解密空氣能熱泵干燥法
熱泵烘干作為熱泵市場*為火熱的細(xì)分領(lǐng)域之一，在討論之前，我們不妨先了解幾個(gè)關(guān)鍵詞——熱泵干燥：采用熱泵技術(shù)，從空氣中吸收能量，達(dá)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(gè)與外界隔絕的空間內(nèi)，與外界不通風(fēng)、不導(dǎo)熱;出濕：將密閉空間內(nèi)的空氣中的水分冷凝排出，達(dá)到降低空氣的相對濕度的目的。
經(jīng)過多年的研究，突破了傳統(tǒng)的干燥理念，以閉環(huán)出濕方法代替?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)出濕熱泵干燥機(jī)，實(shí)現(xiàn)了 能量回收，已經(jīng)大量應(yīng)用在如糧食、果品、肉類制品、海產(chǎn)品、藥材、食品行業(yè)、飼料行業(yè)、皮革、**、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。
解密空氣能熱泵干燥法
閉環(huán)出濕熱泵技術(shù)，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(fēng)，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(fēng)和水蒸汽排走，而無論熱風(fēng)還是水蒸汽，實(shí)際上都是能量。所以，干燥過程實(shí)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(zhì)。開環(huán)式干燥一般來說需要的溫度較高，濕度較大，需要經(jīng)常翻動(dòng)待干燥物，對物品的破壞較大。在此背景下，威而信研發(fā)了閉環(huán)出濕熱泵技術(shù)，一舉解決了傳統(tǒng)開環(huán)式熱泵干燥的弊端。"所謂閉環(huán)干燥，是指待干燥物密閉在隔熱不透風(fēng)的板房內(nèi)，通過閉式風(fēng)循環(huán)將水蒸汽在冷片上冷凝排出板房，達(dá)到出濕干燥的目的。因不排出水蒸汽和熱風(fēng)，因此，理論上不損失能量，效率非常高、能耗低、脫水效率達(dá)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。
解密空氣能熱泵干燥法
閉環(huán)干燥一定是出濕的，即通過降低板房內(nèi)的相對濕度來達(dá)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(fēng)/4.濕潤的熱風(fēng)/5.熱泵干燥主機(jī)/6.冷凝水
如上圖，由壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的卡諾循環(huán)，在主機(jī)內(nèi)形成15度的冷片和90度的熱片，風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)板房內(nèi)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(nèi)的相對濕度，達(dá)到干燥的目的。
冷片吸收能量，熱片釋放能量，閉環(huán)干燥*解決了傳統(tǒng)開環(huán)干燥的所有問題，具備顯著的優(yōu)點(diǎn)：首先，排出去的只有水，沒有能量流失， 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*無關(guān)，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(jìn)入，達(dá)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(zhì)和級別，并可以實(shí)現(xiàn)低溫快速干燥;此外，均勻的強(qiáng)風(fēng)對流使得干燥物表面無水膜，保持干燥房內(nèi)濕度低，保證干燥過程不發(fā)霉、不變質(zhì)，更無需翻動(dòng)物品，節(jié)約人工成本的同時(shí)，不破壞物品的功效和品相;*后，機(jī)組采用內(nèi)置式或一體式設(shè)計(jì)，安裝簡單、性能穩(wěn)定，可單機(jī)/組網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)連接兼容，全電腦智能控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，可編程溫度、濕度、時(shí)間控制，可分段自動(dòng)控制。
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干燥要注意以下幾組測試數(shù)據(jù)
*近幾年已經(jīng)在海南、廣東、江西、湖南等省安裝了大量的閉環(huán)出濕式熱泵干燥系統(tǒng)，廠家和用戶都獲得了非常好的效益，并與國家規(guī)劃設(shè)計(jì)院、海南省等政府部門建立了合作或推廣應(yīng)用。干燥不同于熱水，干燥是一門科學(xué)和藝術(shù)，不同物品對應(yīng)不同的干燥曲線，如溫度、濕度、時(shí)間，適用不同的干燥板房，務(wù)必請專業(yè)的人員設(shè)計(jì)和安裝板房、貨架、風(fēng)道和設(shè)置合適參數(shù)。特別要注意以下幾組測試數(shù)據(jù)：
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(jìn)行干燥特性的測試，一般是十幾斤即可，實(shí)驗(yàn)出比較合適的干燥溫度、濕度、時(shí)間曲線，測試出干燥的脫水率和*短時(shí)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(zhuǎn)成百分比。*短時(shí)間：從開始干燥至達(dá)到干品要求的時(shí)間，一般用小時(shí)或分鐘計(jì)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(shí)脫水70%，后六小時(shí)再脫水17%左右，總脫水率87%。
2.每次放置量的大小的計(jì)算 每次放置量 =(機(jī)器每小時(shí)的脫水量×物品干燥的預(yù)計(jì)時(shí)間)÷物品的脫水率。
預(yù)計(jì)時(shí)間不得少于干燥*短時(shí)間，對不容易變質(zhì)的物品，預(yù)計(jì)干燥時(shí)間可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于*短干燥時(shí)間，以減少裝卸貨的次數(shù)。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(jī)器的效率無法發(fā)揮出來。因此，應(yīng)該采用二段干燥法，即干燥到一定程度后，將幾個(gè)板房的合在一起進(jìn)行**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(fēng)的前提下，放置量多幾倍也是可以的，但干燥時(shí)間相應(yīng)加長。如以上佛手瓜的干燥曲線，前6小時(shí)已經(jīng)脫水70%，后6小時(shí)再脫水17%即達(dá)到*干燥，考慮員工上下班方便，設(shè)定12小時(shí)為前期脫水70%，后12小時(shí)為后期脫水17%。如選用威而信的WRH500A的干燥主機(jī)，耗電功率5KW，每小時(shí)脫水30斤，則每個(gè)板房每次放置量=(12小時(shí)X30斤/小時(shí))/70%=515斤。
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3.貨架的設(shè)計(jì)
根據(jù)物品的大小、形狀等特性，設(shè)計(jì)合適的貨架，如有孔托盤、無孔托盤、掛桿、掛鉤、傳動(dòng)帶流水線式等等，主要考慮通風(fēng)和效率，一般做成推車式。如上，每次放置量為515斤，假設(shè)切片后佛手瓜的比重為0.2,則對應(yīng)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(jié)構(gòu)即可。
實(shí)際操作時(shí)，次只能放置以上計(jì)算量的50%，待實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿意后，才慢慢加大量，直至達(dá)到計(jì)算的量。
風(fēng)道貨架及物料托盤設(shè)計(jì)示意圖
4.板房的設(shè)計(jì)
結(jié)合場地、產(chǎn)量設(shè)計(jì)單個(gè)、多個(gè)單排、多個(gè)雙排等結(jié)構(gòu)的板房，一般設(shè)計(jì)成多個(gè)雙排板房，中間走廊和車道，板房內(nèi)敷設(shè)定位導(dǎo)軌，料車在導(dǎo)軌上走動(dòng)，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(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用方便。板房可采用50MM厚度的泡沫夾芯板，經(jīng)濟(jì)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(nèi)部的防潮、防水和隔熱處理：
可根據(jù)實(shí)際情況現(xiàn)場布置，但要求地面做保溫防潮處理;如果敷設(shè)了導(dǎo)軌，貨架的承重全部在導(dǎo)軌上，則除開導(dǎo)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(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于施工安裝簡單，造價(jià)低，效率高，不受環(huán)境溫度和濕度的影響，威而信的閉環(huán)出濕式熱泵干燥機(jī)得到干燥行業(yè)廣大客戶的認(rèn)可，*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(chǎn)。
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