三用干燥熱泵干燥、空調(diào)同步循環(huán)熱力和狀態(tài)參數(shù)模擬計算

熱泵干燥過程由空氣流動過程、壓縮過程、節(jié)流過程、換熱過程和除濕過程組成。為此,基于熱泵干燥系統(tǒng)的熱力學(xué)分析,建立了熱泵干燥系統(tǒng)組成部件的火用損失數(shù)學(xué)模型,給出了減少火用損失的方法,從而可以從設(shè)計和運行角度來減少火用損失,提高了能量利用率。

熱泵干燥裝置是利用工質(zhì)在低溫?zé)嵩刺幬漳芰?在較高的溫度下釋放能量的熱力裝置。熱泵干燥裝置是由熱泵部分和介質(zhì)(一般為空氣)循環(huán)部分

熱泵干燥系統(tǒng)性能試驗研究——設(shè)計了一套熱泵干燥裝置，壓縮機3．73kw，制冷工質(zhì)為r22，并在此試驗裝置上進(jìn)行了熱泵干燥系統(tǒng)的性能試驗。試驗結(jié)果表明，在開路式熱泵干燥運行時，蒸發(fā)器析水速率較低，但熱泵運行穩(wěn)定；而在半開路式熱泵運行時，隨著外排干燥廢...

熱泵干燥系統(tǒng)的研究設(shè)計——熱泵是一項高效節(jié)能技術(shù)，應(yīng)用于干燥過程可以降低能耗，對于緩解我國能源緊張局面具有重要意義。為此，以帶輔助冷凝器的閉路式熱泵干燥系統(tǒng)為例，介紹了熱泵干燥系統(tǒng)的組成及工作原理；同時。以河北太行山區(qū)的婆棗為干燥物，詳細(xì)介紹...

熱泵干燥技術(shù)及其應(yīng)用案例——干燥的是許多工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)副產(chǎn)品加工過程中必不可少的加工工序。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對環(huán)境的保護(hù)的意識越來越強以及不可再生能源（如天然氣、煤、石油）的儲量的日益枯竭。原有的燃油、燃煤等高耗能、高污染干燥設(shè)備的使用受...

干燥的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶劑，以便于物 料的包裝、運輸、貯藏、加工和使用。工程上將物料中水分除去的方 法包括機械法（離心、壓榨等）、加熱方法、化學(xué)吸附方法等。干燥 一般是指利用加熱方法除去物料中水分的過程（熱傳導(dǎo)、熱對流和熱 輻射三種）。常規(guī)干燥裝置通常直接用電加熱或燃料燃燒來獲得干燥 所需的熱能，能耗大，污染大。而熱泵是一種高效制熱裝置（產(chǎn)出的 熱能>消耗的能量）。 干燥是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用且耗能巨大的加工工藝，世界各國 都在對干燥工藝的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行大量的研究。作為一種新型技術(shù)的熱 泵干燥系統(tǒng)，由于其較常規(guī)氣流干燥在能源消耗和干燥成本方面具有 明顯的優(yōu)勢，因而逐漸成為人們研究的熱點。熱泵實質(zhì)上是一種熱量 提升裝置，其作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量并把它傳遞給溫度更高的 被加熱對象（原理與制冷機相同，都按照逆卡諾循環(huán)原理來工作，區(qū) 別在于工作溫度范圍不一樣

采用自然干燥會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響,而采用太陽能熱泵裝置對食品或工藝品進(jìn)行干燥既節(jié)能環(huán)保又易控制。本文就對太陽能熱泵干燥農(nóng)產(chǎn)品、木材、藥材和其它工藝產(chǎn)品進(jìn)行了簡單的總結(jié),最終構(gòu)想出一個太陽能和爐火余熱耦合熱泵方案。

利用小型熱泵干燥試驗臺,對污泥干燥過程含水率、空氣參數(shù)(溫度、相對濕度)及熱泵參數(shù)(制冷工質(zhì)參數(shù)、排水量、能耗等)的變化進(jìn)行了試驗測試,并著重對干燥速率、能量回收率及影響因素進(jìn)行了分析。試驗顯示,依靠外熱源預(yù)熱后,污泥干燥過程僅依靠熱泵回收的排氣余熱供熱,干燥箱內(nèi)平均溫度可達(dá)63℃,最高達(dá)71℃。干燥箱內(nèi)溫度的高低取決于受制冷工況影響的熱泵供風(fēng)溫度。污泥干燥速率隨空氣溫度升高和相對濕度的降低而增大,濕基含水率從42.6%到18.74%的平均干燥速率為0.123%/(m·min)。熱泵干燥回收排氣余熱的節(jié)能效果顯著,并隨熱泵排水量的增加而增大。平均能量回收率為39.1%,最大值為48.9%和最小值為23.6%,分別發(fā)生在熱泵排水量最大和最小的階段。

