熱泵烘干機(jī)在橡膠行業(yè)的應(yīng)用及技術(shù)前景

    摘要：通過比較得出，永淦高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組應(yīng)用在橡膠中，作為橡膠的烘干設(shè)備，室內(nèi)端直接利用風(fēng)冷冷凝，出風(fēng)溫度高，具有節(jié)能、烘干時間短、可以進(jìn)行多段溫度及烘干時間設(shè)置，自動排濕等優(yōu)點，且我公司考慮到烘干機(jī)的使用場所濕度大的問題，

烘干設(shè)備采用不銹鋼殼體，具有很好的耐腐蝕作用。與其它傳統(tǒng)的烘干設(shè)備（用電、燃油和燃?xì)獾雀吆哪堋⒏呶廴竞娓稍O(shè)備、除濕機(jī)）相比，使用此設(shè)備可降低橡膠烘干過程的運(yùn)行成本，操作簡便，節(jié)省人力資源的浪費，并具有安全、環(huán)保、方便快捷、節(jié)能的效果。

引言

    熱泵技術(shù)近年來在全世界備受關(guān)注的新能源技術(shù)，“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取的低品位熱能，經(jīng)過壓縮機(jī)做功，提供可被人們所用的高品位熱泵的裝置。20世紀(jì)70年代以來，熱泵工業(yè)進(jìn)入了黃金時期，世界各國對熱泵的研究工作都十分重視，制定了大型熱泵發(fā)展計劃，因此熱泵技術(shù)也層出不窮，熱泵的用途也在不斷的開拓，廣泛應(yīng)用于空調(diào)和工業(yè)領(lǐng)域，在能源的節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面起著重大的作用。

目前，烘干是許多工業(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。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量要求越來越高，對環(huán)境的保護(hù)的意識越來越強(qiáng)，以及不可再生能源（如天然氣、煤、石油）的日益枯竭。原有的燃油、燃煤等高耗能、高污染烘干設(shè)備的使用受到嚴(yán)格限制甚至被禁止使用。尋找一種可替代原有舊式的烘干設(shè)備，而且安全、環(huán)保、節(jié)能，顯得越來越有緊迫。高溫?zé)岜煤娓稍O(shè)備在這種環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。

高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組介紹

熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置，高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組利用逆卡諾原理，從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），其工作原理與制冷機(jī)相同，都是按照逆卡諾循環(huán)工作的，所不同的只是工作溫度范圍不一樣。

高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組工作原理

高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組，主要有翅片式蒸發(fā)器（外機(jī)）、壓縮機(jī)、翅片冷凝器（內(nèi)機(jī)）和節(jié)流系統(tǒng)四部分組成，通過讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)（吸取室外環(huán)境中的熱量）→壓縮→冷凝（在室內(nèi)烘干房中放出熱量）→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，從而將外部低溫環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到烘干房中，冷媒在壓縮機(jī)的作用下在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動。它在壓縮機(jī)內(nèi)完成氣態(tài)的升壓升溫過程（溫度高達(dá)100℃），它進(jìn)入內(nèi)機(jī)釋放出高溫?zé)崃考訜岷娓煞績?nèi)空氣，同時自己被冷卻并轉(zhuǎn)化為流液態(tài)，當(dāng)它運(yùn)行到外機(jī)后，液態(tài)迅速吸熱蒸發(fā)再次轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時溫度可下降至-20℃～-30℃，這時吸熱器周邊的空氣就會源源不斷地將熱量傳遞給冷媒。

高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組在工作時，與普通的空調(diào)以及熱泵機(jī)組一樣，在蒸發(fā)器中吸收低溫環(huán)境介質(zhì)中的能量QA：它本身消耗一部分能量，即壓縮機(jī)耗電QB:通過工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中時行放熱QC，QC=QA+QB，因此高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組的效率為（QB+QC）/QB，而其

他加熱設(shè)備的加熱效率都小于1,因此高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組加熱效率遠(yuǎn)大于其他加熱設(shè)備的效率，可以看出，采用高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組作為烘干裝置可以節(jié)省能源,同時還降低CO2等污染物的的排放量，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。

高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)使用場所

高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組適用于賓館酒店的床上用品的烘干，橡膠、海產(chǎn)品、蔬菜脫水、AD黑銀耳、瓜子、花生、果蔬、肉制品、腸衣、煙葉、皮革、香菇、枸杞、干果、蚊香、貢香、布料、衣物、糧食谷物、掛面、腐竹、肥料、藥品、中藥材、紙品、木材、種子、污泥、石膏、五金產(chǎn)品、冶金產(chǎn)品、礦山副產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、煙氣脫硫石膏、粘土、牧草、烤煙、粉煤、煤泥、褐煤等的烘干。在工業(yè)熱水方面，還可滿足電鍍廠電鍍液的恒溫、屠宰場高溫?zé)崴募訜岷捅?、星級酒店高溫?zé)崴墓?yīng)和工業(yè)企業(yè)高溫?zé)崴男枨蟆?/span>

    工程概況

    本項目是云南橡膠基地，根據(jù)該基地情況,該基地原橡膠的烘干,均為除濕方式,基地每次烘干時間約36小時左右,能耗大，效率低，為了滿足該基地需求及降低烘干的成本費用，提高烘干效率.我公司現(xiàn)對該基地的橡膠化工過程進(jìn)行改進(jìn)。

    該基地本著降低烘干費用、降低烘干時間及減少人力資源的浪費綜合考慮，采用永淦公司的高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組來對橡膠進(jìn)行烘干。該工程2010年03月份投入使用，在省時，省工，省錢以及環(huán)保方面取得了很好的效果。

