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1、热泵干燥技术与应用一、前言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。而热泵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。自身高效节能成本低环保热泵干燥技术特点工艺温度、湿度、气流速度准确控制干燥质量好二、热泵干燥原理将低品位热能转化为高品位热能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。3.1节约能源干燥木材节能55%布匹干燥节能50%。蔬菜脱水节能90%干燥大米节能100%三、热泵干燥技术的特点3.2干燥产品品质好热泵
2、干燥是一种温和的干燥方式，接近自然干燥。品质色泽产品等级颜色变化营养物质保留热泵干燥好好高不大较高普通干燥一般一般低较大低普通烘干生姜素保持率20%36%VanBlarcom和Mason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（1）相对湿度调节范围广（15%～80%适合于热敏性物料的干燥。）（2）温度调节范围广（-20℃～100℃加辅助加热装置）（3）循环空气温度、湿度及循环流量精确、有效的控制3.4环境友好正是因为节能，热泵释
3、放的CO2相对是很少。环境友好是热泵干燥的优点。它必将得到进一步应用。四、热泵干燥技术的应用4.1木材的干燥显著的节能效果提高木材利用率红山毛榉、硬山毛榉等商业价值高、干燥难度大的“难干木材”更适合于热泵干燥。4.2谷物的干燥从谷物中除去1%水日本科学家测得数据为2063kJ;俄罗斯科学家的数据为1624kJ,常规气流干燥法平均值3000kJGiocoM三个年度的试验证明:热泵干燥技术应用于谷物干燥平均节能约30%。目前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！上
4、海市能源研究所用热泵干燥机进行了干燥试验研究,结果表明:（1）热泵干燥技术很适合各种子干燥加工（2）保持种子的品质,发芽率提高5%。(3)能耗经多次测试为1700～2500kJ/kgH2O,低于常规干燥的能耗4.4食品物料的干燥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-20～60℃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。五、热泵干燥现存的问题和发展趋势5.1存在问题5.1.1干燥时间长热泵性能降低提高干燥温度提高压缩机的压缩比冷凝压力增大压缩机产生负面影响
5、,热泵系统性能因此下降压缩机性能遭受挑战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,对压缩机的性能及可靠性提出要求。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热力学第一定律热力学第二定律能量的质量分析能量的数量热泵干燥过程能量的利用程度统一度量标准5.1.3制冷剂影响环境制冷剂发生泄漏，污染环境，热泵循环系统压力下降,干燥机效率下降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维护、检修。制冷剂应及时补充或更换。5.1.5干燥规模相对小同蒸汽锅炉规
6、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300m2以上,而热泵干燥最大为100m25.2目前热泵干燥技术的研究与发展:①通过其它干燥方式联合应用，提高干燥温度与速度②多用途热泵系统开发与应用，使之具有干燥、空气调节、冷冻储藏等功能。③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。5.3经济效益核算单位提供热量：1、电加热常规干燥机860千卡/度×95%=817千卡/度2、燃油常规干燥机10300千卡/Kg×80%=8240千卡/Kg3、燃煤常规干燥机7000千卡/Kg×25%=1750千卡/Kg4、热泵干燥机
7、860千卡/度×300%=2580千卡/度电能1元/度柴油7.5元/Kg煤1元/Kg同样产生86000Kcal热量，各干燥机的运行成本的比较。电加热常规干燥机：86000千卡/817千卡/度*1元/度=105元燃油常规干燥机：86000千卡/8240千卡/Kg*7.5元/Kg=78元燃煤常规干燥机：86000千卡/1750千卡/kG*1元/Kg=49元高温热泵烘干机：86000千卡/2580千卡/度*1元/度=33元供热方式电加热煤锅炉燃油锅炉天然气锅炉热泵烘干干燥相关权威文件显示，平均去除1KG水所需热量1.35KW/kG燃值Kcal/kg
8、860550080008600860热效率95%45%85%85%380%有效热值cal8171650680073104300消耗燃料1.420.70.170.15
