地源熱泵

熱泵干燥現(xiàn)存的問題和發(fā)展趨勢

  熱泵干燥技術(shù)雖然具有節(jié)能、干燥溫度低等優(yōu)點(diǎn),但存在干燥時(shí)間長,維護(hù)要求較高等問題。
 
  存在問題
 
  干燥時(shí)間長受其工作原理的限制,熱泵干燥溫度一般在45~60[5]之間.在干燥加工中,為了保證產(chǎn)品品質(zhì),一般采用較低干燥溫度,使干燥速率下降,生產(chǎn)能力降低,從而延長了干燥時(shí)間.為了縮短干燥時(shí)間,必須提高干燥溫度,必須提高壓縮機(jī)的壓縮比以增大冷凝壓力,但這樣會(huì)對壓縮機(jī)產(chǎn)生負(fù)面影響,而且熱泵系統(tǒng)性能也會(huì)因此下降.此外,熱泵干燥機(jī)采用的是空氣閉式循環(huán)方式,雖然提高了能量利用率,但壓縮機(jī)卻始終處于高溫高濕狀態(tài),這樣就對壓縮機(jī)的性能及可靠性提出了很高的要求,目前國產(chǎn)的制冷壓縮機(jī)還不能滿足這樣的要求.
 
  能級消耗高熱泵干燥技術(shù)過程消耗的是能級最高的電能,不少學(xué)者認(rèn)為熱泵干燥節(jié)約了能源,但從經(jīng)濟(jì)上分析未必合算.因此,從熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律出發(fā),將能量的質(zhì)量和數(shù)量加以統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn).按能量的做功能力大小作為衡量能量的統(tǒng)一尺度,來分析熱泵干燥過程能量的利用程度是很有必要的。
 
  制冷劑泄漏,影響環(huán)境由于采用了加壓系統(tǒng),若管路發(fā)生開裂,則制冷劑會(huì)泄漏到環(huán)境中[4].一旦發(fā)生泄漏,熱泵循環(huán)系統(tǒng)的壓力明顯下降,干燥機(jī)的工況將受到影響,消耗臭氧的制冷劑CFCs會(huì)影響環(huán)境.
 
  維護(hù)要求較高熱泵干燥機(jī)的壓縮機(jī)、制冷劑過濾器、熱交換器等裝置均要求定期進(jìn)行維護(hù)、檢修,以保證干燥機(jī)處于優(yōu)良的工作狀態(tài).制冷劑發(fā)生泄漏時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充或更換,否則熱泵循環(huán)系統(tǒng)將受到較大影響。
 
  干燥規(guī)模小同蒸汽鍋爐規(guī)模相比,熱泵干  燥規(guī)模小.如木材干燥,用蒸汽干燥,最大干燥房可達(dá)300 m2以上,而熱泵干燥最大為100m2  5.2目前熱泵干燥技術(shù)的研究與發(fā)展,主要集中在以下幾個(gè)方面:
 
  關(guān)于熱泵干燥機(jī)組設(shè)計(jì)、性能、干燥介質(zhì)、新產(chǎn)品等的研究。①提高干燥溫度。提高熱泵的干燥溫度是目前的主要課題。通過加裝輔助加熱系統(tǒng),使通過冷凝器的空氣進(jìn)一步加熱以提高干燥溫度,是目前廣泛采用的方式之一。②采用新型綠色熱泵工質(zhì),應(yīng)用高溫高壓壓縮機(jī),提高其冷凝溫度,從而滿足較高的干燥溫度要求。其中制約壓縮機(jī)發(fā)展的兩個(gè)主要因素是熱泵工質(zhì)和潤滑油,無油潤滑壓縮機(jī)也是一個(gè)發(fā)展方向。目前已有學(xué)者進(jìn)行了這方面的嘗試并取得了初步進(jìn)展,證明這個(gè)途徑是可行有效的。③研究開發(fā)新產(chǎn)品。為在供電不足或供電設(shè)施不全地區(qū)使用熱泵干燥技術(shù),開發(fā)基于電機(jī)以外的其它動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的熱泵干燥裝置具有重要意義。④改進(jìn)熱泵性能。通過應(yīng)用高效換熱器來提高熱泵效率和脫水能力。
 
  聯(lián)合式、輔助熱源熱泵干燥系統(tǒng)的開發(fā)研究,特別是太陽能熱泵干燥系統(tǒng)極有發(fā)展?jié)摿Α"俣嘤猛?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/熱泵系統(tǒng).html" >熱泵系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,調(diào)整熱泵系統(tǒng)的模塊組合,從而使之具有干燥、空氣調(diào)節(jié)、冷凍儲(chǔ)藏等多種功能。②與其它干燥方式聯(lián)合應(yīng)用。在熱泵干燥裝置中采用高頻電磁波或紅外加熱等作為輔助加熱源,這樣既提高了干燥速度和溫度,又減小了熱泵干燥裝置本身的熱負(fù)載量。③太陽能、地?zé)?/a>及廢熱等可再生或低品位能源在干燥領(lǐng)域的應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)。
 
  自動(dòng)控制、信息技術(shù)、模擬技術(shù)等的發(fā)展為熱泵干燥機(jī)組性能進(jìn)一步優(yōu)化創(chuàng)造了條件。干燥加工是一個(gè)復(fù)雜多變的過程,根據(jù)物料脫水情況及環(huán)境狀況實(shí)時(shí)調(diào)控干燥工藝參數(shù),有利于提高能量利用率及產(chǎn)品品質(zhì)。熱泵干燥裝置既可以調(diào)節(jié)干燥介質(zhì)濕度又可以調(diào)節(jié)干燥介質(zhì)的溫度。因此,可將現(xiàn)代檢測、傳感及控制技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于熱泵干燥加工,實(shí)現(xiàn)對干燥加工過程的全自動(dòng)人工智能實(shí)時(shí)控制,以降低操作成本和提高干燥品質(zhì)。