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     贵州富尔达科技有限公司

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    业务范围
    高温热泵烘干工程

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    空气能热泵高温烘干机

     

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    空气能热泵高温烘干机工作原理及示意图

          空气能热泵高温烘干机组,主要有翅片式蒸发器(外机)、压缩机、翅片冷凝器(内机)和膨胀阀四部分组成,通过让工质不断完成蒸发(吸取室外环境中的热量)压缩冷凝(在室内烘干房中放出热量)节流再蒸发的热力循环过程,从而将外部低温环境里的热量转移到烘干房中,冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100),它进入内机释放出高温热量加热烘干房内空气,同时自己被冷却并转化为流液态,当它运行到外机后,液态迅速吸热蒸发再次转化为气态,同时温度可下降至-0-10,这时吸热器周边的空气就会源源不断地将热量传递给冷媒。

     

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    空气能热泵高温烘干机 5 大优势

    1.高效节能:采用国际名牌压缩机,自主研发低压高温高效环保冷媒,独特的变流量节流控制技术及独特的热系统设计,热风温度高达80,系统高压压力低于2.7MPa排气温度低于110,确?;槠轿仍诵星医谀苄Ч灾?。

    2.安全环保:烘干房不与电接触,无触电危险,机组杜绝因燃烧而产生废气、废渣污染,且烘干物料不存在因外界介质影响或改变质地,更为天然,更为绿色。

    3.豪华耐用:采用不锈钢板材,豪华、时尚、耐用、超强防腐蚀能力,让机组历久常新,系统运行更稳定耐用。

    4.智能方便:精确控制干燥恒温房间温度,以相对温湿度控制系统运转,全自动运行干燥程序及数据监控与故障反馈,用科技演绎节能效果。 

    5.多重?;ぃ翰捎梦⒌缒灾悄芑刂葡低?,设置电源相序?;?、系统过流?;?、高低压力?;?、超湿及传感器故障等系统?;?,确?;檎F轿仍诵?。

     

    空气能热泵高温烘干机的应用范围

          高温热泵烘干机广泛应用于工业、农业、化工行业,干燥技术与我们的生产息息相关。高温热泵烘干机环保节能,自动控制调温调湿,适用范围广:可广泛适用于烟草烘干、火龙果花、葡萄干、荔枝、龙眼、山渣、红枣、核桃、枸杞、罗汉果、坚果、腊味、海产品、中药材、龟苓膏粉、挂面、柿饼、茶叶、菊花、灵芝、金银花、香菇、虫草花、菜干、腐竹、八角、食品恒温、木材、家具、饲料、蚕茧、橡胶、煤泥、矿沙、城市污泥、生物肥料、皮革、印刷、布料印花、纸筒、蚊香、洗衣用品、农作物产品、低温烤漆、五金塑胶配件干燥等特殊行业及烘干生产线用。

     

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    空气能热泵烘干机或成为烘干领域新宠

        在国家发布的工业节能十二五规划中,明确要求了针对工业锅炉窑炉自控水平低、平均负荷低、装备陈旧落后等问题,实施工业锅炉窑炉要进行节能技术改造。而国务院《大气污染防治行动计划》即大气十条的第一条第一项就是综合整治燃煤锅炉,可见国家对锅炉综合整治的重视。

     

      随着燃煤锅炉的综合整治工作的推进,高效清洁的空气能能源有望解燃煤之急,开创新的能源发展之道。据了解,空气能产业绿色、节能、环保,不烧煤,没有废气排放,不污染空气,更不会造成雾霾灾害,可全面应用于热水、采暖、烘干等领域,确实是燃煤锅炉的最佳替代品之一。但也有人担心,热泵产品低温低能效,无法适应北方寒冷的冬天。对此,有关专家表示,温度低虽然会影响热泵产品的能效,但近几年随着热泵技术的进步,在解决热泵低温低能效的行业问题,有部分企业已不断地攻破环境防线,由南向北不断推进,零下25度能正常工作并不只是实验室的记录而是市场应用的实例。

     

      空气能热泵是按照逆卡诺原理工作的,逆卡诺循环原理。通过压缩机系统运转工作,吸收空气中热量制造热水。具体过程是:压缩机将冷媒压缩,压缩后温度升高地冷媒,经过水箱中的冷凝器制造热水,热交换后的冷媒回到压缩机进行下一循环,在这一过程中,空气热量通过蒸发器被吸收导入冷媒中,冷媒再导入水中,产生热水。通过压缩机空气制热的新一代热水器,即空气能热泵热水器。形象地说,就是室外机像打气筒一样压缩空气,使空气温度升高,然后通过一种-17℃就会沸腾的液体传导热量到室内的储水箱内,再将热量释放传导到水中。