太陽能耦合熱泵干燥的聯(lián)合干燥系統(tǒng),可以極大地降低干燥過程的電能消耗,采用太陽能熱泵干燥更加節(jié)能和環(huán)保。

將熱泵干燥技術(shù)應(yīng)用于石膏基墻板的干燥,介紹了影響墻板熱泵干燥的相關(guān)參數(shù),并設(shè)定了干燥室進(jìn)氣溫度為70℃、空氣流速2m/s、3m/s、4m/s三種不同干燥方案。在此基礎(chǔ)上,運用ansys熱分析模塊模擬了三種干燥條件下加熱干燥墻板過程中墻板內(nèi)部不同節(jié)點溫度隨時間變化關(guān)系曲線,模擬結(jié)果表明:空氣溫度70℃、流速3m/s在滿足了墻板干燥所需熱量情況下,盡量縮小了墻板內(nèi)部各部位的溫差,同時也有較高的加熱干燥效率,保證墻板干燥的高質(zhì)、高效。該方案較其他兩個方案具有明顯優(yōu)勢,可為墻板的熱泵干燥裝置設(shè)計和干燥工藝流程設(shè)計提供參考。

熱泵干燥裝置具有高效節(jié)能、常壓低溫干燥、結(jié)構(gòu)形式多樣、無污染等特點,因而得到廣泛應(yīng)用。熱泵干燥裝置在閉式循環(huán)中,前期啟動和后期降速階段存在不足,提高干燥溫度是解決這個問題的好方法。利用空氣能能完成提高干燥溫度的任務(wù),可以在前期啟動階段加快干燥介質(zhì)升溫,后期降速階段提高干燥能力,從而提高能源的利用率,也有利于物料干燥品質(zhì)的提高。

闡述了鐵路客車空調(diào)機組熱泵干燥裝置的工作原理,介紹了熱泵干燥裝置的設(shè)計和試驗情況。

定義污泥熱泵干燥系統(tǒng)的能量效率,并通過過程能量組合分析,給出了能量效率的計算公式。分析結(jié)果表明:污泥熱泵干燥系統(tǒng)的節(jié)能與減排效益呈現(xiàn)相反的變化規(guī)律,系統(tǒng)能量效率降低,但廢氣排放量減小,當(dāng)能量效率為正值時,應(yīng)用熱泵可獲得節(jié)能減排雙重效益,但當(dāng)能量效率為負(fù)值時,應(yīng)用熱泵獲得的減排效益是否可彌補能量浪費應(yīng)綜合權(quán)衡。

為了對熱泵干燥污泥的方法進(jìn)行研究,采用自行設(shè)計的污泥熱泵干燥裝置對含水率為55%-60%的污泥進(jìn)行干燥試驗研究。分析了風(fēng)量、空氣參數(shù)、冷凝溫度和蒸發(fā)溫度等對干燥效果的影響。試驗表明,風(fēng)量、空氣參數(shù)、冷凝溫度和蒸發(fā)溫度對干燥效果有較大的影響,隨著風(fēng)量的增大,出水量逐漸增多,在風(fēng)量達(dá)到800-1000m3/s,達(dá)到一個最佳的干燥效果,此時能耗比為0.73。

利用熱泵除濕,控制空氣絕對濕度為21.5~23.8g/kg(干空氣),研究了溫度、風(fēng)量和濕度對稻谷干燥速率、爆腰和發(fā)芽率的影響。結(jié)果表明:南方夏季高濕稻谷在14%~26%的干燥過程中含水率對干燥速率影響很小,于燥曲線近似直線,線性擬合得到了溫度-風(fēng)量-平均干燥速率參數(shù)選擇區(qū)域圖,具有實踐生產(chǎn)指導(dǎo)意義;在優(yōu)化區(qū)域選擇參數(shù)時,當(dāng)溫度為50℃,應(yīng)控制風(fēng)量小于20m~3/kg·h,干燥所得稻谷的品質(zhì)良好

