工业烘干机的性能评价

烘干后的织物质量 (kg)；p --烘干额定容量织物 t 分钟所消耗的电能总量（kW.h）；q ---烘干额定容量织物
t 分钟所消耗的蒸汽总量 (kg)；v --烘干额定容量织物 t 分钟所消耗的燃气总量(m³)】
表2
新版行业标准要求的能耗比
加热方式
加热能耗比
总能耗比
电加热
≤1.8 (kW·h)/kg
3．2 烘干性能影响因素评价 3．2．1 结构形式的影响
工业烘干机不同的设计结构形式都会对烘干性能产生较大的影响，以下做些简单的
分析介绍。 （1）加热的影响
烘干机的加热系统分为蒸汽加热，电加热，燃气加热等几种基本形式。虽然加热源
不同，但他们的共同特点是利用热源加热空气，使热空气与织物进行充分接触而去除织 物中的水分。由于热值和传热方式的差别，它们的烘干热效率各不相同（见表 3 所示）。
其一，烘干机的能耗比应该是烘干机总消耗能量与蒸发水分的比值，如果产品设计 了复杂风路，为了克服“层层设卡”的结构风阻，就需要把风机的功率放大数倍，无形 中大大增加了耗电量，这些也是要消耗不少能量成本的；其二，利用蒸汽疏水再流经一 个加热器预热冷风，无形中也会增加疏水阀的背压负担，对主加热器蒸汽流动速度带来 不利影响，实际可提高的效率也是有限的，况且一般的锅炉都会有疏水回用到的热水箱 再利用的功能，只有部分“闪蒸”能量的耗费，而不能按照全部排放浪费来比较；其三， 交换器在顶部的立式烘干机采用排气循环是不科学的，因为排气中紊乱的湿气没有被有 效分离，而且回流路径较长，再加热进入烘干机并不会产生多大的交换效率，与前述强 调的“湿度差”烘干原理相违背，除非进行隔离冷凝交换。此外，这类烘干机一般都会 高出正常烘干机价格很多，也不能回避增加的采购或折旧成本。有些企业在比较自己烘 干机的能效数据时会自称比行业标准高出多少，或者把被比较的其它品牌的蒸汽耗量数 据抬高，这也是不妥的。行业标准只是行业要求的最低水平，比如标准规定蒸汽能耗比 不大于 4kg/kg（新标准已经改为 3kg/kg，见表 2），但主流企业的普通烘干机已在 2-3kg/kg 之间，而且用不同的布草，不同的环境或方法进行试验，其数据结果也会差别很大，此 外，老标准的测试方法本身就是有问题的，并不具备可比性。理论上，不需要热量，只 要有足够的空间和大风机，也同样可以“烘干”织物。
≤2.0 (kW·h) /kg
蒸汽加热
10—100kg 100—200kg
≤3.0 kg/kg ≤3.5 kg/kg
≤2.5 (kW·h)/kg ≤3.0 (kW·h)/kg
燃气加热
10—100kg 100—200kg
≤0.35 m³/kg ≤0.35 m³/kg
≤0.9 (kW·h)/kg ≤1.0 (kW·h)/kg
b，烘干效率：
K = QT × 100% -------式（9） QZ
【式中：QT――实际用于烘干的能量；QZ――热源提供的总能量】
3．1．3 性能指标的识别 识别烘干机的性能水平，就应该对效率和成本参数进行全面、客观的评定，尤其是
烘干速度，能耗比，购置成本这几个重要因素，一般都会“此消彼长”，需要进行综合 平衡，而不应该仅仅局限在某一个具体指标的比较上。目前国内市场中出现了一些“高 效”烘干机，虽然也能节约一些能耗，但却把整体效益指标说的过大，其中有些计算比 较方法是值得商榷的。
1.15t。=57.5 80 3
t。由被测设备 制造商提供的 预估时间
含水率 8%时的烘干时间(min） 53 平均值烘干时间 t (min)
50 51.5
t =( t1+t2 )/2
含水率（%)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
42.5
44
45.5
47
48.5
50
51.5
53
54.5
Leabharlann Baidu
56
57.5
时间（t)
（3）烘干速率计算 烘干速率指标的含义是烘干机在单位时间内从单位质量布草上所蒸发的水分，烘干
速率越高则烘干速度越快，新标准要求烘干机的烘干速率应大于 0.0100 L/(min·kg)，越 大越好，客户了解此参数后也可以直接反算出该产品的标准烘干时间。