     

      运用热泵工作原理制热,与空调制冷相反--国家制冷标准是1000瓦,电制冷2800瓦。根据热平衡的原理,同时最少产生2800瓦的热量,加上输入的1000瓦电,实际产生的热量在3000--4000瓦,把这些热量输送到保温水箱,其耗电量只是电热水器的四分之一(电热水器即使热效率100%,输入1000电也只有1000瓦的热)。

     

      在国家大力倡导清洁能源和绿色建筑的形势下,空气能行业也将迎来更多的发展机遇。

     

      国内的烘干机技术一直处于平稳维持状态,没有明显的发展变化。但是,由于烘干机也是能耗大户,随着近年来能源的日趋紧张,新型的节能高效烘干机如空气能高温热泵烘干机,自动调节烘烤时间,智能烘干机控制型等得到了快速推广和普及,这也是烘干行业今后发展的必然趋势。

     

      物料烘干过程是一个巨大的耗能过程,据统计,在大多数发达国家里用于烘干所消耗的能量占全国总能耗的7%-15%,而热效率仅为25%-50%,并且大部分烘干过程特别是对热敏性物料(例如食品和生物物料)都会对其色泽、营养、风味和组织产生影响。热泵烘干技术具有能源消耗少,环境污染小、烘干品质高、适用范围广等优点,其优异的节能效果已被国内外的各种试验研究所证明。

     

      据悉,高温热泵烘干机运用于干燥过程的主要原理就是利用热泵蒸发器吸收外界空气中的热能,或者回收干燥过程中排气的余热,经过压缩机做功,将能量搬运(转移)至烘干箱中,烘干箱内的热空气经过反复循环加热,吸收物料中的水分,自身降温加湿,经过热风排湿或者冷凝除水的过程,把物料中的水分排出带走,并最终实现物料的连续干燥??掌苋缺煤娓缮璞妇哂薪谀芗跖?、安全环保、烘干效果好,高效节能,运行费用低,节省劳动成本,使用范围广泛等等的优势。

     

     

      空气能热泵烘干设备系统具有省电、安全、加热速度快等优点,特别是其热效率超过300%在目前世界能源普遍缺乏的情况下,将是未来烘干市场中的主要产品。

     

    热泵烘干机介绍

    介绍

              热泵本质上是一种热量提升安装,高温热泵烘干机组应用逆卡诺原理,从四周环境中汲取热量,并把它传送给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是依照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。

    工作原理

                高温热泵烘干机组, 主要有翅片式蒸发器(外机)、紧缩机、翅片冷凝器(内机)和收缩阀四局部组成,经过让工质不时完成蒸发(汲取室外环境中的热量)→紧缩→冷凝(在室内烘干 房中放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将外部低温环境里的热量转移到烘干房中,冷媒在紧缩机的作用下在系统内循环活动。它在紧缩机内完成气态 的升压升温过程(温度高达100℃),它进入内机释放出高温热量加热烘干房内空气,同时本人被冷却并转化为流液态,当它运转到外机后,液态疾速吸热蒸发再 次转化为气态,同时温度可降落至-20℃~-30℃,这时吸热器周边的空气就会源源不时地将热量传送给冷媒。

              高温热泵烘干机组在工作时,与普通的空调以及热泵机组一样,在蒸发器中吸收低温环境介质中的能量QA:它自身耗费一局部能量,即紧缩机耗电QB:经过工质 循环系统在冷凝器中时行放热QC,QC=QA+QB,因而高温热泵烘干机组的效率为(QB+QC)/QB,而其他加热设备的加热效率都小于1,因而高温热 泵烘干机组加热效率远大于其他加热设备的效率,能够看出,采用高温热泵烘干机组作为烘干安装能够俭省能源,同时还降低CO2等污染物的排放量,完成节能减 排的效果。

    热泵使用范围

             高温热泵烘干机组 适用于宾馆酒店的床上用品的烘干,海产品、蔬菜脱水、AD黑银耳、瓜子、花生、果蔬、肉制品、肠衣、烟叶、皮革、香菇、枸杞、干果、蚊香、贡香、布料、衣 物、粮食谷物、挂面、腐竹、肥料、药品、中药材、纸品、木材、种子、污泥、石膏、五金产品、冶金产品、矿山副产品、化工产品、烟气脱硫石膏、粘土、牧草、 烤烟、粉煤、煤泥、褐煤等的烘干。在工业热水方面,还可满足电镀厂电镀液的恒温、屠宰场高温热水的加热和保温、星级酒店高温热水的供给和工业企业高温热水 的需求。 

