(貴州空氣能烘干除濕機解密)
貴州空氣能熱泵烘干作為熱泵市場最為火熱的細分領域之一,在討論之前,我們不妨先了解幾個關鍵詞——熱泵干燥:采用熱泵技術,從空氣中吸收能量,達到加熱干燥的目的的一種干燥方式;閉環(huán):待干燥物密閉在一個與外界隔絕的空間內,與外界不通風、不導熱;除濕:將密閉空間內的空氣中的水分冷凝排出,達到降低空氣的相對濕度的目的。
經過多年的研究,突破了傳統(tǒng)的干燥理念,以閉環(huán)除濕方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開環(huán)蒸發(fā)干燥方法,研制出一系列的閉環(huán)除濕熱泵干燥機,實現了百分百能量回收,已經大量應用在如糧食、果品、肉類制品、海產品、藥材、食品行業(yè)、飼料行業(yè)、皮革、煙草、木材、酒店布草、家庭衣物、噴涂、電鍍、塑料等行業(yè),均取得超乎想象的良好效果。
閉環(huán)除濕熱泵技術,一舉解決了傳統(tǒng)開環(huán)式熱泵干燥的弊端
目前的熱泵干燥基本上都是開環(huán)式,即待干燥物暴露或半暴露在大氣中,給物品加熱通風,將水分蒸發(fā)飄到大氣中。此類干燥方法,在干燥的過程中,將熱風和水蒸汽排走,而無論熱風還是水蒸汽,實際上都是能量。所以,干燥過程實際上也是能量大量流失的過程,而且外界的粉塵等容易污染待干燥物,物品的有用成分(如芳香烴、脂肪酸等)容易流失到大氣中,大大降低了物品的品質。開環(huán)式干燥一般來說需要的溫度較高,濕度較大,需要經常翻動待干燥物,對物品的破壞較大。在此背景下,威而信率先研發(fā)了閉環(huán)除濕熱泵技術,一舉解決了傳統(tǒng)開環(huán)式熱泵干燥的弊端?!彼^閉環(huán)干燥,是指待干燥物密閉在隔熱不透風的板房內,通過閉式風循環(huán)將水蒸汽在冷片上冷凝排出板房,達到除濕干燥的目的。因不排出水蒸汽和熱風,因此,理論上不損失能量,效率非常高、能耗低、脫水效率達3.5公斤/度電以上,是開環(huán)干燥效率(脫水效率1.2公斤/度電)的幾倍。
閉環(huán)干燥一定是除濕的,即通過降低板房內的相對濕度來達到加快干燥的目的,它的簡要工作原理如下圖:
部件說明:1.保溫干燥板房/2.待干燥物/3.干燥的熱風/4.濕潤的熱風/5.熱泵干燥主機/6.冷凝水
如上圖,由壓縮機驅動的卡諾循環(huán),在主機內形成15度的冷片和90度的熱片,風機驅動板房內空氣的循環(huán),空氣穿過熱片后形成65度的熱空氣,加熱待干燥物品,帶出水分,成為潮濕的55度的熱空氣,穿過15度的冷片,冷凝成水珠,掉落集水盤,通過水管排出板房。脫水后的空氣再穿過90度的熱片,成為65度的熱空氣,如此循環(huán),不斷降低板房內的相對濕度,達到干燥的目的。
冷片吸收能量,熱片釋放能量,閉環(huán)干燥徹底解決了傳統(tǒng)開環(huán)干燥的所有問題,具備顯著的優(yōu)點:首先,排出去的只有水,沒有能量流失,百分百能量回收,因此效率非常高,是開環(huán)方式的幾倍,且效率跟外界溫度和濕度完全無關,一年四季始終保持高能效,適合任何氣候條件;其次,外界粉塵無法進入,絕對衛(wèi)生,達到藥品級的干凈程度,不會造成物品的有效成分流失,大大提高干燥物品的品質和級別,并可以實現低溫快速干燥;此外,均勻的強風對流使得干燥物表面無水膜,保持干燥房內濕度低,保證干燥過程不發(fā)霉、不變質,更無需翻動物品,節(jié)約人工成本的同時,不破壞物品的功效和品相;最后,機組采用內置式或一體式設計,安裝簡單、性能穩(wěn)定,可單機/組網/網絡連接兼容,全電腦智能控制系統(tǒng),可實現遠程監(jiān)控,可編程溫度、濕度、時間控制,可分段自動控制。