圖2 高溫?zé)岜孟鹉z烘干系統(tǒng)

設(shè)備除濕量及排風(fēng)量計算

    （1）除濕量W（kg/h）可按下式計算：

    見表1可知，型號為YG-KRK-14II的高溫烘干機(jī)組實際產(chǎn)熱量為14kW考慮到烘干房的散熱和空氣帶走熱量等的損耗，在此，床上物品

等實際吸熱量按70%的利用率計算，取N＝70%Q＝9.8kW，則

    W＝3600N/(K△h)=（3600×9.8×103)/（1.05×2635)＝12.71kg/h

    式中：W--最大除濕量（kg/h）

    h-----蒸汽與進(jìn)水的焓差，一般可取△h＝2635（kJ/kg）;

    K-----考慮使用中元件結(jié)垢而影響效率的附加系數(shù)，一般情況下K值按1.05計算.

    （2）排風(fēng)量計算

    假定室內(nèi)環(huán)境參數(shù)：濕度∮1＝98％，溫度t1=80℃，

    室外環(huán)境參數(shù)：濕度∮2＝98％，溫度t2=80℃,

    查濕空氣焓濕圖可得：d1=27.2g/kg；d2=11.0g/kg

則△d＝d1-d2=(27.2-11.0)g/kg=16.2g/kg

考慮25％～35％的房間體積余量，取ξ＝（1+30%）＝1.3。

排風(fēng)量：L=ξ△h/(d1－d2)=1.3×11.71×103/16.2≈940m3/h

經(jīng)濟(jì)性分析

此基地使用我公司高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組，一次烘干800KG~1000KG,烘干時間約為16H,總共耗電量50度~60度（型號為YG-KRK-14II，額定制熱量14 KW，詳細(xì)參數(shù)見表1），所需熱量kcal為：14.0kW×860kcal/kWh=12040kcal。

    同樣產(chǎn)生12040千卡的熱量,高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組的運(yùn)行費用比較如下：

    從以上數(shù)據(jù)可以看出，（電費以1.0元/度計算）高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)的運(yùn)行費用只是電加熱烘干機(jī)的30%，燃?xì)夂娓蓹C(jī)的60%,燃油烘干機(jī)的40%，因此可以得出，高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組的節(jié)能效果非常明顯，而且高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)使用環(huán)保的制冷劑，且運(yùn)行時不排放任何的廢氣、廢熱，不對環(huán)境造成任何污染。且安全性高，全自動控制，溫度控制精確度高（±1℃），無需人員值守，可節(jié)省人員成本。由此可見使用高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益更明顯。

對于本工程實際案例而言，戶主原將賓館所使用的床上用品通過配送，經(jīng)別人浣洗，晾干并消毒，消耗了大量的人力及財力，通過改造采用永淦高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)組后，不僅節(jié)省大筆的烘干費用，仔細(xì)分析還會發(fā)現(xiàn)，烘干過程需要的65℃左右的溫度區(qū)間，恰是現(xiàn)有空氣源熱泵能提供的最佳溫度區(qū)間。在溫度控制方面，熱泵機(jī)組早已實現(xiàn)了自動化，運(yùn)行中無須人員干預(yù)，完全可以精確可靠的控制溫度。不使用傳統(tǒng)燃料，也減輕了環(huán)境污染，更在一定程度上提高了床上用品的烘干速度和質(zhì)量，真正做到“三省”（即省時，省工，省錢）的效果。

    熱泵烘干技術(shù)的前景

    物料烘干過程是一個巨大的耗能過程，據(jù)統(tǒng)計，在大多數(shù)發(fā)達(dá)國家里用于烘干所消耗的能量占全國總能耗的7%-15%，而熱效率

僅為25%-50%，并且大部分烘干過程特別是對熱敏性物料（例如食品和生物物料）都會對其色澤、營養(yǎng)、風(fēng)味和組織產(chǎn)生影響。熱泵

烘干技術(shù)具有能源消耗少，環(huán)境污染小、烘干品質(zhì)高、適用范圍廣等優(yōu)點，其優(yōu)異的節(jié)能效果已被國內(nèi)外的各種試驗研究所證明。

    東莞永淦節(jié)能科技有限公司集科研、生產(chǎn)、營銷為一體，企業(yè)以市場為導(dǎo)向，我們專注于節(jié)能環(huán)保高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)和太陽能熱泵烘干技術(shù)的研究開發(fā)。目前已經(jīng)開發(fā)了高溫?zé)岜煤娓蓹C(jī)、空氣源熱泵熱水機(jī)組、太陽能+熱泵烘干系統(tǒng)

機(jī)組、等產(chǎn)品。特別是在高溫?zé)岜眠@個領(lǐng)域，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，正朝著提高烘干溫度，開發(fā)新型熱泵烘干系統(tǒng)，及熱泵的自動控制技術(shù)等方面發(fā)展，放眼未來，永淦公司將在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷投入、不斷創(chuàng)新，提高產(chǎn)品的競爭力。“工業(yè)熱水、工業(yè)烘干節(jié)能系統(tǒng)解決專家”是公司一貫的目標(biāo)，也是莊重的承諾。與合作伙伴共贏發(fā)展，走品牌建設(shè)之路，為客戶提供高附加值的產(chǎn)品與服務(wù)，是我們?nèi)w永淦人的共同心聲！熱誠歡迎各界同仁光臨指導(dǎo)！