    技术前景

     

             物料烘干过程是一个巨大的耗能过程,据统计,在大多数发达国家里用于烘干所消耗的能量占全国总能耗的7%-15%,而热效率仅为25%-50%,并且大 部分烘干过程特别是对热敏性物料(例如食品和生物物料)都会对其色泽、营养、风味和组织产生影响。热泵烘干技术具有能源消耗少,环境污染小、烘干品质高、 适用范围广等优点,其优异的节能效果已被国内外的各种试验研究所证明。

     

    热泵干燥技术

    摘要:热泵是一种高效、节能装置,应用于干燥过程可以降低能耗,对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义。为此,本文将介绍了热泵干燥系统的组成;指出了热泵干燥技术具有提高产品干燥品质、易于控制和环境友好等特点,可用于木材、谷物、茶叶、种子和食品等物料的干燥;根据目前热泵干燥技术存在的干燥速率低等问题,分析了热泵干燥技术的发展趋势。

    关键词:热泵干燥技术;不足;高效节能;发展趋势;特点

    Abstract: the pump is a kind of high efficiency, energy saving device, used in dry process can reduce energy consumption, in China's energy for alleviating tension to have the important meaning. Therefore, this paper introduces the composition of dry heat pump system; Points out that the heat pump technology has the dry improve product quality, easy to control the dry and environment friendly and other characteristics, can be used in wood, grain, tea, seeds and food material such as dry; According to the current dry heat pump technology in the drying rate of low, analyses the development trend of the technology of dry.

    Key words: dry heat pump technology; Insufficient; High efficiency and energy saving; Development tendency; characteristics

    1引言

        干燥工艺是最古老的单元操作之一,广泛应用于国民经济各个领域。干燥行业是耗能较大的产业,在发达国家,大约10%20%的燃料应用于干燥工艺[1]。随着社会和科学技术的不断发展,热泵技术逐渐应用于干燥领域。热泵的最早应用出现于20世纪20年代,到了50年代,才作为商品出现在市场上。但是,早期由于产品销售价高、可靠性差等原因,使热泵生产发展缓慢。70年代,随着石油?;某鱿趾腿缺眉际醣旧淼牟欢细慕屯晟?span lang="EN-US">,热泵又以其独特的优势重新进入市场。热泵干燥技术因为具有高效节能、成本较低、不污染环境、能对干燥介质的温度、湿度、气流速度进行准确独立控制,并且干燥质量也好,因而已广泛应用于木材干燥、种子干燥、食品加工、陶瓷烘焙、纺织行业等领域?!?span lang="EN-US">

    2. 热泵干燥原理

        热泵从低温热源吸取热量,使低品位热能转化为高品位热能,可以从自然环境或余热资源吸热从而获得比输入能更多的输出热能。热泵干燥系统由两个子系统组成:制冷剂回路和干燥介质回路。制冷剂回路由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀组成。系统工作时,热泵压缩机做功并利用蒸发器回收低品位热能,在冷凝器中则使之升高为高品位热能。热泵工质在蒸发器内吸收干燥室排出的热空气中的部分余热,蒸发变成蒸气,经压缩机压缩后进入冷凝器中冷凝,并将热量传给空气。由冷凝出来的热空气再进入干燥室,对湿物料进行干燥出干燥室的湿空气再经蒸发器将部分显热和潜传给工质,达到回收余热的目的;同时,湿空气的度降至露点析出冷凝水,达到除湿的目的。干燥质回路主要有干燥室与风机。热泵干燥系统原理图1所示。

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    3热泵干燥技术的特点

    3.1 节约能源

        节约能源是热泵最初应用的出发点,也是主要的优点。热泵低温(15~45)干燥木材时可节约能耗40%~70%。干燥大米的适宜温度为35~50℃。温度虽低,但是需要大量的热。传统干燥器的效率只有3%~5%,而用热泵干燥效率将明显提高。布匹对干燥温度有严格的要求,热泵干燥机组不但能满足此要求,而且比传统的热泵干燥机组节能50%左右。热泵干燥技术应用在蔬菜脱水中节能高达90%。近年来越来越多的研究人员也证实了热泵干燥机组的节能特性。

