高溫熱泵用在紙管烘干方面才是最近幾年發(fā)展起來的,之前一直都是用傳統(tǒng)的電加熱、鍋爐、微波或高頻等設備進行烘干,然而,以上種種都是高能耗或高污染的傳統(tǒng)烘干方式,要響應節(jié)能環(huán)保的大趨勢,顯然,終究將被淘汰,雖然就目前情況很難改變現有的烘干狀態(tài),但在這樣日趨激烈的市場環(huán)境中,降低企業(yè)生產成本,提升企業(yè)的產品市場競爭力,是每個企業(yè)急需面臨的問題,而高溫熱泵紙管烘干設備在包裝企業(yè)中的應用,大大降低了企業(yè)在生產紙管時的成本。
高溫熱泵烘干原理
熱泵干燥機是利用逆卡諾原理,吸收空氣的熱量并將其轉移到房內,實現烘干房的溫度提高,配合相應的設備實現物料的干燥。熱泵干燥機由壓縮機——換熱器(內機)——節(jié)流器——吸熱器(外機)——壓縮機等裝置構成了一個循環(huán)系統(tǒng)。冷媒在壓縮機的作用下在系統(tǒng)內循環(huán)流動。它在壓縮機內完成氣態(tài)的升壓升溫過程(溫度高達100℃),它進入內機釋放出高溫熱量加熱烘干房內空氣,同時自己被冷卻并轉化為流液態(tài),當它運行到外機后,液態(tài)迅速吸熱蒸發(fā)再次轉化為氣態(tài),同時溫度下降至零下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。冷媒不斷地循環(huán)就實現將空氣中的熱量搬運到烘干房內加熱房內空氣溫度。
熱泵干燥技術的特點:
(1)節(jié)約能源
節(jié)約能源是熱泵最初應用的出發(fā)點,也是主要的優(yōu)點。熱泵低溫(15~45℃)干燥木材時可節(jié)約能耗40%~70%。干燥大米的適宜溫度為35~50℃。溫度雖低,但是需要大量的熱。傳統(tǒng)干燥器的效率只有3%~5%,而用熱泵干燥效率將明顯提高。布匹對干燥溫度有嚴格的要求,熱泵干燥機組不但能滿足此要求,而且比傳統(tǒng)的熱泵干燥機組節(jié)能50%左右。熱泵干燥技術應用在蔬菜脫水中節(jié)能高達90%。近年來,越來越多的研究人員也證實了熱泵干燥機組的節(jié)能特性。
(2)干燥產品品質好
熱泵干燥是一種溫和的干燥方式,接近自然干燥。表面水分的蒸發(fā)速度與內部水分向表面遷移速度比較接近,使被干燥物品的品質好、色澤好、產品等級高。用普通的干燥方法得到的芳香類揮發(fā)性物質保留少、耐熱性差的維生素保留低、顏色變化較大。例如:用滾筒干燥機得到生姜的生姜素保持率僅為20%,而用熱泵干燥得到的生姜素保持率高達26%。Van
Blarcom和Mason的試驗表明,即使在50℃下,采用熱泵干燥的澳大利亞堅果也不會出現上面所說的褐變現象,能較好地保持堅果原有的色澤、風味及營養(yǎng)成分。
(3)干燥參數易于控制且可調范圍寬
熱泵干燥過程中,循環(huán)空氣的溫度、濕度及循環(huán)流量可得到精確、有效的控制,且溫度調節(jié)范圍為-20 ~100℃(加輔助加熱裝置),相對濕度調節(jié)范圍為15%~80%,適合于熱敏性物料的干燥。
(4)環(huán)境友好
物料干燥不僅要求提高產品質量和節(jié)約能耗,同時必須對環(huán)境友好。基于相同的評價標準,熱泵對全球變暖的影響與電釋放的CO2 相比是很小的。對環(huán)境的友好是熱泵干燥的優(yōu)點。目前,國外提倡應用熱泵來減少CO2的排放,它必將得到進一步應用。