有很大的节能潜力。热泵是应用一定量的低温热能来取得较高温度、可供应用热能的热力系统,它能够有效的回收湿空气中的热量,减少循环空气的直接排放,富通新能源消费销售滚筒烘干机、气流式烘干机等枯燥烘干机械设备。
1、热泵烘干机的根本原理
热泵枯燥安装主要由热泵和枯燥器两大系统组成。热泵烘干机组主要由热泵(制冷)系统(紧缩机、冷凝器、蒸发器、节流安装等)和空气回路(离心风机和枯燥室等)组成。
高温干热空气进入枯燥室,带走被枯燥物体的水分,变为湿热空气出来;然后进入蒸发器停止冷却除湿,首先冷却至露点,再进一步冷却使水分从空气中凝结出来,然后进入冷凝器处吸收热量后,变为高温干热空气,再进入枯燥室内进步温度及吸收被枯燥物体的水分,完成循环。
而制冷剂在蒸发器中吸收来自枯燥过程排放废气中的热量,由液体蒸发为蒸汽,经紧缩机紧缩后送到冷凝器中,在高压下制冷剂冷凝液化,放出高温的冷凝热去加热来自蒸发器的降温去湿的低温干空气,把它加热到请求的温度后进人枯燥室内作为枯燥介质循环运用,液化后的制冷剂经收缩阀再次回到蒸发器内。
2、热泵烘干机的特性
2.1热泵烘干机的优点
(1)节能。热泵烘干机的最大优势就在于其节能效率高,传统的开式电加热枯燥法将枯燥室出来的湿度大以及温度相对高的空气直接排人大气,糜费了其中大量的显热和潜热,且开式循环的性能随环境空气情况的变化而变化。而热泵枯燥系统将从枯燥室出来的含有相当焓值的热能的湿热空气,经过蒸发器回收局部热量,再进入热泵系统循环。
(2)枯燥的质量比拟好。由于热泵烘干机普通都会装置在线传感器和较准确的控制安装,然后经过控制热泵烘干机的蒸发器和冷凝器的温度来完成实时控制。
(3)与其他枯燥安装相比,愈加节约枯燥时间。低温枯燥技术普通需时较长,传统的枯燥器在枯燥后期由于枯燥介质的湿度与枯燥物料的湿度相差不大,从而招致效率降低。而热泵烘干机组能够应用蒸发器的除湿作用使效率进步。
(4)与其他传统的枯燥技术相比,应用热泵枯燥技术将减少C02的排放,降低环境污染。
2.2热泵烘干机的缺陷
(1)初投资比拟大。
(2)维护请求比拟高。热泵烘干机组的紧缩机、热交流器等都需求定期检查和维护,使机组在良好状态下运转。
(3)制冷剂走漏。由于安装设有加压系统,可能会惹起管道开裂等,从而招致制冷剂走漏。
3、评价烘干机工作效率的主要指标
在枯燥技术中评价其效率的指标有:SPC(除湿能耗比kj/kg)、COP(热泵系统的性能系数)、MER(单位时间除湿量kg/h)、SMER(单位能耗除湿量kg/kW-h)。
SPC是评价一个烘干机性能的传统指标,是耗功量与除湿量之比,COP只反映了热泵系统的性能而没有思索整个枯燥系统,MER思索的是枯燥系统枯燥产品的输出量,SMER可以较好的反响能量应用效率。普通主要运用它作为烘干机工作效率的主要指标。
4、国内外热泵烘干机的一些技术改良与变革
4.1采用结合热泵烘干机
在热泵枯燥系统中采用高频电磁波或红外线加热源作为辅助的加热,将进步枯燥速度,同时减少热泵系统自身的热负载量。
4.2在蒸发器前布置外部换热器
将外部换热器布置在蒸发器入口前,能将枯燥后的湿润空气中的显热和局部潜热排入环境,降低了蒸发器负荷,进步了除湿效率,但受环境影响较大。
4.3装置回热器
装置回热器的热泵能够应用从蒸发器出来的冷空气来预冷蒸发器前的高温高湿空气,既能够降低蒸发器负荷,又进步了除湿效率,同时不受环境影响,还可回收局部热量到冷凝器发挥作用。
4.4加装辅助冷却器
在蒸发器前布置辅助冷却器翻.能够减小蒸发器的热负荷,减小传热温差,降低了系统的能量损失。