    3.2 干燥产品品质好

        热泵干燥是一种温和的干燥方式,接近自然干燥。表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近,使被干燥物品的品质好、色泽好、产品等级高。用普通的干燥方法得到的芳香类挥发性物质保留少、耐热性差的维生素保留低、颜色变化较大。例如:用滚筒干燥机得到生姜的生姜素保持率仅为20%,而用热泵干燥得到的生姜素保持率高达26%。Van BlarcomMason的试验表明,即使在50℃下,采用热泵干燥澳大利亚坚果也不会出现上面所说的褐变现象,能较好地保持坚果原有的色泽、风味及营养成分。

    3.3 干燥参数易于控制且可调范围宽

        热泵干燥过程中,循环空气的温度、湿度及循环流量可得到精确、有效的控制,且温度调节范围为-20℃~100(加辅助加热装置),相对湿度调节范围为15%80%适合于热敏性物料的干燥。

    3.4 环境友好

        物料干燥不仅要求提高产品质量和节约能耗,同时必须对环境友好?;谙嗤钠兰郾曜?,热泵对全球变暖的影响与电释放的CO2相比是很小的。对环境的友好是热泵干燥的优点(1996 Odilio)。目前,国外提倡应用热泵来减少CO2的排放,它必将得到进一步应用。

     

     

    4 热泵干燥技术的应用

    4.1木材的干燥

    木材的干燥加工,是较早成功应用热泵干燥技术的领域,虽然用热泵干燥技术干燥木材所需时间较常规气流干燥法耗时多,但显著的节能效果和较高的木材利用率,使热泵干燥法成为木材干燥加工的主要手段之—。特别是对那些商业价值高、干燥难度大的“难干木材”,例如,澳大利亚的红山毛榉、硬山毛榉等,更适合于热泵干燥。我国20世纪80年代首先在木材加工中引入热泵干燥技术,目前热泵干燥法已被全国许多地区的木材加工企业广泛使用,木材热泵干燥设备的生产现已完全立足于国内。

    4.2谷物的干燥

        谷物干燥是热泵干燥技术的主要研究及应用领域之一,日本科学家利用热泵干燥技术对谷物进行的干燥试验表明:从谷物中除去1%,平均能耗为2 063kJ;俄罗斯科学家的试验数据为1 624kJ,均低于常规气流干燥法的平均能耗;GiocoM指出,

    1982、1983、1984 3个年度的生产试验证明:热泵干燥技术应用于谷物干燥较常规气流干燥法平均节能约30%,最多可节能50%。目前在英国、德国等发达国家热泵干燥技术已在谷物干燥加工生产实际中得到广泛应用。

    4.3种子的干燥

        热泵干燥技术的低温干燥特性比较适合于种子干燥,用热泵干燥机分别对玉米、大豆、稻谷种子进行了干燥试验研究,结果表明:热泵干燥技术是一种很适合各种子干燥加工的技术,它不仅能保持种子的品质,和日晒相比,还可使种子发芽率提高5%。上海市能源研究所于1992年研制了热泵式粮食种子干燥装置,试验结果表明:(1)能耗经多次测试为1 7002 500kJ/kgH2O,明显低于常规干燥的能耗;(2)发芽率有一定的提高。

    4.4食品物料的干燥

    把热泵干燥技术应用于食品物料的干燥愈来愈得到人们的关注。一方面是过去对食品等热敏感性物料的干燥一般采取冷冻干燥,但干燥成本太高;另一方面是热泵干燥的干燥条件温和,干燥参数易于控制,可得与冷冻干燥相近的产品。热泵干燥食品物料时其干燥温度能在-2060℃范围内调节,采用恰当的控制方法,热泵干燥系统可在常压下实现冷冻干燥。Chua.et.al1(2000)应用他们自己设计的二级蒸发热泵干燥系统,根据不同的农产品品种,设计了不同的干燥介质温度,得到的产品质量好,而且在整个干燥过程中颜色和维生素C《粮油加工与食品机械》2004年第4期的损失分别下降87%20%。近年来国外采用热泵干燥食品物料的应用研究如表1

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    5.热泵干燥现存的问题和发展趋势

    热泵干燥技术虽然具有节能、干燥温度低等优点,但存在干燥时间长,维护要求较高等问题。

    5.1存在问题

        5.1.1干燥时间长受其工作原理的限制,热泵干燥温度一般在45~60[5]之间.在干燥加工中,为了保证产品品质,一般采用较低干燥温度,使干燥速率下降,生产能力降低,从而延长了干燥时间.为了缩短干燥时间,必须提高干燥温度,必须提高压缩机的压缩比以增大冷凝压力,但这样会对压缩机产生负面影响,而且热泵系统性能也会因此下降.此外,热泵干燥机采用的是空气闭式循环方式,虽然提高了能量利用率,但压缩机却始终处于高温高湿状态,这样就对压缩机的性能及可靠性提出了很高的要求,目前国产的制冷压缩机还不能满足这样的要求.