烘干速率： V = (0.80 − 0.08 ) p = 0.72 --------式 (4)
t•P
t
【式中: V—烘干速率（L/(min.kg)）；P—烘干机额定容量（kg）；t—烘干额定织物所用时间（min）】
3．1．2 能效指标
（1）能耗比
烘干机的能耗指标用“能耗比”来体现，即烘干机蒸发每公斤水分所消耗的能量值，
其值越小表示烘干机越节能。为了衡量烘干机的整体能量消耗（如电耗），新标准增加 了“总能耗比”衡量指标要求（见表 2 所示）。需要特别说明的是，原标准中的能效比 是在规定的 60 分钟周期内测试的数据，不是实际完成烘干后的真实数据，而新标准是 上述测定的烘干周期（t）内的实际测试数据，即烘干机的“固定时间能耗比”与“烘
2．2 烘干机工作原理
图 1 织物干燥特性曲线
利用以上原理，工业烘干机通过一些功能结构的设计，提供了用于交换的干燥气
流及需要的气流速度和温度，并通过机械翻动增加气流与织物的接触面积和几率，使
得织物干燥速度大大提高。普通排风型烘干机主要由加热区、工作区和排风区组成。通
过加热装置将空气加热，传动装置带动装载织物翻动，由风机引导空气形成热气流，在
（1）烘干含水率计算
G
=
(
g
−
2
g
g
1
)
×
100
%
-------式(3)
1
【式中: G —含水率（%）；g1—额定完全干燥织物质量(kg)；g2—烘干后的织物质量 (kg)】
（2）修订后的烘干时间测算方法
a，将测试织物放在洗衣机中进行洗涤脱干，称重后保持脱水后织物含水率为 80%（不
足可补充水分），为烘干做好准备； b，根据预估的烘干周期 t0，用 0.85t0 周期和 1.15t0 周期分别各对上述准备的布草进
图 2，烘干机水分和热量衡算原理图
3，烘干机的性能评价
3．1 主要烘干性能指标 原执行的行业标准（QB/T2330-97）的检查方法一直存在很大问题，烘干含水率及
能耗参数都是要求在 60 分钟固定周期内测定的数据，而现在许多高效烘干机 30 分钟左 右就可以烘干，多出的 30 分钟完全是一个无效的浪费测试过程，不能反映出烘干机的 真实水平，也使得其它关键性能指标（如能耗比）的比较缺少了统一、可衡量的方法。
行两次测试，并按照式（3）要求分别计算出最终含水率值； c，绘制图表，横坐标为烘干时间，纵坐标为含水率，在图表中将两次测量值连接成
直线及延长线，其含水率 8%（织物相对干燥状态）所对应的横坐标即为本次测试的烘
干时间； d，计算出两次或多次测试的算术平均值 t 即为该烘干机的真实烘干时间。 以表 1 为例，预估烘干时间为 50 分钟，经过测试后确定的烘干时间为 51.5 分钟（注：
具有足够空间的内胆工作区内与湿的织物进行充分接触交换，并把织物上置换出的湿气
排出。
烘干机的参数配置可以根据质量和能量守恒原理进行计算和优化，其工作过程中 进、出设备的质量和能量应相同，如图 2 所示。利用这些参数可以优化确定出经济合理
的设计结构（如排风量、加热器面积、蒸汽流速、容积需求等）。 物料的水分衡算：∑W 进入＝∑W 排出 即： W0 ε2＋G0 H2＝W0 ε1＋G0 H1------- 式(1) 热风的热量衡算：∑Q 加入＝∑Q 消耗 即： W0 hL2＋G0 hc2＝W0 hL1＋G0 hc1 ----- -- 式(2)
如果预估时间偏离实际测试时间较远，需要重新确定预估时间，并再进行上述测试）。
表1
烘干时间测算举例（t。= 50min）
第一次测试
第二次测试
备注
烘干测试时间（ min） 初始含水率 （%） 最终含水率 （%）
0.85t。=42.5 80 15
1.15t。=57.5 80 5
0.85t。=42.5 80 13
