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浅谈热泵干燥的前景及注意事项
2016-05-20  来源:互联网转载    颁布者:小A

热泵技术是世界上70年代末80年代初开展起来的一项高新技术。热泵干燥的其本原理是使用肯定量的低温热源通过热泵系统来获得较高温度、可供使用的热能。热泵与常规的干燥设施一起组成的系统称为热泵干燥机或除湿干燥机。

热泵干燥设施依据其工作方式的差别可分为除湿型和排温型两类产品,两者的差别在于热泵的热源侧及干燥室除湿的方式差别,除湿型机组热源来自干燥室的高温高湿气氛,而排湿型机组的热源来自干燥室外气氛。(左图为除湿型设施,右图为排湿型设施。)

随着国家对能源及环保的重视,热泵干燥作为一项较新的干燥技术,由于其高效节能,成本相对较低,对情况无污染,可实现干燥介质的温度、湿度、气流速度等精确独立的操纵,提高干燥质量等优势,已普遍应用于木料干燥、食物加工、蔬菜脱水、药物及生物制品的灭菌和干燥、污泥处置、化工原料和肥料干燥等领域。未来市场将会有广大的前景。

虽然热泵技术得到了开展,但由于干燥热泵工作的特别性,在产品选型及应用中要注意以下事项:

1)跟据差别的使用条件选用除湿型或排湿型的产品

除湿型产品的低温热源来自于干燥室的湿气氛,理论上不受大气情况的影响,但在实际应用中,如果在西北低温低湿季节烘干果蔬时,由于果蔬含水量低且开机时情况气氛低湿低温,会出现升温慢或节能效果差的现象,故在此类地区不适合选除湿型产品。

排湿型产品的低温热源来自于大气,产品的应用要受情况制约,不适合高湿条件下或低温情况下使用。在情况温度5度以上,相对湿度在50%以下的地区优为适用。

2)除湿型产品要选用高干燥性能曲线的产品

如图1,除湿型产品干燥原理是把通过蒸发器1的高温高湿气氛A等湿降温到露点。然后继续降温析出水分抵达除水;从蒸发器出来低温饱和湿气氛B再通过冷凝器2等湿加热,变为高温低湿、具有干燥能力的湿气氛C;湿气氛C进入干燥仓带走待干燥物料的水分,变为湿气氛A再次进入蒸发器,完成一次循环。

在于燥进程有两个很重要的环节,决议着干燥是否实现和再续:①通过蒸发器的湿气氛等湿降温到露点析出水分;②低温饱和湿气氛通过冷凝器等湿加热,变为高温低湿、具有干燥能力的湿气氛。

如果通过蒸发器后的湿气氛的温度不克降到露点以下就不克除水,热泵干燥效率为零。若通过蒸发器后的饱和湿气氛没有冷凝器的等湿加热是不具备载湿能力,同样不克实现干燥目的。如何评价热泵干燥机的性能,吴耀森、李浩权提出了干燥性能曲线。

干燥性能曲线体现一台热泵干燥设施的干燥限和干燥效果。以干燥性能曲线为临界线,当湿气氛的状态处于干燥性能曲线以上,热泵干燥设施对其不具有干燥效果的同时,反而降低该湿气氛的载湿能力:对状态处于曲线以下的湿气氛才能实现干燥。把性能曲线上的状态点称为热泵干燥设施的干燥限,能够实现干燥的湿气氛范围(饱和湿气氛线和干燥性能曲线之间)称为热泵干燥设施的可干燥区。

干燥性能曲线由△h决议,△h体现设施的干燥效果。而影响△h的参数主要是制冷量、风量和湿气氛密度。制冷量受蒸发器面积、冷凝面积、蒸发温度和冷凝温度影响,但应付肯定的外界条件和干燥仓内湿气氛的状态,制冷量相对稳定;湿气氛密度更是主要取决于温度和相对湿度:风量主要取决于风机的选择。风量与△h成反比。在相符干燥要求的前提下减少风量能够提高干燥性能曲线,改善干燥效果和干燥能力。减少风量虽然能够提高性能曲线,但有可能造成除水量不敷。制冷量与性能曲线的高低成正比,在同意的范围内尽量提高制冷量。

 

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