        5.1.2能级消耗高热泵干燥技术过程消耗的是能级最高的电能,不少学者认为热泵干燥节约了能源,但从经济上分析未必合算.因此,从热力学第一定律和热力学第二定律出发,将能量的质量和数量加以统一的度量标准.按能量的做功能力大小作为衡量能量的统一尺度,来分析热泵干燥过程能量的利用程度是很有必要的。

        5.1.3制冷剂泄漏,影响环境由于采用了加压系统,若管路发生开裂,则制冷剂会泄漏到环境中[4].一旦发生泄漏,热泵循环系统的压力明显下降,干燥机的工况将受到影响,消耗臭氧的制冷剂CFCs会影响环境.

        5.1.4维护要求较高热泵干燥机的压缩机、制冷剂过滤器、热交换器等装置均要求定期进行维护、检修,以保证干燥机处于优良的工作状态.制冷剂发生泄漏时应及时补充或更换,否则热泵循环系统将受到较大影响。

        5.1.5干燥规模小同蒸汽锅炉规模相比,热泵干

    燥规模小.如木材干燥,用蒸汽干燥,最大干燥房可达300 m2以上,而热泵干燥最大为100m2

    5.2目前热泵干燥技术的研究与发展,主要集中在以下几个方面:

        5.2.1关于热泵干燥机组设计、性能、干燥介质、新产品等的研究。①提高干燥温度。提高热泵的干燥温度是目前的主要课题。通过加装辅助加热系统,使通过冷凝器的空气进一步加热以提高干燥温度,是目前广泛采用的方式之一。②采用新型绿色热泵工质,应用高温高压压缩机,提高其冷凝温度,从而满足较高的干燥温度要求。其中制约压缩机发展的两个主要因素是热泵工质和润滑油,无油润滑压缩机也是一个发展方向。目前已有学者进行了这方面的尝试并取得了初步进展,证明这个途径是可行有效的。③研究开发新产品。为在供电不足或供电设施不全地区使用热泵干燥技术,开发基于电机以外的其它动力驱动的热泵干燥装置具有重要意义。④改进热泵性能。通过应用高效换热器来提高热泵效率和脱水能力。

        5.2.2联合式、辅助热源热泵干燥系统的开发研究,特别是太阳能热泵干燥系统极有发展潜力。①多用途热泵系统开发与应用。根据生产实际,调整热泵系统的??樽楹?,从而使之具有干燥、空气调节、冷冻储藏等多种功能。②与其它干燥方式联合应用。在热泵干燥装置中采用高频电磁波或红外加热等作为辅助加热源,这样既提高了干燥速度和温度,又减小了热泵干燥装置本身的热负载量。③太阳能、地热及废热等可再生或低品位能源在干燥领域的应用成为研究热点。

    5.2.3自动控制、信息技术、模拟技术等的发展为热泵干燥机组性能进一步优化创造了条件。干燥加工是一个复杂多变的过程,根据物料脱水情况及环境状况实时调控干燥工艺参数,有利于提高能量利用率及产品品质。热泵干燥装置既可以调节干燥介质湿度又可以调节干燥介质的温度。因此,可将现代检测、传感及控制技术结合起来应用于热泵干燥加工,实现对干燥加工过程的全自动人工智能实时控制,以降低操作成本和提高干燥品质。

     

    5 结束语

         热泵干燥技术具有干燥除湿快、热效率高和显著的节能效果,在常温下即可获得较为理想的干燥速度,既大幅度节省了资源,又提高了产品的质量,经济效益显著,并可消除废气和噪声的污染,改善了工作环境,从而受到广泛关注,但同时热泵干燥所存在的问题需要逐步得以解决.提高干燥温度,开发新型热泵干燥系统,广泛应用现代测试技术、传感技术以及自动控制技术,将是热泵干燥技术今后的主要发展方向.同时,我国是能源短缺的农业大国,有大量农产品需要储藏和运输,热泵干燥技术将有广阔的发展前景.

     

     
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