热泵除湿干燥技术

除湿干燥是一项有利于环境的节能干燥技术,它不仅可用于干燥木材也可用于干燥药材、种子、化工原料等不宜高温干燥的物料。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。下面我们就来谈谈热泵除湿干燥技术:

一、除湿干燥机原理 

除湿干燥机和蒸汽干燥机的干燥介质相同,都是湿空气,两者不同的是空气循环方式,或者说干燥空降湿方式不同。(以木材烘干为例)蒸汽干燥时室内空气采取开式循环,即定期从干燥室的排气道排出一部分湿度大的热空气,同时经吸气道从外界吸入等量的冷空气,它经加热器加热变为热空气后再进入材堆干燥木村。而除湿干燥机干燥时,湿空气在除湿机与干燥室间进行闭式循环,如下图所示。除湿干燥机的主要部件是压缩机1、蒸发器2、膨胀阀3和冷凝器4。它有内外两个工作循环,即制冷工质在制冷系统管内的循环和管外空气的脱湿——加热——脱湿循环。在制冷系统内,来自冷凝器的高压制冷液经膨胀阀节流降压后进入除湿蒸发器,并于低温低压下吸收来自干燥室湿空气的热量,使制冷工质由液态变为气态,而管外湿空气5中的水蒸气则冷凝为水而排出,变为干空气6。气态制冷剂则经压缩机升压后送至冷凝器,在它流过冷凝器时被管外空气6冷却而放出热量,使制冷剂由气态变为高压制冷液,这就完成了一个制冷工作循环。与此同时管外对空气也同时完成了一个脱湿(蒸发器处)——加热(冷凝器处)——再脱湿的闭式循环。由此看来,除湿干燥机工作时,制冷工质只是一种转移热量的媒介质,它在除湿蒸发器处吸收湿空气的热量并使空气变干。而在冷凝器处它放出先前吸收的热量(连同压缩机功率转换的热量)并使空气升温。由于除湿机回收了干燥室排湿放出的热量,因此它是一种节能干燥设备。

二、除湿机的分类 (以木材烘干为例)

按单机干燥能人的大小,除湿机可分为大型、中型和小型。单机干燥能力小于20m3材为小型;30~60 m3材为中型;大于80 m3材为大型除湿机。目前我国的除湿机都属于中小型,单机干燥能力—股都小于60 m3材。
除湿干燥机按工作循环和功能的不同可分为单热源与双热源两人类。单热源除湿干燥机,它只能回收干燥室湿空气脱湿时放出的热量,难以实现下燥室力温,当干燥室需要供热升温而不必除湿时,如果没有熊汽或其他辅助热源,一般需要启动辅助电加热器,故电耗较高。
双热源除湿机又称为热泵除湿干燥机,它与单热源的主要区别在于它具有除湿和热泵两个工作循环,有两个蒸发器(除湿蒸发器2和热泵蒸发器8),两个热源(干燥室湿空气和大气环境),并具有使干燥室除湿和升温两种功能。当干燥室需要排湿时,除湿系统工作,与单热源除湿干燥机相同。当干燥室需要升温时,可启动热泵系统,热泵蒸发器8内的制冷工质从大气环境采热,通过压缩机送至冷凝器4放出热量,加热空气使干燥宝升温。这种空气由低温变为高温的功能称为热泵(借水泵之意),热泵供热的多少取决于环境温度TO利供热温度T1,TO越高供热越多,(T1—TO)越小压缩机能耗越低。双热源除湿机在气温高、湿度大的南方地区使用,其节能效果更明显。

必须说明的是单热源除湿:干燥机也可称为热泵干燥机,因为无论是热泵蒸发器还是除湿蒸发器工作,都是通过压缩机耗功是否制冷工质在冷凝器处将空气加热升温,两者称为除湿干燥机,后者称为热泵除湿干燥机。
双热源除湿干燥机虽然也备有辅助电加热器,但它使用时间短,一般在干燥初期,冬季气温较低时或干燥所需热量超过热泵供热量时使用。此外,除湿机按最高供风温度的高低分低温(小于40℃左右)、中温(50℃一60℃和高温(70℃一100℃)型,这主要与所用的制冷工质和所选用的压缩机等部件有关。目前我国生产的除湿机大部分为中温型,少数厂家生产高温除湿机。

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