4.5应用相变资料贮热的热泵烘干机
普通地,当热泵烘干机的枯燥温度到达枯燥所需的温度后,常采用尾气排放或者调理辅助冷凝器的流量来控制枯燥温度的稳定。因而使得机组排放掉局部热量,使总能耗增加。我们能够采用相变资料的贮能特性,回收这局部能量,进步热泵烘干机组的节能效果。并且在需求热量时将储存的能量释放给枯燥空气。经过实考证明,相变资料在热泵烘干机组中的应用大有节能潜力。
4.6采用高温工质的热泵烘干机
在热泵烘干机组中运用高温工质,到达进步除湿机的出口风温的目的。目前有清华大学研制的高温环保工质HTR01,配合R22紧缩机组成热泵循环的高温除湿烘干机。
4.7在热泵烘干机组中采用流化床
目前应用的热泵枯燥安装大多运用箱式构造的,枯燥室内的传热传质效率低,枯燥不平均、枯燥时间长,枯燥产质量量遭到影响。而在枯燥系统中采用热泵流化床将进一步的发挥热泵低温枯燥的优势,并且由于颗粒悬浮于枯燥介质中,使得枯燥介质与固体接触面积较大,加上物料猛烈搅动,大大的减少了气膜阻力,使得传热传质效率高。
4.8采用辅助蒸发器
辅助蒸发器主要用于快速泵热升温,将枯燥室温度快速升高到枯燥所需的温度。经实验研讨得出:具有辅助蒸发器的热泵烘干机组,不但可以完整完成传统电辅助热泵千系统的升温效果,而且节能高效,且在枯燥初期,热泵烘干机组应用辅助蒸发器泵热升温能够明显进步物品的除湿速度。
4.9采用辅助冷凝器
采用辅助冷凝器主要是将冷凝器分为两局部,其中一个作为辅助冷凝器向外界环境放热。这种构造的冷凝器将能够使枯燥温度控制灵敏便当,经过调理辅助冷凝器的流量来维持枯燥温度稳定。由于辅助冷凝器的换热系数较高,只需普通性的换热器。当用辅助冷凝器加热外界空气对物料停止预干,可回收这局部温度较高的冷凝热,节约能源,进步系统效率。
4.10采用以计算机为上位机,可编程控制器为下位机的热泵枯燥安装控制系统旧
主要是应用计算机停止数据采集和管理,可编程控制器PLC对枯燥系统运转过程中的各种工况参数停止实时采集,对各种工艺参数依照设定好的程序,控制执行机构停止调理,使其热泵烘干机处在最优的工作状态。
4.11运用惰性气体作为枯燥工质的热泵烘干机
主要是应用惰性气体替代普通运用的空气作为枯燥介质,比方运用CO2、N2等。
4.12运用穿流式热泵气调烘干机
该设备主要是改动枯燥过程中传统的靠不时吸人新颖空气来排出高温废气的方式,以定量的气体为载热体和载湿体,在系统内完成传热、传质、脱水和去湿的过程。且配置气调机构,降低定量气体中氧气含量,以物理办法抑止果蔬、食用菌干制过程氧化和酶促褐变。
4.13太阳能一热泵枯燥系统
枯燥系统的供热与湿空气的排湿由太阳能加热系统和热泵除湿机二者配合起来完成。二者既可单独运用,也可结合运用。假如天气晴好,气温高,则可单独运用太阳能加热系统;天气不好或夜间,即可由烘干机来承当枯燥的供热与除湿任务。
4.14贫氧热泵烘干机
它由热泵源与枯燥室组成,其特征是热泵源一端经过管道与枯燥室相连,另一端经过管道与循环风机的一端相连,循环风机的另一端经过管道与贫氧发作器的一端相连,贫氧发作器的另一端经过管道与枯燥室相连,它是在不改动原有传统热泵系统的前提下,在空气循环回路中置人一个熄灭环节,故可应用熄灭耗费空气中的氧,使氧变成二氧化碳,并可提供热能补充,故构造简单,操作便当。
5、结论
热泵烘干机以其节能的特性而被社会普遍应用。我们不时地研讨和开展热泵烘干机就是不时地进步其热效率、进步其稳定性、进步其智能化、进步其环保性能,朝着节能减排、产品更经济的方向开展。
热泵烘干设备布局图纸: