冷热联供热泵干燥技术
太阳能热泵联合干燥装置在干燥领域的比较优势
方 法 。[
纵 观 以上 几 种太 阳能 干煤 装 置 ,按 照 节 能 、环保 、稳 定 的标 准 来 比较 ,太 阳能 热 泵联 合 干燥 装 置是 最 好 的一 种
来 ,太 阳能 干燥 技 术得 到 很 大 发展 ,采光 面 积在 2 0 0 m 以
置 的组 合 方 式 和 优 点 。 关 键 词 : 太 阳 能干 燥 ;太 阳能 热 泵 组 合 方 式
一
、
引言 :
一
,
利 用 丰 富 的太 阳 能 ,是 解 决 能 源 危 机 的 重 要 手 段 之 随 着 国家 政策 的扶 持 力度不 断 加 大 ,利 用 太 阳能 干燥
本 低 。这 一 装 置设 计 特 点是 太 阳能 供 热 系统 【 空气 集 热器 型) 与蒸 汽锅 炉辅助 供热 系统彼 此独立 ,以太 阳能 为主 。【 5 5 、太 阳能 与热 管组合 干燥 粮食 ,热 管 具有 以下特 点 : 1 、导热率高 。2 、等温性好 ,热管表面温度梯度很 小。3、热
下 的 中小 型 太 阳能 干燥 装置蜂 拥而 现 ,采 光 面积 在 5 0 0m
组 合 。这一 组 合 系统 将 太 阳能 加 热 干燥 运 行能 源 费 用低 以 及 热 泵 干燥 装 置 工 作稳 定 可 靠 的优 点相 结 合起 来 。太 阳辐 射 条 件 好 时 ,尽 可 能让 太 阳 能加 热 装置 发 挥作 用 ;天气 条
茶 叶等 。 以 下是 近 年来 关 于干 燥 的 文献 ,从 中可 以看 出一 些太 阳能 干燥 的发展 趋 势。
1 、利用 温室 型太 阳能 干燥 装置 干燥果 脯 ,温室 型太 阳 能 干燥 装 置 适合 于温 度 较 低 的 干燥 作业 ,果脯 直 接 受太 阳 照 射 ,色 泽 更鲜 亮 ,可 提 高 商 品质 量 ;对 电 力供 应 的依 赖 性教 小 ,既可 自然通 风 ,也可 强制 通风排 湿 。 2 、太 阳能与 电加 热组 合干燥 小 麦 ,采 用平 板型 空气 集
跨临界二氧化碳热泵冷热联供关键技术
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太阳能-热泵联合干燥技术的研究现状
- 36 -为尽可能经济地干燥木材,以节约能源和木材,世界L许多国家出现了开发利用太阳能的热潮[1] 太阳能是一种清洁 廉价的可再生能源,充分利用太阳能干燥物料可以大量节约常规能源 但太阳能属间歇性能源,能流密度低,受气候条件 (纬度 季节 天气及昼夜等) 影响大,是一种低品位能源,如果以太阳能作为木材干燥的单一热源,将会影响干燥的速度和生产力[2] 因此太阳能通常与蒸汽或烟气的热能配合使用,但产生蒸汽或烟气的过程将带来CO 2和SO 2对大气的污染 近几十年来在日本 美国 中国等国家研究的太阳能与热泵除湿机联合的干燥技术,是一种比较理想的组合干燥方法[3, 5]热泵干燥 (亦称除湿干燥) [5]是一种节能效果显著的干燥技术 20世纪70年代,在欧洲开始广泛应用[6] 其工作的原理是:工质 (低沸点液体) 在蒸发器中吸收来自干燥过程排放废气中的热量后,液体蒸发为气体 而废气中的大部分水蒸汽在蒸发器中被冷凝下来直接排掉 气态的工质经压缩机绝热压缩后进入冷凝器,在高压下冷凝液化放出潜热,加热来自蒸发器的已降温去湿的低温空气,再通过风机将加热后的气体送入干燥窑做干燥介质循环使用[7]收稿日期:2004-03-16作者简介:许彩霞(1976 - ),女,硕士研究生悲阻能一魄泵暇曾矛倔板*幽研嚣观状许彩霞,张壁光,常建民,高建民,伊松林,张双保(北京林业大学,北京 100083)摘 要:系统介绍了太阳能一热泵(除湿)联合干燥技术的研究现状,并对该技术的研究和应用提出了凡点建议。
羌键词:太阳能;热泵;联合干燥中图分类号:TK173文献标识码:B 文章编号:1001-036X(2004)05-0036-04Current State of Studies on the Technology of CombinedDrying for Solar Energy and Heat PumpXU Cai-xia, ZHANG Bi-guang, CHANG Jian-min, GAO Jian-min,YI Song-lin, ZHANG Shuang-bao(Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)Abstract:A comprehensive review of the current state of studies and several advice on study and appliance on the technology of combined drying for solar energy-heat pump (dehumidification) are presented in this paper.Key words: solar energy; heat pump; combined drying- 37 -1太阳能一热泵联台干操机的研究概况1.1国外研究概况早在20世纪50年代,太阳能热利用的先驱者Jodan 和Therkeld 就指出了太阳能与热泵联合的优越性,即同时提高了太阳能集热器的效率和热泵系统的性能[8]20世纪70年代后期,前苏联格鲁吉亚共和国已在茶叶烘干L广泛推广太阳能热泵干燥系统,通过此项技术每年可节省重油10万吨以L,运行费用减少1500万卢布,并巳可充分利用1.3万亿度以L的季节性水电电能,取得了较好的经济效益[9] 而日本和美国学者则对利用太阳能热泵干燥系统干燥木材进行了深入地研究日本研究的太阳能一除湿干燥窑,在干燥过程中太阳能与除湿器联合供热 该装置的特点:干燥初期利用太阳能加热空气,以减少除湿器的开动时间,降低能耗费用 在夏季的白天,窑温可升高到60℃,冬季则可达到40℃ 而在夜间窑内的温度比外界温度高15~20℃ 研究表明该太阳能一除湿联合干燥窑耗能是常规干燥窑的1/2~1/3,而利用太阳能一除湿联合干燥窑将木材干燥到低含水率的成本相当低廉,符合全球对廉价能源的需求[3]美国弗吉尼亚大学S. K. 查切维教授的研究则表明对于温度需求水平为50~60℃的太阳能干燥系统,太阳能与热泵相结合时,虽然设备投资增加并要耗用一定量的电能,但由于太阳能一热泵系统的供热系数比较高 (c.o.p 值在2.4~4.2),与单纯用电的系统相比是相当经济的,与单纯的太阳能系统相比虽嫌不足,但可保证全年使用,巳干燥过程状态参数稳定,资源还可被充分利用,因此系统的干燥效率高于太阳能干燥系统[9]美国学者 Chen 和Rosen 将太阳能干燥和除湿干燥组合起来,结果发现了一些太阳能和除湿机各自单独运行时所没有的优点,即:窑壳和湿材的预热过程加快,经济效益提高,干燥时间缩短,干燥工况对气候的依赖性减少 这种太阳能一除湿干燥机组在高达82.2℃的温度下工作 (除湿机内使用R114制冷剂),还能进行蒸汽调湿处理以消除应力,故格外适用于干燥家具等级材[10]Chen 和Rosen 还进行了一种新的太阳能吸收制冷木材干燥方法的计算机模拟研究 (如图2所示) 实验结果表明该装置干燥鹅掌揪的速率与常规蒸汽压缩式除湿装置相同,而电费减少了85%[11] 在此基础L他们还对具有热贮存单元的太阳能一除湿木材干燥装置系统提出了计算机模拟模式,以便使木材能够较好的预热并建立干燥基准控制 这个模拟模式还可以用在太阳能一除湿干燥窑的设计和最佳化研究中 实验装置系统包括:干燥室 太阳能集热器1. 太阳能集热器2. 热存储器3. 干燥窑4. 冷凝器5. 冷却塔6. 吸收装置7. 冷存储器8. 蒸发器9. 风机10. 材堆11. 窑内风机12. 窑内循环气流图1 太阳能一吸收式除湿木材干操窑I. 太阳能供热系统 II. 干燥室 III. 热泵涂湿机 IV. 计算机监控系统1. 集热器2. 集热器风机3. 材堆4. 窑内风机5. 除湿风机6. 辅助电加热器7. 冷凝器8. 膨胀阀9. 除湿蒸发器10. 压缩机11. 热泵蒸发器12. 热泵风机13. 计算机14. 风阀图2 TRCW 联台干操系统原理- 38 -高温除湿机 用于贮能的砾石室 通过计算机模拟模式可进行如下控制;当窑的干球温度低于要求值时,首先由集热器供热,如供能不足就由贮能室供能;当窑的干球温度高于要求值巳集热器温度高于贮能单元时,则将热量贮存在贮能室中[12]另外,他们还研究利用一种经过改良的太阳能一除湿干燥窑干燥红栋木 该干燥窑装有热贮存器 热回收系统及一个太阳能集热器 实验表明利用此干燥窑干燥25mm 厚的红栋木,平均时间由27天减少到21天,同时还减少了不同季节干燥时间的差异,即差异时间由14天减少到4天,而巳经过改良的干燥窑干燥的木材质量非常好,干燥缺陷很少,木材降等损失每1m 3少于1美元 不仅如此,该干燥窑还降低了动力消耗,因而使干燥窑的效能增加了35%[13]1.2国内太阳能一热泵联台干操机的研究概况20世纪70年代以后,我国太阳能干燥器迅速发展,太阳能干燥的研究和应用水平有了较大提高 80年代初,随着我国木材加工行业的发展,逐渐从国外引进了热泵木材干燥技术[14] 随后研究人员开始研究太阳能一热泵联合干燥系统,并于1986年在广州市建成了一套木材烘干用的太阳能一热泵干燥系统1987年,福建省林业科学研究所开始进行太阳能一除湿机联合干燥装置的设计研究工作 该装置由太阳能集热系统 除湿机 干燥室和控制装置组成 实验结果表明在干燥过程中,太阳总辐射量变化就导致太阳能集热装置供热量的变化,节电率也就变化;通过分析实验数据得出该干燥装置节电率在15~47.8% 太阳能集热器安装面积越大,则集热装置供热量越多,节电率随之增加,但投资费用将会增大[15]北京林业大学于1990 1995年先后研制成功了TRCW 中温型和GRCT 高温型的太阳能一热泵除湿机联合干燥系统 GRCT 高温型太阳能一热泵除湿机联合干燥系统由高温双热源除湿机(RCG30G 高温热泵除湿机) 太阳能集热器 干燥室和微机监控装置四部分组成 其中RCG30G 高温双热源除湿干燥机是节能的关键设备,在太阳能不充足的地方可单独运行 而在太阳能较丰富的地方,太阳能集热器供热系统则是联合干燥中最重要的辅助供热设备,在干燥过程中可取得比较理想的干燥质量 节能效果和环境效益 在太阳能一热泵除湿机一微机监控 (TRCW) 联合干燥系统中 (如图2),系统的工作过程由微机监控系统来实现自动控制 太阳能集热器为平板式空气型,热泵除湿干燥机按压缩式制冷循环工作,以热泵供热的方式供给木材干燥所需的热量,而以制冷除湿方式除去木材蒸发的水分[16, 17]1994年,昆明建筑木材厂采用太阳能一热泵木材干燥系统干燥木材,先将木材自然风干,然后进窑,加热温度从室温到30℃(用制冷机除湿) 该干燥系统的主要特点:①可充分利用环境热源和太阳能;②制冷剂过冷方式 二次风补充方式等干燥机热力系统的设计有改进,可进一步减少干燥机能耗并降低成本;③利用微机监控,使整个干燥系统在最佳工艺条件下运行,自动化程度高;④干燥室的保温 气密 防腐性能及空气动力特性良好,能满足干燥工艺的要求,木材干燥质量较好 该厂建成联合干燥系统后,每月可节约电费约1万元,一年左右即可收回太阳能集热器投资,经济效益可观[18]2建议(1) 太阳能干燥与热泵干燥都属于节能干燥技术,二者相结合的联合干燥技术既发挥了两种方法的优点,又克服了太阳能干燥受气候影响大的弱点 联合干燥技术不仅节能效果显著,而巳有利于保护生态环境,因此建议在太阳能丰富的地区,开发此种干燥技术(2) 利用太阳能一热泵联合干燥技术干燥木材的质量好,特别适于干燥珍贵材 难干材(3) 太阳能一热泵联合的干燥技术不仅可用于干燥木材,也可干燥种子 食品 药材及化工原料等[19],应用范围较广(4) 为了解决好太阳能利用的间歇性和不可靠性,可在系统中设置适当的蓄热装置 (蓄热水槽 岩石床等) 或辅助热源 (燃气 电加热器等),并合理确定部件之间的匹配关系以达到投资运行最佳效益- 39 -(5) 为了充分发挥太阳能一热泵联合干燥系统的节能优势,需要采用适当的系统控制方案,并不断提高控制水平,实现智能化控制[20]3结论目前,我国木材干燥工序耗能巨大,约占企业加工总能耗的40~70叽[21] 另一方面,我国木材干燥行业仍主要以煤或木废料为主要能源,在燃料燃烧过程中会释放出大量导致温室效应的CO 2和SO 2等 而太阳能一热泵联合木材干燥技术可以有效的提高一次能源的利用率,减少CO 2和其他污染物的排放,在节约常规能源和保护生态环境方面具有明显的社会效益 相信随着国内外学者的进一步研究开发,应用技术水平及人们认识的不断提高,太阳能一热泵联合干燥技术必将以其优越的性能 突出的节能 环保效果而拥有广阔的发展前景[参考文献][1]李锦堂. 20世纪太阳能科技发展的回顾与展望[J]. 太阳能学报,1999,特刊.[2]张壁光,赵忠信,霍光青. 木材干燥的太阳能供热系统[J]. 林产工业,1998,25 (2): 29~32.[3]小林好纪【日】. 太阳. 奎利用卜尼除湿乾燥装置[J]. 木材工业,1988, 43(6): 15~20.[4]Chen P Y S, et al. Design and tests of a solar- dehumidifier kiln withheat storage and heat recovery systems [J]. forest products, 1987, 37(5): 26~30.[5]姚才华,张涛. 热泵木材干燥技术的新进展[J]. 林业机械与木工设备,1999, 11: 7~9.[6]Argan bright D G. State-of-the-Art Report: Development in Ap-plied Drying Technology [J], 1971-1977; For. Prod. J, 1979, 29,No12:14~20.[7]王以清 . 节能环保型热泵干燥装置[J]. 能源工程,2000, 5: 25~26.[8]旷玉辉,王如竹. 太阳能热泵[J]. 太阳能,2003, 2: 20~24.[9]梁博森. 太阳能干燥知识讲座[J]. 太阳能,1986, 4: 26~29.[10]Howard N. Rosen. Drying Processes for the year 2000.[11]Chen P Y S, et al. Computer simulation of a new method to drylumber using solar energy and absorption refrigeration [J]. Wood and Fiber Science,1985,17(4): 464~476.[12]Helmer and P. Y. S. Model development and economic of a sensibleheat storage unit utilized in a solar- dehumidification lumber drying system [J]. Wood and Fiber Science. 1987, 19(3). 246~261.[13]Chen, P. Y. S. and Helmer. Drying red oak in an improved solar-dehumidification kiln [J]. Journal of the Institute of Wood Science.1987, 11(1): 3~7.[14]姚才华,张涛. 热泵木材干燥技术的新进展[J]. 林业机械与木工设备,1999, 11: 7~9.[15]鲍裕森. 福建林业科技,1993, 20(1): 30~35.[16]张壁光,赵忠信,高建民. GRCT 高温双热源除湿与太阳能组合干燥技术的研究[J]. 北京林业大学学报,1997, 19(3): 56~62.[17]TRCW 课题组. 太阳能一热泵除湿机一微计算机监控联合干燥系统的研究[J]. 北京林业大学学报, 1991, 13(3): 29~35.[18]李海英,刘祖明. 太阳能-热泵木材干燥系统[J]. 太阳能,2000,1: 2~3.[19]张壁光,赵忠信,高建民. 木材干燥的节能研究—除湿干燥与太阳能干燥[J]. 南京林业大学学报,1997, 21 (add) 189~193.[20]旷玉辉,王如竹. 太阳能热泵[J]. 太阳能,2003, 2: 20~24.[21]张壁光. 我国木材干燥现状与国内外发展趋势[J]. 北京林业大学学报,2002, 24 (5/6): 262~266.(L接第45页)条炉改造,但对一些容量较小 (4t/h 以下) 的锅炉,由于炉膛空间较小,应用受到一定限制 如果锅炉生产厂在设计和制造锅炉时应用这项技术,预留砂光粉喷口,保证砂光粉悬浮燃烧所必要的空间,则产品将会受到人造板生产企业的广泛欢迎,具有比较广阔的市场前景[参考文献][1]奚士光. 锅炉与锅炉房设备(第三版) [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2000.[2]孙军. 木质燃料燃烧特性与燃烧过程的研究[D]. 南京林业大学硕士论文,2002.[3]孙军. 砂光粉喷燃火焰运动轨迹的初步研究[J]. 南京林业大学学报,1997 (3).绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍绍太阳能-热泵联合干燥技术的研究现状作者:许彩霞, 张璧光, 常建民, 高建民, 伊松林, 张双保作者单位:北京林业大学,北京,100083刊名:木材加工机械英文刊名:WOOD PROCESSING MACHINERY年,卷(期):2004,15(5)被引用次数:2次1.梁溥森太阳能干燥知识讲座 19862.旷玉辉;王如竹太阳能热泵[期刊论文]-太阳能 2003(04)3.张璧光我国木材干燥现状与国内外发展趋势[期刊论文]-北京林业大学学报 2002(5-6)4.旷玉辉;王如竹太阳能热泵[期刊论文]-太阳能 2003(04)5.张璧光;赵忠信;高建民木材干燥的节能研究-除湿干燥与太阳能干燥 19976.李海英刘祖明太阳能-热泵木材干燥系统 2000(03)7.TRCW课题组太阳能-热泵除湿机-微计算机监控联合干燥系统的研究 1991(03)8.张璧光;赵忠信;高建民GRCT高温双热源除湿与太阳能组合干燥技术的研究 1997(03)9.鲍裕森查看详情 1993(01)10.姚才华;张涛热泵木材干燥技术的新进展 199911.Chen P Y S;Helmer Drying red oak in an improved solardehumidification kiln 1987(01)12.Helmer;P Y S Model development and economic of a sensible heat storage unit utilized in a solar-dehumidification lumber drying system 1987(03)13.Chen P Y S Computer simulation of a new method to dry lumber using solar energy and absorption refrigeration 1985(04)14.Howard N.Rosen Drying Processes for the year15.王以清节能环保型热泵干燥装置[期刊论文]-能源工程 2000(5)16.Argan bright D G State-of-the-Art Report:Development in Applied Drying Technology 1979(12)17.姚才华;张涛热泵木材干燥技术的新进展 199918.Chen P Y S Design and tests of a solar-dehumidifier kiln with heat storage and heat recovery systems 1987(05)19.小林好纪太阳.を利用レた除湿乾燥装置 1988(06)20.张璧光;赵忠信;霍光青木材干燥的太阳能供热系统 1998(02)21.李锦堂20世纪太阳能科技发展的回顾与展望 19991.曾宪立.王朴风.樊军辉.张文平.郑文冉.黄克久联合干燥模式在烟叶烘烤中的应用探讨[期刊论文]-河北农业科学 2010(12)2.马洪江.王海.王颉混联式太阳能果蔬烘干机的研制[期刊论文]-农业工程学报 2009(3)本文链接:/Periodical_mcjgjx200405011.aspx。
一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统[实用新型专利]
专利名称:一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统专利类型:实用新型专利
发明人:罗熙,邱羽,李明,王云峰,余紫云,王凤,刘恋
申请号:CN201520302635.7
申请日:20150512
公开号:CN204730617U
公开日:
20151028
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统,此系统由太阳能集热器、多个阀门、储水箱、干燥室、循环风机、冷凝换热盘管、蒸发换热盘管、隔离板、循环水泵、冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀组成。
该系统将太阳能与热泵供能相结合,通过多种供能模式的切换太阳能蓄能供热模式(单独)、热泵干燥除湿模式(单独)、太阳能热泵联合蓄能供热模式,共三种运行模式,不仅能在不同气候条件下完成连续干燥作业,可实现而且极大地满足加热和除湿的要求,节能效果好。
申请人:云南师范大学
地址:650500 云南省昆明市呈贡区聚贤街768号云南师范大学太阳能研究所
国籍:CN
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低温热泵干化的原理是什么
低温热泵干化的原理是什么低温热泵干燥是一种利用热泵技术进行干燥的方法,其基本原理是通过低温热泵系统将低温热量从干燥介质中提取出来,然后通过冷凝和蒸发过程使水分蒸发,从而实现干燥的目的。
低温热泵干燥系统通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置等组成。
在干燥过程中,压缩机将低温低压的蒸汽吸入,然后通过压缩作用将其压缩成高温高压的蒸汽。
高温高压的蒸汽通过冷凝器释放热量,冷却成高温高压的液体。
然后,高温高压的液体通过节流装置减压,然后进入蒸发器,在蒸发器内部与空气进行热交换。
此时,液体冷却蒸发,从而吸收周围环境的热量,将其转化为低温低压的蒸汽。
低温热泵干燥的关键在于蒸发器的作用。
蒸发器内的液体蒸发产生蒸汽时,水分从湿物体表面蒸发,从而使物体表面的温度降低。
这种低温的蒸汽在蒸发器内与湿物体表面进行热交换,并从湿物体中蒸发出多余的水分。
经过冷凝和蒸发过程,湿物体的水分被蒸发器中的低温低压蒸汽带走。
低温热泵干燥有一些显著的优点。
首先,它能够利用环境中的低温热量进行干燥,节约能源并减少环境污染。
其次,干燥过程中的温度较低,有利于保持物品的原有品质。
同时,干燥速度也会受到影响,干燥时间相对较长。
此外,由于低温热泵干燥是在低温条件下进行的,对于一些高温敏感的物品(如药品和食品等)有一定的适用性。
然而,低温热泵干燥也存在一些不足之处。
首先,该技术的设备成本较高,投资成本较高。
其次,对于那些湿度较高的物品,低温热泵干燥的效果可能不理想,需要额外的处理措施。
此外,由于干燥速度较慢,对于一些需要快速干燥的物品可能不适用。
综上所述,低温热泵干燥是一种利用热泵技术进行干燥的方法,通过将低温热量从干燥介质中提取出来,然后通过冷凝和蒸发过程使水分蒸发,从而实现干燥的目的。
其优点是节能、环保,并能保持物品的品质。
然而,该技术的设备成本较高,对湿度较高和需要快速干燥的物品可能不适用。
热泵式烘干机 原理
热泵式烘干机原理热泵式烘干机是一种利用热泵循环原理制冷、制热来烘干材料的设备。
它采用了先进的热泵技术,具有高效节能、环保、装置结构简单、易于维护等特点,广泛应用于化工、食品、制药等领域。
1、热泵工作原理先来了解一下热泵的工作原理。
热泵是一种利用可逆热力循环原理将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
它的工作原理基于热力学第一、二定律,利用压缩机将低温低压的制冷剂通过蒸发器吸收低温热源中的热量,并进行蒸发。
然后将压缩机压缩后的制冷剂送至冷凝器中,释放出吸热的热量,并变成高温高压的制冷剂,进而通过膨胀阀节流后再次进入蒸发器进行循环的过程。
2、热泵式烘干机热泵式烘干机利用热泵技术制冷、制热完成烘干过程。
它的主要组成部分包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成。
当烘干物料进行干燥时,热泵式烘干机会通过压缩机将制冷剂压缩变成高温高压制冷剂,送至冷凝器中,释放出吸热的热量。
这时,热泵式烘干机会通过空气或水循环的方式将制冷剂的热量传递到干燥室内,使物料表面的水份得以蒸发而达到烘干的效果。
3、热泵式烘干机的特点3.1 高效节能:热泵循环系统可以将制冷剂在低温状态下吸收环境中的热量,将低温热量转换成高温热量,提高了设备的能量利用率,节省了大量能源和耗材。
3.2 环保:采用热泵循环技术,不需要燃煤、燃气等能源,避免了环境污染,减少了二氧化碳的排放。
3.3 装置结构简单:相较于其他类型的烘干设备,热泵式烘干机结构简单,部件少,安装维护方便。
3.4 处理容量大:热泵式烘干机处理容量大,可以满足化工、食品、制药等领域的生产需求。
4、热泵式烘干机的应用4.1 化工领域:热泵式烘干机可以广泛应用于化工领域,如钙橙磷酸盐、玻璃纤维、氯化钾、碳酸钾等产品的干燥。
4.2 食品领域:热泵式烘干机可以用于大豆蛋白、鱼粉、鸟粪干燥,以及其他食品原料、添加剂的干燥。
4.3 制药领域:热泵式烘干机可以用于干燥多种制药原料,如曲酸钠、微晶纤维素等。
热泵干燥桑椹果干技术
桑儆 i r i S 7 f l 多 ,胲Ⅲ t f 品 ,仆养
桑椹 ,小心轻放摊了 不锈钢筛网, 度以3 层粟 以 ;
内为 ,以保证热 交换 和水分逸 … 果 L } J 变温 t 燥, ; 先 5 5 ~6 0  ̄ C i - D  ̄x l . c , 十 - 燥3~ 4 , J 、 『 I 、 f ,以杀灭桑撤 而 ; 的霉 .然后将 温度州低至3 5~ 5 0 c I : 直至桑椹 水 ;
便 、易于控制 ,址一种 离效 、节能 I f 义l 刀 实可} f l f < . 1 t 。 。
: 燥 新 方法 、
四 、注意事项
桑棋果十燥时在 期水分含蛙较高时不 f 1 : 删动, ;
以免桑供汁液流 m过 多 待水 分降低后 ,翮动时 明 ;
; 二 、 增 产 情 况
; i 发 J 则 术 广尔 、 广 、l J u 川、 汀苏等多地 ; 推J I ; / . J l J .创造绎济设 L 丁万儿 以每卣果桑J 鲜
显 汁 液 流 时 r i f i 要 删 动, 以 促 进l : 进
五、适宜区域 个 = 果桑种植I K h J , { :
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技术依托单位 :广东省农业科 学院蚕业 与农 产品 :
加 工 研 究 所
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二、近三年应 用面 积和增 产增效情况
技术依托单位:广东省农业科学院蚕业与农产品 加工研究所 j
联系 电话 :0 2 0 - 8 7 2 3 6 8 9 7
热泵烘干方案
热泵烘干方案简介热泵烘干技术是一种基于热泵原理的新型烘干技术。
它利用热泵系统将空气中的热量通过循环工作介质传递给烘干物料,实现烘干过程中的温度控制和能量回收。
热泵烘干方案具有高效节能、环保安全、适用广泛等特点,在食品加工、农产品烘干、医药制造等领域得到了广泛应用。
工作原理热泵烘干系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成。
具体工作过程如下:1.压缩机:压缩机将低温、低压的工作介质(一般为制冷剂)吸入压缩,提高其温度和压力。
2.冷凝器:高温高压的工作介质通过冷凝器,与热媒介(一般为水或空气)进行热交换,将热量释放给热媒介,工作介质冷却并变成液态。
3.膨胀阀:冷凝后的工作介质通过膨胀阀,降低其温度和压力,使其蒸发。
4.蒸发器:低温低压的工作介质通过蒸发器,与待烘干物料进行热交换,将热量传递给物料,使物料蒸发含水分。
5.反向工作:经过蒸发器后,工作介质再次被吸入压缩机中,循环工作。
优势热泵烘干方案相较于传统烘干技术具有以下优势:1.高效节能:热泵系统通过循环利用能量,能够充分回收和利用烘干过程中的余热,大大提高了能源利用效率。
2.温度控制:热泵烘干方案通过控制工作介质的温度和压力,可以实现对烘干过程中的温度进行精确控制。
温度控制的精准性有助于保持烘干物料的质量和特性。
3.环保安全:热泵烘干过程中不会产生废气、废水等污染物,不会产生噪音和振动。
热泵系统使用的制冷剂也符合环保要求。
4.适用性广:热泵烘干方案适用于各种物料的烘干,包括食品、农产品、药品等。
不同物料可以通过调整热泵系统的参数进行适应。
应用场景热泵烘干方案在各个领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:1.食品加工:热泵烘干方案可以用于干果、蔬菜、肉制品等食品的烘干过程。
温度控制的精确性能够保持食品的营养成分和口感。
2.农产品烘干:热泵烘干方案适用于谷物、木材、花草等农产品的烘干。
在烘干过程中能够有效控制湿度和温度,减少烘干过程中的水分损失。
热泵技术
热泵技术热泵机组由于其具有节能、环保及冷暖联供等优点,目前在国内广泛应用。
是以消耗一部分低品位能源(机械能、电能或高温热能)为补偿,使热能从低温热源向高温热源传递的装置。
其实质是借助降低一定量的功的品位,提供品位较低而数量更多的能量。
由于热泵能将低温热能转换为高温热能,提高能源的有效利用率,因此是回收低温余热、利用环境介质(地下水、地表水、土壤和室外空气等)中储存的能量的重要途径。
1. 热泵技术的工作原理热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。
而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水,或者是从工业生产设备中排出助工质,这些工质常与周围介质具有相接近的温度。
热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的;在小型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使用同一套设备来完成的。
在冬季取暖时,将空温器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作,在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。
在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用),制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用),吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。
这样,将外界空气(或循环水)中的热量“泵”入温度较高的室内,故称为“热泵”。
户式空气源热泵冷暖两联供工程技术导则
户式空气源热泵冷暖两联供工程技术导则户式空气源热泵冷暖两联供工程技术导则为满足人们对于环保、节能、舒适的需求,空气源热泵成为了一种备受关注的空调产品。
而在实际应用中,采用冷暖两联供技术的户式空气源热泵更是具有广泛的应用前景和较高的市场需求。
因此,编制一份适用于户式空气源热泵冷暖两联供工程的技术导则显得格外必要和紧迫。
本文主要从技术指标、选型与设计、安装与施工、调试与运行、运维与检修等方面,指导用户和设计师合理选择、使用和维护户式空气源热泵系统。
一、技术指标户式空气源热泵需要按照国家相关行业标准和技术规范进行设计和生产。
在此基础上,用户在选择购买时需要了解并考虑以下技术指标:1.1 制冷、制热效果制冷效果指的是在制冷状态下,单位功率能够提供的制冷量,通常以制冷量比(COP)来衡量。
制热效果指的是在制热状态下,单位功率能够提供的热量,通常以热量比(CSP)来衡量。
在选购时需要根据实际使用需求,选择符合标准的高效制冷和制热效果的产品。
1.2 噪声噪声是户式空气源热泵的重要性能指标之一,体现了产品的舒适性。
选用时需要注意选择噪声最低的产品。
1.3 能效等级能效等级是衡量空气源热泵节能性的重要指标,而能效等级的高低往往也是决定价格高低的关键。
根据当地的能效等级标准,选择符合标准的产品。
1.4 输配电能力户式空气源热泵使用时需要进行电力接入,因此需要考虑其所需的输配电能力。
二、选型与设计户式空气源热泵选型与设计的关键在于根据实际需求,确定合理的产品型号和系统方案。
在选型和设计的过程中,需要采用科学的方法和规范的流程,确保产品和系统能够满足实际需求和性能指标,同时也需要考虑到环保因素和建筑结构等因素。
2.1 产品选型在选型时需要考虑过去的历史数据和建筑物的设计用途,选择合适的机型和类型,以满足制热、制冷的需求。
同时,要注意了解不同厂家产品的优势和不足,结合实际情况,选择最适合的产品。
2.2 系统方案设计在设计系统方案时,需要根据客户需求和场地环境,综合考虑空调箱型、管道布置,室内分布、遮阳、采光等因素,以满足舒适度和节能性的要求。
太阳能耦合热泵干燥技术
太阳能一 热泵联合干燥 系统也存 在一些缺 点: 首先, 和 自然
干燥相 比太阳能热泵; 联合干燥需要消耗 部分 电能; 其次 , 太 阳 能热泵 联合干燥 对室外气象依赖 较大 , 而且 , 太 阳能热泵干燥
系统 的初期投资比较大。 1 . 太阳能集热 器 2 . 集热器风机 3 . 主风机 4 . 干燥 室 5 . 干 燥物
1 热 泵 干燥 系统
② 热泵冷凝器 与蒸 发器之间安装了可拆 除 热泵干燥 系统包含热泵系统和干燥 系统 , 热泵系统是 由蒸 的集热与蓄热能力; 的隔板, 根据干燥 模式的不同需求控制蒸发器与冷凝器之间的 发器 、 压缩机 、 节流 阀、 冷凝器等部件组 成的封闭回路 。 热泵 系 ③ 集热器通 道与热泵 通道并行 连接, 可根据外 部 统 内的制冷工质, 在蒸发器中吸收来 自干燥 过程所排放废 气的 关 闭和连通 ; 环境的改变二改变 系统的运行模式 ; ④ 干燥室 内设排风机 与余 热 量后, 废 气中的大部分水蒸气在蒸发器侧被析 出直接排 掉, 温度较高而湿 度较大的空气通 过余热 回收通道 回 制冷工质由液体 蒸发为饱和蒸汽, 后经压缩机压缩 升温 升压后 热回收通 道, , 。 进 入冷凝器 中, 在高压 的制冷工质冷凝放 热, 放出谔谔冷凝热 收
过程 的电能 消耗 。 太阳能一 热泵联 合干 燥系统 的优化设 计意义 处理 。 干 燥后的空气升温升湿后通 过余热回收风机 和通 道回收
深 远 …。
至蒸发器侧进行余热回收。 该设计 的联合 干燥系统具有 以下特 征: ① 根据当地地 区气候 特征设计太 阳能集 热器 , 提高集热 器
热泵联 合 干燥 的优 点 量 加热来 自蒸发器 的低温干 空气 , 低温干空气加热 到要求 的温 3 太 阳能一
热泵干燥原理
热泵干燥原理
热泵干燥的原理是利用热泵系统的热能转移,将低温的空气中的水分抽出,并通过压缩、加热、膨胀等过程使水分蒸发,进而实现干燥的过程。
具体来说,热泵干燥概括为以下步骤:
1.将潮湿物质放在干燥器中。
2.热泵系统内的制冷剂进入蒸发器,吸收潮湿物质中的水分,制冷剂变为气态。
3.压缩机将气态制冷剂压缩,提高其温度,从而升高干燥环境的温度。
4.高温制冷剂进入冷凝器,放热变为液态。
这时,蒸发器内的水分被蒸发并随制冷剂一起带走进入冷凝器,水分被凝结成液态水。
5.经过节流阀降温,制冷剂再次进入蒸发器,重复以上过程,不断循环干燥物体内的水分。
通过这种原理,热泵干燥具有高效、节能的特点,能够在短时间内将水分抽出,且不会对物质造成太大的损害。
热泵干燥实验装置设计
题目:热泵干燥实验装置设计一、毕业设计内容及要求(一)原始依据(文献综述等)本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计,要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
原始资料:热泵功率:2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
参考文献:1.中华人民共和国国行业标准,采暖通风与空气调节设计规范,GB50019-2003。
2.中华人民共和国国行业标准,办公建筑设计规范,JGJ67-19893. 赵荣义,范存养,薛殿华等.空气调节.北京:中国建筑工业出版社,20034.陆耀庆.实用供热空调设计手册. 北京:中国建筑工业出版社,20005.刘旭,冯玉琪.实用空调技术精华---设计、安装与维修实例大全. 北京:人民邮电出版社,20016.冯玉琪,徐玉标,吕关宝.新编实用空调制冷设计、选型、调试、维修手册. 北京:电子工业出版社,19977.周邦宁主编.中央空调设备选型手册.19998.李峥嵘.空调通风工程识图与施工.合肥:安徽科技出版社,2001(二)设计内容和要求:(说明书、专题、绘图、试验结果等)设计内容:本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计,要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
技术参数:热泵功率:2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
研究步骤:1.干燥热负荷的计算;2.湿负荷的计算;3.热泵系统方案的确定;4.干燥热风系统的设计;设计要求:(一)按毕业设计任务书,编写毕业设计说明书。
毕业设计说明书字数不少于2万字(包括计算及图表),计算机打印,按学校规定的统一格式。
(二)绘制系统布置图纸1号图纸4张,总计零号图纸2张。
(三)设计说明书应包括以下内容并装订成册:1.封面:按规定的统一格式。
2.设计任务书:按统一格式。
3.答辩成绩:按统一格式。
解密闭环除湿式热泵干燥法的原理及其结构
解密闭环除湿式热泵⼲燥法的原理及其结构热泵烘⼲作为热泵市场最为⽕热的细分领域之⼀,在讨论之前,我们不妨先了解⼏个关键词——热泵⼲燥:采⽤热泵技术,从空⽓中吸收能量,达到加热⼲燥的⽬的的⼀种⼲燥⽅式;闭环:待⼲燥物密闭在⼀个与外界隔绝的空间内,与外界不通风、不导热;除湿:将密闭空间内的空⽓中的⽔分冷凝排出,达到降低空⽓的相对湿度的⽬的。
闭环除湿⽅法,是经过多年的研究,突破了传统的⼲燥理念,以完全代替传统的开环蒸发⼲燥⽅法的新技术。
其实际应⽤的⼀系列闭环除湿热泵⼲燥机,实现了百分百能量回收,已经⼤量应⽤在如粮⾷、果品、⾁类制品、海产品、药材、⾷品⾏业、饲料⾏业、⽪⾰、烟草、⽊材、酒店布草、家庭⾐物、喷涂、电镀、塑料等⾏业,均取得超乎想象的良好效果。
闭环除湿热泵技术,⼀举解决了传统开环式热泵⼲燥的弊端⽬前的热泵⼲燥基本上都是开环式,即待⼲燥物暴露或半暴露在⼤⽓中,给物品加热通风,将⽔分蒸发飘到⼤⽓中。
此类⼲燥⽅法,在⼲燥的过程中,将热风和⽔蒸汽排⾛,⽽⽆论热风还是⽔蒸汽,实际上都是能量。
所以,⼲燥过程实际上也是能量⼤量流失的过程,⽽且外界的粉尘等容易污染待⼲燥物,物品的有⽤成分(如芳⾹烃、脂肪酸等)容易流失到⼤⽓中,⼤⼤降低了物品的品质。
开环式⼲燥⼀般来说需要的温度较⾼,湿度较⼤,需要经常翻动待⼲燥物,对物品的破坏较⼤。
在此背景下,闭环除湿热泵技术,⼀举解决了传统开环式热泵⼲燥的弊端。
所谓闭环⼲燥,是指待⼲燥物密闭在隔热不透风的板房内,通过闭式风循环将⽔蒸汽在冷⽚上冷凝排出板房,达到除湿⼲燥的⽬的。
因不排出⽔蒸汽和热风,因此,理论上不损失能量,效率⾮常⾼、能耗低、脱⽔效率达3.5公⽄/度电以上,是开环⼲燥效率(脱⽔效率1.2公⽄/度电)的⼏倍。
闭环⼲燥⼀定是除湿的,即通过降低板房内的相对湿度来达到加快⼲燥的⽬的,它的简要⼯作原理如下图:▲部件说明:1.保温⼲燥板房/2.待⼲燥物/3.⼲燥的热风/4.湿润的热风/5.热泵⼲燥主机/6.冷凝⽔如上图,由压缩机驱动的卡诺循环,在主机内形成15度的冷⽚和90度的热⽚,风机驱动板房内空⽓的循环,空⽓穿过热⽚后形成65度的热空⽓,加热待⼲燥物品,带出⽔分,成为潮湿的55度的热空⽓,穿过15度的冷⽚,冷凝成⽔珠,掉落集⽔盘,通过⽔管排出板房。
浅谈国内外几种主要干燥技术
浅谈国内外几种主要干燥技术摘要:木材干燥的方法主要有常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、微波干燥、热泵除湿-太阳能联合干燥等,论文着重对几种干燥方法的原理、优缺点、节能方面以及最新研究进展进行了介绍和分析,同时对未来的发展方向提出了自己的看法。
Abstract: Drying methods include conventional drying, heat drying, dehumidification drying, solar drying, microwave drying, heat pump dehumidification - solar combined drying. The paper focuses on the principles of several drying methods, advantages and disadvantages, energy efficiency and the latest research progress introduced and analyzed, while the direction of future development put forward their views.关键词:干燥速度干燥周期干燥介质风循环材堆Key Words: drying speed, drying period, drying media, winder circle, pile area1.引言干燥技术几乎应用于所有产业,它是影响产品质量和产业效益的关键因素。
目前木材的干燥方法主要有常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、微波干燥、热泵除湿-太阳能联合干燥等。
由于设备质量、配套元件及基础研究等方面还需要进一步提高,目前常规干燥仍然是主要的干燥形式。
由于每一种干燥都有各自的优点和适用范围,所以联合干燥将是未来发展的趋势。
干燥技术:是采用加热、降温、减压或其他能量传递的方式使物料的湿分产生挥发、冷凝、升华等相变过程与物料分离以达到去湿的目的。
空气能供暖系统的冷热联供及多能互补应用
空气能供暖系统的冷热联供及多能互补应用空气能供暖系统是一种利用空气能源进行供暖的系统,由于其环保、节能的特点,得到了广泛的应用。
而冷热联供技术和多能互补应用为空气能供暖系统提供了更加灵活和高效的能源配置方式。
本文将探讨空气能供暖系统的冷热联供及多能互补应用。
一、冷热联供技术的应用冷热联供技术是指将供暖系统与制冷系统相结合,通过热能和冷能的互相转换来实现能源的综合利用。
在空气能供暖系统中,通过系统的改造和优化,可以实现冷热联供的效果。
首先,冷热联供技术可以提高能源利用效率。
在冬季供暖时,空气能供暖系统通过空气源热泵将外界空气中的热能吸收并转移到室内供暖,同时产生的冷能可以通过吸收式制冷机转化为制冷效果供给室内的冷藏或制冷设备使用,实现了冷热能的互补利用,在提供供暖的同时实现了制冷需求。
其次,冷热联供技术可以增加系统的稳定性和灵活性。
空气能供暖系统在运行过程中,由于外界气温和用能需求的变化,存在一定的波动。
通过具备冷热联供技术的系统,可以根据实际需求进行能源的转换与分配,提高系统的适应性和稳定性。
此外,冷热联供技术还可以减少能源的浪费和环境污染。
传统的空调和供暖设备往往是独立运行的,造成了能源的重复使用和浪费。
而冷热联供技术的应用有效地避免了重复能源的使用,减少了能源消耗,降低了对环境的污染和破坏。
二、多能互补应用的探索多能互补应用是指将不同能源进行互补利用,使其相互协同,实现能源的高效利用。
在空气能供暖系统中,通过与其他能源的结合,可以实现多能互补应用,提高能源利用效率。
首先,与太阳能的多能互补应用。
太阳能作为一种免费、清洁的能源,与空气能供暖系统的结合可以实现光热互补。
通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,可为空气能供暖系统提供热源,进一步提高供暖系统的能效。
其次,与地热能的多能互补应用。
地热能作为一种稳定、可再生的能源,与空气能供暖系统的结合可以实现热电互补。
地热能可以通过地热泵将地下的热能转化为热水供应给空气能供暖系统,提高供暖系统的能效,并通过余热发电等方式将多余的热能转化为电能,实现能源的进一步利用。
低温热泵干化与热干化技术设备比较
针对污泥中杂质的适应性
1、污泥中的杂质,如砖块、铁块、木块、头发丝无法通过面条机,从而导致面条机堵塞,使系统不能正常运行;
1、设备针对小型的杂质都有很好的通过性;
6
运行成本
g水量,吨污泥运行费用约277元/吨污泥;
1、吨污泥消耗蒸汽大约0.8t,直接运行费用约150元左右(按同等边界条件)
7
投资费用
核心设备费用约20~25万元/吨污泥
核心设备费用约15~20万元/吨污泥
小结
1、空气源热泵干化技术(低温干化技术)对于小规模、特别是没有热源的工况条件或危废行业有一定推广价值;热电厂有蒸汽的情况下不会选用此技术;
2、低温干化对于污泥干燥成型要求高(含水率高或波动大特别小心),此时能耗水平大幅提高,对此国内主要用户都有一定经验;
2
环境卫生
1、热泵设备与网带机直接对接,在对接口、物料进口、出口等位置实际无法完全密封;而干燥设备工艺气体正压运行,大量的工艺气体通过风机循环后无法避免气体泄漏,导致厂房内臭气问题严重;
1、污泥与蒸汽间接接触,产生的臭气通过离心风机抽出,设备负压运行,臭气问题可完全解决;
3
可靠性
1、热泵设备的核心部件包括蒸发器和冷凝器等表面换热器,这些换热器都是铜翅片换热器,大部分采用亲水膜处理,即使采用纳米涂层也很难保证凹陷等局部电镀效果;
3、空气源热泵设备的换热器主要是铜铝结构,耐腐蚀性差,设备成熟可靠性相对较差(1~2年后问题暴露),大规模项目用户选用该技术还需谨慎。
热泵干化与间接热干化技术设备比较
序号
项
空气源热泵干化
间接热干化
工艺描述
核心设备空调工作原理;热泵+网带干燥机
间接烘干设备,污泥与设备不直接接触,利用蒸汽汽化潜热烘干污泥。
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冷热联供干燥节能技术——软包装行业
清洁生产关键共性技术案例
一、案例概述
技术来源单位:广东芬尼克兹节能设备有限公司
技术示范承担单位:广东万昌印刷包装有限公司
我国是世界包装制造和消费大国,软包装在包装产业中总产值占比大,成为包装产业的生力军,在食品、饮料、日用品及工业生产各个领域发挥着不可替代的作用。
国内软包装行业的进步极大地促进了食品、日化等行业的发展,这些行业的发展反过来又进一步拉动了对软包装市场的需求,使软包装行业获得了巨大的市场动力。
随着技术的进步和市场的发展,企业之间竞争日益加剧,加上政治、经济、社会环境的巨大变化,使得国内软包装行业逐渐变成完全竞争性行业。
整个行业的赢利空间越来越小,亏损企业不断增加。
软包装印刷行业面临两大困境:第一,产品生产的过程中产生大量有机废气,对环境造成了严重的污染和危害;第二,行业面临着能耗高、车间工作环境差导致招工难等问题。
本技术,采用冷热联供热泵,解决印刷烘干能耗高问题,同时提供冷气至车间,降低车间温度改善车间环境。
在软包装行业,普遍使用凹版印刷机、复合机、涂布机等设备,这类设备都需要使用大量热风对产品进行干燥。
目前制成热风的方法基本采取电热管加热或通过燃烧煤炭、燃油和天然气的方式。
由于国家对燃烧所产生排放物的管制,锅炉、导热油炉、热风炉等设备的使用已受到很大的限制,而通过电加热的方法则需要支付昂贵的电费和
增容费用。
所以,对大量使用热风干燥的企业急需寻求一条既环保又低成本的途径。
传统的电热管加热,其能效比在90%左右,即用1kw的电功率可以产生0.9kw左右的热量,采用热泵制热,1kw的用电功率可产生3kw的热量,其能效比为3.0,而且热泵的蒸发器还可以产生相当的冷量,该冷量也能充分利用,综合节能效益更高。
冷热联供热泵烘干技术,应用于广东万昌印刷包装有限公司的四台凹版印刷机的烘干加热系统,加热部分1年可节约用电量150万kW.h,相对传统电热管加热系统节约比例高达55%;同时,伴生的冷量相当60匹空调产生的冷量,每年节约用电量20万kW.h。
“冷热联供热泵烘干技术”的推广应用将对节能减排、改善环境、能量的综合利用、提升行业清洁生产水平,软包装行业可持续发展起着重大的推动作用。
二、技术内容
(一)基本原理
本冷热联供热泵烘干技术,其主要原理是:印刷烘干专业热泵机组主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀四部分组成。
热泵机组工作时,制冷剂被压缩机加压,成为高温高压气体,进入冷凝器,制冷剂冷凝液化放热,同时将空气加热用于印刷烘干,制冷剂流过节流阀变成低温低压的液体,低温低压的液体在蒸发器里蒸发吸热变成低温低压的气体,产生的冷量给车间降温,改善了车间的工作环境。
(二)工艺技术
1、传统的工艺
软包装行业使用的凹版印刷机、复合机、熟化室的加热系统一般的热源有:电热管、燃气锅炉、太阳能几种。
传统印刷行业烘干系统,由烘干出来的热风不进行回收直接排放至室外,其能量传递流程为
2、本技术工艺流程
冷热联供热泵制成80℃左右的热水和10℃左右的冷水,输送至车间及设备需要热源或冷源的地方进行循环热交换,所提供的热水很大程度替代原来的电热管和导热油的供热方式,冷水可替代冷却塔或其他制冷系统用于设备冷却或空调。
热泵系统是采用独立热泵站制成热水和冷水,配合相关热交换技术,实现对空气同时进行加热和冷却处理,处理后的空气可分别用于产品干燥和环境降温除湿。
冷热联供热泵产生热量和冷量的传递流程
(三)技术创新点
1、跨行业创新,冷热联供热泵在软包装行业上的运用,颠覆软包装行业的用能模式。
2、冷热联供热泵提供热源的同时伴生冷量送至车间,能源利用率大大提高。
3、对排放的尾气进行全热回收循环利用。
4、研发了与上述技术配套的创新设备。
三、实施效果
(一)环境效益
本技术及相关装备应用于广东万昌印刷包装有限公司的四条生产线,后取得的良好效果,每年可以节约用电量150万kW.h,使用全热换热器尾气回收装臵,循环利用尾气中的剩余能量,大大挺高了能量使用率,大大降低了单位产品的能耗,清洁生产效果显著。
冷热联供热泵提供热量的同时也伴生相当冷量,送至胶印车间,改善车间环境。
(二)经济效益
在广东万昌包装有限公司使用过程中,测得使用传统电加热烘干技术印制每平方米的包装材料所需总耗电功率为5W,经过节能改造使用冷热联供热泵技术之后,每平方米的包装材料所需总耗电功率为3W,广东万昌包装有限公司四条印刷机生产线,每月需要生产8000万平方米,全年可以节约150万元,冷热联供热泵制取热量的同时伴生冷量,可免费提供至空调主机冷量,每年可以节约空调费用20万元,全年可节约电费170万,按实际使用投资回报期约为一年半。
(三)关键技术装备
本技术的关键装备包括:冷热联供热泵机组、换热盘管;全热换热器热回收装臵。
图一为传统电加热装臵,图二为冷热联供热泵机组。
图1 传统电加热装臵图2冷热联供热泵机组(四)水平评价
该技术运用在软包装行业中,得到软包装行业一致认可,解决了软包装行业干燥能耗大的问题,同时也改善夏季车间环境。
使用全热换热器回收热量,循环利用能源,经济、社会和环境效益显著,颠覆软包装行业用能模式,属国际领先水平。
四、行业推广
(一)技术适用范围
本技术适用于软包装行业凹版印刷机、复合机、涂布机、熟化室的加热干燥系统。
该技术的运用降低印刷行业的加热系统能耗高,通过全热换热器对尾气进行回收利用,大幅度提高能源使用效率,大幅度降低能耗成本。
(二)技术投资分析
以一台十色印刷机(速度:200m/min)为例,该种印刷机在华南区域的平均加热量在200kW左右,则选用两台芬尼克兹高温冷热联供热泵即可满足系统的全年的加热要求,对比天然气和电加热运行费用,按实际使用,初投资回报期约一年半。
供热方式单位天然气电加热PHNIX冷热联供热泵
燃料单价元/kW.h,元
/N.m³
4.5 0.8 0.8
燃值kcal 8600 860 860 加热量kW 200 200 200 能效比/ 0.85 1 3
单位时间耗能kcal/度
kcal/m³
860 8600 860
日运行时间h 15 15 15
日运行费用元1588 2400 800
年运行时间天300 300 300
年运行费用万元47.6 72 24
表一不同热源运行费用分析表
(三)技术行业推广情况分析
本技术已在全国多家软包装企业使用,如:浙江金石包装有限公司、浙江慈溪市新华包装有限公司、广东江门祥利包装有限公司、广东万昌印刷包装有限公司、东莞浦发包装有限公司等知名企业,系统至今运转良好,所有客户在试用过首套系统后,已对剩余部分设备全部进行改造,获得良好的经济效益。
本系统在华南地区、华东地区目前运行效果非常好,经济效益达到预期值。
目前,全国软包装彩印企业有2万多家,按每家2条生产线计算,全部采用冷热联供热泵技术改造,每年节约用电量高达800亿kW.h。
经济效益:以广东万昌包装有限公司为例,每年节约用电量190万kW.h,同时每天免费提供的空调,可节约空调用电量38万kW.h。