干燥要注意以下幾組測試數據
最近幾年已經在海南、廣東、江西、湖南等省安裝了大量的閉環(huán)除濕式熱泵干燥系統(tǒng),廠家和用戶都獲得了非常好的效益,并與國家農業(yè)部規(guī)劃設計院、海南省農業(yè)廳等政府部門建立了合作或推廣應用。干燥不同于熱水,干燥是一門科學和藝術,不同物品對應不同的干燥曲線,如溫度、濕度、時間,適用不同的干燥板房,務必請專業(yè)的人員設計和安裝板房、貨架、風道和設置合適參數。特別要注意以下幾組測試數據:
1、首先要測定物品干燥特性:在大批量干燥前,必須先少量進行干燥特性的測試,一般是十幾斤即可,實驗出比較合適的干燥溫度、濕度、時間曲線,測試出干燥的脫水率和最短時間。
脫水率的測試:(干燥前的重量—干燥后的重量)÷干燥前的重量,一般轉成百分比。最短時間:從開始干燥至達到干品要求的時間,一般用小時或分鐘計算。
以佛手瓜的干燥為例,其曲線圖(@溫度=60度),從圖中看出前6小時脫水70%,后六小時再脫水17%左右,總脫水率87%。
2.每次放置量的大小的計算每次放置量=(機器每小時的脫水量×物品干燥的預計時間)÷物品的脫水率。
預計時間不得少于干燥最短時間,對不容易變質的物品,預計干燥時間可以遠遠大于最短干燥時間,以減少裝卸貨的次數。物品干燥到了后期,含水量大大減少,體積和表面積減少,脫水難度大大加大,如果前期干燥的物品一直干燥下去,機器的效率無法發(fā)揮出來。因此,應該采用二段干燥法,即干燥到一定程度后,將幾個板房的合在一起進行第二段的干燥。
為了增加表面積,提高水分蒸發(fā)速度,在保證通風的前提下,放置量多幾倍也是可以的,但干燥時間相應加長。如以上佛手瓜的干燥曲線,前6小時已經脫水70%,后6小時再脫水17%即達到完全干燥,考慮員工上下班方便,設定12小時為前期脫水70%,后12小時為后期脫水17%。如選用威而信的WRH500A的干燥主機,耗電功率5KW,每小時脫水30斤,則每個板房每次放置量=(12小時X30斤/小時)/70%=515斤。
3.貨架的設計
根據物品的大小、形狀等特性,設計合適的貨架,如有孔托盤、無孔托盤、掛桿、掛鉤、傳動帶流水線式等等,主要考慮通風和效率,一般做成推車式。如上,每次放置量為515斤,假設切片后佛手瓜的比重為0.2,則對應的體積=1.29立方米;按25cm厚度,則需要約5.2平方米的面積,則將料車做成1780mm*3000mm的單層結構即可。
實際操作時,第一次只能放置以上計算量的50%,待實驗結果滿意后,才慢慢加大量,直至達到計算的量。
風道貨架及物料托盤設計示意圖
4.板房的設計
結合場地、產量設計單個、多個單排、多個雙排等結構的板房,一般設計成多個雙排板房,中間走廊和車道,板房內敷設定位導軌,料車在導軌上走動,減少摩擦阻力,提高配合精度,避免料車跟板房沖撞。
板房可以不帶門,靠貨架車上的隔熱板做密封門,結構簡單,成本低,使用方便。板房可采用50MM厚度的泡沫夾芯板,經濟適用、組裝靈活、快速和方便。接合處要打玻璃膠或聚氨酯密封,四周和每6米連接處要C型槽鋼固定。
5.干燥房內部的防潮、防水和隔熱處理:
可根據實際情況現場布置,但要求地面做保溫防潮處理;如果敷設了導軌,貨架的承重全部在導軌上,則除開導軌的地面鋪上普通的隔熱材料(如泡沫)即可。
按照以上要求做出來的工程,基本上一次性可以達到設計要求。由于施工安裝簡單,造價低,效率高,不受環(huán)境溫度和濕度的影響,威而信的閉環(huán)除濕式熱泵干燥機得到干燥行業(yè)廣大客戶的認可,最終可能取代開環(huán)式熱泵干燥,目前威而信的訂單不斷,正開足馬力加班生產。