织物干燥需要外部热能作用使水分蒸发并使纤维分子链重新排列定型，其干燥可大 致分为二个阶段（如图 1 所示）：一是等速干燥期，附着在织物表面的非结合水分被不 断蒸发，干燥速度恒定，此阶段的能耗和速度与织物的类别无关。非结合水是机械脱干 没有完全去除的织物表面的湿润和孔隙水，他与织物的结合力较弱，烘干时容易去除， 提高气速、气温和降低气流湿度都有利于提高烘干速度。许多贯通式烘干机就是利用这 一原理，在此阶段使用变频排风控制提高风速，使得布草可以快速烘干至半干状态，打 散后直接供熨烫使用，能量耗费相对较小。二是降速干燥期，此时热量主要对织物内部 的结合水分进行蒸发，纤维内部的温度开始升高，干燥速度开始下降，它与织物的类别 和性能密切相关。结合水是织物纤维管壁及毛细管中所含的水分，这些水分主要属于物 化结合方式，难于去除。由于织物内部的水汽传递速率降低，烘干的一部分热量用于汽 化水分所需的潜能，还要有一部分热量用来加热织物，因此它也是能耗较高的阶段，此 时改善烘干速度的关键是提高织物内部湿份扩散的速度，需要一定的空间、温度和气流 来共同保证，这也是烘干机必须留出足够的容积载荷比（一般不小于 20：1）的主要原 因，容积载荷比越大，烘干速度就越快。等速阶段与降速阶段的分界点就是临界含湿量， 应尽可能地考虑降低临界含湿点以提高烘干速度。
干周期能耗比”是存在差别的，需要注意识别。
电加热型的计算:
Q = p ------- (5)
w− 1
g
2
蒸汽加热型的计算：
Q
=
q
w− 1
g
2
--------(6)
燃气加热型的计算： Q = v --------(7)
w− 1
g
2
【式中: Q --蒸发织物上单位水分所消耗的能量，即能耗比；W1 --烘干前的织物质量 (kg)；g2 --过 t 分钟
（2）其它能效指标 为了方便地衡量和比较烘干机的能效参数，国外烘干机的参数表中都要注明设备的
单位时间能耗指标，可以直观地衡量工作时间的能耗值。此外，烘干效率也可以表示烘 干机的能量利用情况，普通烘干机一般在 50％以内，高效烘干机可以达 70％以上。这 些指标往往在国内产品参数中难以找到，但它们却是工程师合理设计产品，用户评价和
2，烘干机工作原理
2．1 织物烘干原理 正常空气湿度条件下，我们把织物挂晒在户外，由于空气与织物之间存在着湿度的
差异，当空气压差产生的气流经过织物表面时，形成了两者之间的不平衡交流和扩散， 将织物上附着的水分不断的汽化带走，直至两者之间的湿度达到相对的平衡，织物也就 变“干”了。把它延伸成烘干机的工作机理是：当热空气经过织物表面时，空气与织物 之间存在着热推动力（温度差 T1－T2），空气将以对流方式将热量传递给织物，织物接 受热量用来加速汽化水分，而水分的汽化使织物表面薄层空气与气流主体之间形成推动 力（含湿量差 X1－X2），湿汽传递到物料表面并被主气流带走，织物的含湿量也不断下 降，当织物的含湿量达到气流主体的平衡含湿量时，烘干结束。因此，烘干机热风必须 具备两个条件才能快速烘干织物：一是具有足够高的温度；二是具有足够低的湿含量。
2012 年新修订的烘干机行业标准，从用户的角度，并参照国外标准的方法对烘干机的
烘干含水率、烘干速率及能耗参数的测试方法进行了较大的修改，使其性能指标得到了
更真实和更直观的体现。工业烘干机的性能指标主要表现在两个方面：烘干速度和烘干
能效，要做到两者兼顾，这是设计者和使用者应重点关注的指标。
3．1．1 烘干速度指标
改善能耗的基础数据，需要掌握。 a．单位时间能耗： Q N = (Kcal/h) -------式（8） t
【式中：Q――总能耗（Kcal）；t ――烘干时间（hr）。参考计算：电热型：Q＝总耗电量（kw.h）• 859.8 (kcal)；蒸汽型 ：Q＝总蒸汽耗量（kg）• 662.3 (kcal)】
工业烘干机的性能评价
1，概述
《中外洗衣》杂志用稿
烘干机是将洗涤后的湿织物进行干燥处理的洗涤设备，分为家用型与工业型两大 类。相对于其他类别的洗涤机械，烘干机的结构简单，工作载荷轻，但是，烘干机也是 洗衣房的能耗大户，设计或处理不当会造成后期使用成本过高。随着近年来能源的日趋 紧张，提高烘干效率的新技术在欧美、日本等先进国家得到了大力的发展，新型的节能 高效烘干机（如多气流循环风型，智能控制型等）得到了快速推广和普及，这也是此类 设备技术发展的必然趋势。烘干机的性能要求与其它洗涤设备的侧重点有所不同，本文 将根据烘干机的特点和技术发展，对其基本性能及其影响要素进行简要的评价。