高溫熱泵用在紙管烘干方面才是最近幾年發展起來的,之前一直都是用傳統的電加熱、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烘干方式,要響應節能環保的大趨勢,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,但在這樣日趨激烈的市場環境中,降低企業生產成本,提升企業的產品市場競爭力,是每個企業急需面臨的問題,而高溫熱泵紙管烘干設備在包裝企業中的應用,大大降低了企業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)——節流器——吸熱器(外機)——壓縮機等裝置構成了一個循環系統。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)節約能源
節約能源是熱泵最初應用的出發點,也是主要的優點。熱泵低溫(15~45℃)干燥木材時可節約能耗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,而且比傳統的熱泵干燥機組節能50%左右。熱泵干燥技術應用在蔬菜脫水中節能高達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,循環空氣的溫度、濕度及循環流量可得到精確、有效的控制,且溫度調節范圍為-20 ~100℃(加輔助加熱裝置),相對濕度調節范圍為15%~80%,適合于熱敏性物料的干燥。
(4)環境友好
物料干燥不僅要求提高產品質量和節約能耗,同時必須對環境友好。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。對環境的友好是熱泵干燥的優點。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。