新型热泵干燥系统恒温干燥模式下的性能研究

热泵干燥技术因其特殊的干燥原理既节能环保,又能保证产品的综合品质。本文通过实验研究与理论分析,对新型的多功能封闭式热泵干燥技术在恒温干燥模式下的性能进行了研究。当干燥条件和干燥阶段在不同的情况下时,最佳干燥介质旁通率也应随之变化,以实现能耗效益最大化的单位能耗除湿量(SMER)。实际干燥过程中,干燥温度的增加,热量产生量会随之增加。但温度超过一定范围后,性能系数(COP)会下降。因此,为了获得最佳的干燥性能,应该在合适的温度范围内选择干燥温度,并根据干燥介质参数实时调节旁通率。

基于空气源热泵的开闭一体式消防水带干燥装置节能性研究

针对闭环热泵预热时间长、冬季开环热泵运行能耗高的问题,提出一种开闭一体式消防水带干燥装置。通过TRNSYS(Transient System Simulation)数值模拟和实验验证的方法,分析了开闭一体式消防水带干燥装置在预热阶段的节能性,确定了开环、闭环热泵节能运行切换的温湿度分界带。结果表明:相对于闭环预热,采用辅助预热模式可节省能耗60%以上;当环境温度上升时,开环、闭环热泵的单位能耗除湿量均升高;当环境湿度上升时,开环热泵的单位能耗除湿量降低;结合温湿度分界带对开闭一体式热泵系统进行智能控制,全年运行时,较闭环热泵运行可节能40%,较开环热泵运行可节能53%。

中温闭式热泵干燥消防水带系统的(火用)分析

通过(火用)分析的方法分析以R134a为制冷剂的中温闭式热泵干燥消防水带系统的性能,对比研究不同干燥温度下系统COP、单位能耗除湿量、(火用)损失以及(火用)效率的变化情况,确定系统最佳干燥工况。结果表明:随着干燥温度的提高,干燥时间逐渐变短,系统COP逐渐降低,总(火用)损失降低,(火用)效率随之增加。在干燥温度为65℃时系统总耗电量达到最小值,为3.01 kWh。此时单位能耗除湿量(SMER)达到最大,为0.537 kg/kWh。系统(火用)效率在干燥温度为60℃时达到最大,为44.2%,比干燥温度为40℃的最低(火用)效率提高87.3%。

热泵干燥系统性能试验研究

设计了一套热泵干燥装置,压缩机3.73 kW,制冷工质为R 22,并在此试验装置上进行了热泵干燥系统的性能试验。试验结果表明,在开路式热泵干燥运行时,蒸发器析水速率较低,但热泵运行稳定;而在半开路式热泵运行时,随着外排干燥废气的减少,蒸发器析水速率不断增加。闭路式热泵干燥循环过程中,空气旁通率(BAR)对热泵的运行状况影响较大。开路式、半开路式热泵干燥循环中,系统的单位能耗除湿量较高。在闭路式热泵干燥循环过程中,当BAR=0.4和BAR=0.6时,系统的单位能耗除湿量有最大值。

闭式热泵干衣机干衣性能实验研究

对闭式热泵干衣机干衣性能进行实验研究,采用热泵系统性能系数COP、除湿能耗比SPC、单位时间除湿量MER、单位能耗除湿量SMER等指标考察其性能.研究结果表明,热泵系统的COP值在低负载时随着衣物含水率的增大而增大,在较高负载时,在含水率为45%时达到最大值;热泵干燥系统的SMER值在低负载时随着衣物含水率的增大而增大,在较高负载时随着含水率的增大而增大且基本维持在较高的数值;热泵系统和热泵干燥系统相互影响相互制约,热泵系统的COP值与热泵干燥系统的SMER值不能同时达到最大.

风量影响除湿机SMER的原理分析与模拟

通过半经验公式模拟出某一型号冷冻除湿机的SMER值与进风量、温度和相对湿度之间的关系曲线,发现对应最大单位能耗除湿量的最优风量受冷冻除湿机进口空气的相对湿度的影响远大于受温度的影响。

冷冻除湿机变风量优化运行的试验研究

采用正交试验法进行冷冻除湿机变风量运行试验,通过交互作用显著性分析,发现对应最大单位能耗除湿量的最优风量受冷冻除湿机进口空气的相对湿度的影响远大于受温度的影响。

闭式热泵干燥系统的除湿特性试验

研究了空气流量、相对湿度及有无热管条件下,闭式热泵干燥系统的单位能耗除湿量(specific moisture extraction rate,SMER)的变化趋势。结果表明:热管对SMER的影响极为显著,试验条件下,热管的应用使得系统SMER增加20%~200%;保持温度和相对湿度不变,空气流量在0.2~0.4kg/s,系统的SMER具有最大值;保持空气流量和温度不变,相对湿度的变化对SMER影响最为显著,相对湿度从25%增加至75%,有热管系统的SMER从1.4~1.6增加至4.1~4.3,而无热管系统SMER从1.1增加至3.0~3.1。

