熱泵烘干機在橡膠行業的應用及技術前景

    摘要：通過比較得出，永淦高溫熱泵烘干機組應用在橡膠中，作為橡膠的烘干設備，室內端直接利用風冷冷凝，出風溫度高，具有節能、烘干時間短、可以進行多段溫度及烘干時間設置，自動排濕等優點，且我公司考慮到烘干機的使用場所濕度大的問題，

烘干設備采用不銹鋼殼體，具有很好的耐腐蝕作用。與其它傳統的烘干設備（用電、燃油和燃氣等高耗能、高污染烘干設備、除濕機）相比，使用此設備可降低橡膠烘干過程的運行成本，操作簡便，節省人力資源的浪費，并具有安全、環保、方便快捷、節能的效果。

引言

    熱泵技術近年來在全世界備受關注的新能源技術，“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，經過壓縮機做功，提供可被人們所用的高品位熱泵的裝置。20世紀70年代以來，熱泵工業進入了黃金時期，世界各國對熱泵的研究工作都十分重視，制定了大型熱泵發展計劃，因此熱泵技術也層出不窮，熱泵的用途也在不斷的開拓，廣泛應用于空調和工業領域，在能源的節約和環境保護方面起著重大的作用。

目前，烘干是許多工業生產和農副產品加工過程中必不可少的加工工序。隨著我國經濟的發展，人們的生活質量要求越來越高，對環境的保護的意識越來越強，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、高污染烘干設備的使用受到嚴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備，而且安全、環保、節能，顯得越來越有緊迫。高溫熱泵烘干設備在這種環境下應運而生。

高溫熱泵烘干機組介紹

熱泵實質上是一種熱量提升裝置，高溫熱泵烘干機組利用逆卡諾原理，從周圍環境中吸取熱量，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相同，都是按照逆卡諾循環工作的，所不同的只是工作溫度范圍不一樣。

高溫熱泵烘干機組工作原理

高溫熱泵烘干機組，主要有翅片式蒸發器（外機）、壓縮機、翅片冷凝器（內機）和節流系統四部分組成，通過讓工質不斷完成蒸發（吸取室外環境中的熱量）→壓縮→冷凝（在室內烘干房中放出熱量）→節流→再蒸發的熱力循環過程，從而將外部低溫環境里的熱量轉移到烘干房中，冷媒在壓縮機的作用下在系統內循環流動。它在壓縮機內完成氣態的升壓升溫過程（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，當它運行到外機后，液態迅速吸熱蒸發再次轉化為氣態，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。

高溫熱泵烘干機組在工作時，與普通的空調以及熱泵機組一樣，在蒸發器中吸收低溫環境介質中的能量QA：它本身消耗一部分能量，即壓縮機耗電QB:通過工質循環系統在冷凝器中時行放熱QC，QC=QA+QB，因此高溫熱泵烘干機組的效率為（QB+QC）/QB，而其

他加熱設備的加熱效率都小于1,因此高溫熱泵烘干機組加熱效率遠大于其他加熱設備的效率，可以看出，采用高溫熱泵烘干機組作為烘干裝置可以節省能源,同時還降低CO2等污染物的的排放量，實現節能減排的效果。

高溫熱泵烘干機使用場所

高溫熱泵烘干機組適用于賓館酒店的床上用品的烘干，橡膠、海產品、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、五金產品、冶金產品、礦山副產品、化工產品、煙氣脫硫石膏、粘土、牧草、烤煙、粉煤、煤泥、褐煤等的烘干。在工業熱水方面，還可滿足電鍍廠電鍍液的恒溫、屠宰場高溫熱水的加熱和保溫、星級酒店高溫熱水的供應和工業企業高溫熱水的需求。

    工程概況

    本項目是云南橡膠基地，根據該基地情況,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.我公司現對該基地的橡膠化工過程進行改進。

    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熱泵烘干機組來對橡膠進行烘干。該工程2010年03月份投入使用，在省時，省工，省錢以及環保方面取得了很好的效果。

圖2 高溫熱泵橡膠烘干系統

設備除濕量及排風量計算

    （1）除濕量W（kg/h）可按下式計算：

    見表1可知，型號為YG-KRK-14II的高溫烘干機組實際產熱量為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-----蒸汽與進水的焓差，一般可取△h＝2635（kJ/kg）;

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

    （2）排風量計算

    假定室內環境參數：濕度∮1＝98％，溫度t1=80℃，

    室外環境參數：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。

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

經濟性分析

此基地使用我公司高溫熱泵烘干機組，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，詳細參數見表1），所需熱量kcal為：14.0kW×860kcal/kWh=12040kcal。

    同樣產生12040千卡的熱量,高溫熱泵烘干機組的運行費用比較如下：

    從以上數據可以看出，（電費以1.0元/度計算）高溫熱泵烘干機的運行費用只是電加熱烘干機的30%，燃氣烘干機的60%,燃油烘干機的40%，因此可以得出，高溫熱泵烘干機組的節能效果非常明顯，而且高溫熱泵烘干機使用環保的制冷劑，且運行時不排放任何的廢氣、廢熱，不對環境造成任何污染。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，可節省人員成本。由此可見使用高溫熱泵烘干機組的經濟效益更明顯。

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熱泵烘干機組后，不僅節省大筆的烘干費用，仔細分析還會發現，烘干過程需要的65℃左右的溫度區間，恰是現有空氣源熱泵能提供的最佳溫度區間。在溫度控制方面，熱泵機組早已實現了自動化，運行中無須人員干預，完全可以精確可靠的控制溫度。不使用傳統燃料，也減輕了環境污染，更在一定程度上提高了床上用品的烘干速度和質量，真正做到“三省”（即省時，省工，省錢）的效果。

    熱泵烘干技術的前景

    物料烘干過程是一個巨大的耗能過程，據統計，在大多數發達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、風味和組織產生影響。熱泵

烘干技術具有能源消耗少，環境污染小、烘干品質高、適用范圍廣等優點，其優異的節能效果已被國內外的各種試驗研究所證明。

    東莞永淦節能科技有限公司集科研、生產、營銷為一體，企業以市場為導向，我們專注于節能環保高溫熱泵烘干機和太陽能熱泵烘干技術的研究開發。目前已經開發了高溫熱泵烘干機、空氣源熱泵熱水機組、太陽能+熱泵烘干系統

機組、等產品。特別是在高溫熱泵這個領域，技術已經非常成熟，正朝著提高烘干溫度，開發新型熱泵烘干系統，及熱泵的自動控制技術等方面發展，放眼未來，永淦公司將在現有技術的基礎上，不斷投入、不斷創新，提高產品的競爭力。“工業熱水、工業烘干節能系統解決專家”是公司一貫的目標，也是莊重的承諾。與合作伙伴共贏發展，走品牌建設之路，為客戶提供高附加值的產品與服務，是我們全體永淦人的共同心聲！熱誠歡迎各界同仁光臨指導！