結(jié)合試驗,分析循環(huán)風(fēng)的狀態(tài)與熱泵除濕干燥系統(tǒng)能耗的關(guān)系。結(jié)果表明:循環(huán)風(fēng)的旁通率對熱泵除濕干燥系統(tǒng)的除濕比能耗具有一定的影響;不同干燥介質(zhì)狀態(tài)下,存在一個最佳的旁通率,此時熱泵除濕干燥系統(tǒng)的除濕比能耗最低。

為降低冷凍干燥過程的能耗,提高冷凍干燥裝置的經(jīng)濟(jì)性,構(gòu)建了以nh3為工質(zhì)的二級壓縮和復(fù)疊式熱泵冷凍干燥系統(tǒng)。通過對熱泵系統(tǒng)的循環(huán)特性計算,研究了冷凍干燥操作條件變化對循環(huán)特性的影響,并對中間溫度進(jìn)行了優(yōu)化。計算結(jié)果表明:復(fù)疊式熱泵循環(huán)和二級壓縮熱泵循環(huán)均可用于冷凍干燥系統(tǒng);在常規(guī)的冷凍干燥條件下,選用復(fù)疊熱泵循環(huán)較優(yōu);在滿足冷凍干燥操作條件的前提下,可適當(dāng)降低加熱溫度、提高冷阱溫度來提高系統(tǒng)的循環(huán)性能;系統(tǒng)中間溫度的變化對系統(tǒng)的供熱系數(shù)影響較小,由等壓比法確定的中間溫度更為合理。

以干燥風(fēng)速、熱泵干燥階段溫度、分階段干燥的水分轉(zhuǎn)換點、后期熱風(fēng)干燥階段溫度為影響因素,以葉綠素含量為評價指標(biāo),進(jìn)行正交優(yōu)化試驗,得出萵筍熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥最優(yōu)工藝。比較熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥最優(yōu)工藝條件和熱風(fēng)干燥的樣品品質(zhì)和能耗,得出聯(lián)合干燥得到的萵筍品質(zhì)高于熱風(fēng)干燥,而且比單獨熱風(fēng)干燥降低了能耗32.26%。

干燥已成為農(nóng)產(chǎn)品加工過程中提高生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),空氣能熱泵干燥技術(shù)因節(jié)能等優(yōu)點具有十分廣闊的應(yīng)用前景。文章簡述熱泵干燥設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和原理,通過實例分析現(xiàn)有空氣能熱泵干燥設(shè)備在農(nóng)產(chǎn)品加工的應(yīng)用狀況,討論在應(yīng)用中存在的主要問題和發(fā)展趨勢。

旋流干燥器(smtd)作為一種新型的干燥裝置,其結(jié)構(gòu)簡單、干燥效率高、處理量大,成為氣固二相流干燥研究的新方向。文中用流體力學(xué)軟件fluent對旋流干燥器內(nèi)部的流場進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,采用雷諾應(yīng)力模型(rsm)模擬氣相流動,模擬結(jié)果表明:旋流干燥器各干燥室內(nèi)氣流主要做旋轉(zhuǎn)運動,穿過旋流板時,主要做返混運動;切向速度分布呈"s"型,從中心向二側(cè)速度逐漸增加達(dá)到一個峰值后減小;旋流板開孔處,以軸向速度為主。

本文根據(jù)空調(diào)熱交換器生產(chǎn)過程中所遇到的沖壓油使用上所帶來的蟻穴腐蝕問題,通過采用紅外線輻射式的干燥方法,解決了沖壓油的殘留問題,闡述了此方法的原理和意義,根據(jù)紅外光譜的比對,選擇最匹配的光譜段進(jìn)行設(shè)備改造。同時與傳統(tǒng)的干燥方法相比,大大提高了干燥效果和效率,且達(dá)到了降低成本、優(yōu)化生產(chǎn)的目的。

提出一種新型的復(fù)疊式熱泵冷凍干燥系統(tǒng)。針對新型復(fù)疊式熱泵干燥系統(tǒng),以常規(guī)熱泵工質(zhì)計算了復(fù)疊式熱泵的循環(huán)性能,對各種工質(zhì)匹配和組合特性進(jìn)行了計算和分析,結(jié)果表明:對于高溫級循環(huán),可選擇r142b,r600a和r600作為工質(zhì);對于低溫級循環(huán),可選擇r290,r134a和r152a作為工質(zhì)。復(fù)疊式熱泵的整體性能系數(shù)主要取決于高溫級工質(zhì)的循環(huán)性能,高溫級工質(zhì)的循環(huán)性能高,則復(fù)疊式熱泵的整體性能好。