MVR耙式干燥系统设计及蒸发性能研究

设计的MVR耙式干燥系统采用罗茨蒸汽压缩机替换耙式干燥系统中的真空泵,将干燥过程脱出的二次蒸汽压缩以提高压力和温度后作为热源使用。节省了大量热能,节能效果显著。该系统干燥物料可以是粉粒状、膏状、浆状,也可以是溶液(此时包含蒸发、结晶和干燥过程)。为了探索MVR耙式干燥系统干燥溶液的规律,首先以水为对象进行了实验研究。结果表明,适当减小压缩比、控制过热度、降低干燥压力均有利于提高系统的运行效率。在实验范围内,MVR耙式干燥系统的能效比(COP)为4.4~8.8,单位能耗除湿量(SMER)为2.0~3.4 kg/k Wh。按照目前的蒸汽电价比及能源状况,该工艺在干燥中仍有很大的应用前景。

辅助冷凝器冷却水量对闭式热泵干燥系统性能的影响

针对目前工业生产中金属件清洗干燥工艺中常用干燥方式存在能耗高且环境不友好的现状,提出并建立了一种采用直接串联式辅助冷凝器的闭式热泵干燥系统。基于所搭建的性能测试台,实验研究了流经辅助冷凝器的冷却水量这一关键参数对系统运行工况参数、制热/制冷量、系统功耗、性能系数(COP)以及单位时间除湿量(MER)和单位能耗除湿量(SMER)等性能参数的影响。结果表明:冷却水量为30.6kg/h时,冷凝器出风温度达72.8℃;随着冷却水量的增大,系统制热/制冷量、功耗、冷凝器出风温度及MER均呈现下降趋势,COP维持在5.6左右;MER最高可达3.80kg/h,SMER最高可达1.44kg/(kW·h),MER和SMER的变化趋势相反,故生产实际中需要综合考虑冷却水量对两者的影响;另外,在实验研究工况下最大冷却水出水温度达65.2℃,可为工业生产提供可应用的热水,使能源得到充分地回收利用。研究结果可为闭式热泵干燥系统在金属件清洗干燥工艺中的应用及其节能降耗提供新的思路和参考。

多功能热泵干燥装置恒温干燥模式性能研究

为了推广应用热泵干燥技术,设计了一种多功能热泵干燥装置,并搭建了相应的实验台对其恒温干燥模式进行了性能测试。以湿棉布为研究对象,通过控制系统对热泵干燥装置的送风温度和干燥介质旁通率进行调节,在不同运行条件下进行干燥试验。结果表明,热泵干燥系统的单位能耗除湿量(SMER)随干燥温度升高而减小,随旁通率的增大而增大,最大值为2.47kg/(kW·h),而性能系数(COP)呈现相反的规律,最大值为4.24,且不同状态的干燥介质存在不同的最佳旁通率。

辅助冷凝器冷却水进水温度对闭式热泵干燥系统性能的影响

针对目前工业干燥方式存在能量消耗大且对环境存在污染的问题,本文设计并搭建了一种闭式喷气增焓热泵干燥系统,实验研究了辅助冷凝器冷却水进水温度对循环风温、性能系数(COP)、单位时间除湿量(MER)和单位功耗除湿量(SMER)的影响规律。结果表明:在一定范围内,随着冷却水进水温度增加,冷凝器出风温度升高、SMER降低、COP和MER先升高后下降;进水温度为30.0℃时,系统获得最大出风温度为74.9℃;进水温度为5.0℃时,系统获得最大SMER为1.6 kg/(kW·h);进水温度为20.0℃时,系统获得最大的COP为5.64和最大MER为3.8 kg/h。

闭式热泵污泥低温干化系统的设计与分析

为对污泥干化技术进行探索研究,文中提出了通过可编程逻辑控制器控制的闭式热泵污泥低温干化系统,并对系统各关键结构进行设计计算,同时对该系统进行测试研究。通过对电镀污泥的干化实验研究表明:该系统的SMER值达到2.64,与传统的热风污泥干化和真空污泥干化相比,节能效果显著;干燥箱送风口区域平均温度67℃,干燥箱内温湿度分布均匀,污泥干化后的含水率达到25.25%,干污泥品质良好。

双压缩机半开式热泵烘干系统性能实验研究

采用实验的方法,基于双压缩机半开式热泵烘干系统,建立了实验测试台,分析了用于烟草干燥的半开式热泵烘干系统。实验结果表明:(1)整个烟叶烘烤过程,热泵综合系统平均性能系数为2.90,综合系统瞬时性能系数最大值为3.26,平均单位能耗除湿量SMER为2.42 kg/(kW·h),能效较高;(2)与燃煤烤烟相比,半开式热泵烘干系统平均SMER是其3倍,烘干1 kg干烟叶成本节约28.6%,节能优势及经济效益显著。