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工业干燥、工业化食品干燥经验分享、热泵干燥的特点与局限

工业干燥、工业化食品干燥经验分享、热泵干燥的特点与局限

·随着气候变暖、能源危机和环境污染问题日益严峻、我国巴黎气候协定的签订,节能减排、环保越来越受到重视。在木材、农林牧副渔、各种工业产品、化工用品、纸品包装、城市污泥处理等方面的干燥,节能环保的干燥手段,已经形成了大的趋势。

·其中热泵干燥系统以其高效节能、环保无污染、干燥产品品质高、干燥设备系统使用寿命长、维护费用较低、运行安全可靠、设备生产技术日趋成熟、应用灵活等诸多因素,越来越受到各行各业的青睐。

·各种物品的干燥,涉及烘干及烘干节能改造的企业,大多数从业企业原是涉及空调制冷、热泵热水的企业,从热泵烘干机产品制造的角度来看,没有什么大的问题,但是,热泵系统应用于干燥,不简简单单是一个设备制造的问题。

·充分认识热泵干燥应用的优势特点及其局限,如何正确的应用,更是任何一个热泵干燥设备制造企业及应用推广企业不能回避的问题。

·这些问题中,传统的工业烘干节能环保改造,又是以上问题中,较为突出的问题。

充分了解热泵干燥是有局限的,了解热泵干燥不是万能的。

1.热泵干燥的特点

1.热泵受环境温度影响较大,能效比随温度变化而变化。

2.热泵加热升温速度,不如传统(煤、气)烘干加热方式。

3.低温干燥效率不高,而且有瓶颈。

4.热泵在应用于除湿干燥时,除湿烘干温度有限制。除湿烘干能力随温度上升而上升,但有最佳效率段,即25-50度,且烘干场合要求维持较高的湿度。

热泵除湿干燥过程中,热泵除湿干燥的能效会随着干燥室内的相对湿度和干燥温度的变化而变化。

热泵系统在除湿干燥的起始阶段能效是处于较高的水平,随着干燥室相对湿度的下降,热泵COP(能效比)逐渐下降。

在除湿干燥的起始阶段,当干燥室相对湿度高时,使用低的干燥温度能够让热泵处于较高的能效;随着相对湿度的下降,应逐渐提高干燥温度以实现热泵高能效运行。

当干燥室内相对湿度在60% ~70%范围,干燥温度在40°C ~50°C范围时,热泵除湿干燥方能处于高能效运行。

5.热泵高温排湿烘干,温度上升有瓶颈(80度以内),也就是只能够提供最高80度的干燥温度。(特殊的除外)

2.热泵烘干应用中的问题

1.传统的工业干燥中,许多为高温排湿烘干型,烘干温度较高、加热升温时间较短、热量需要较大。

若采用同等热量来取代,用电量可能会有较大增加,可能要涉及用电线路的改造,甚至可能一些工业企业的变压器都要进行升级改造。

2.由于热泵烘干设备的体积可能过大、过重以及占地面积过大等因素,改造过程中使得热泵烘干设备难以融入整个工厂的生产布局中去。

3.烘干仅仅是整个产品生产的一个环节,烘干工艺的改变,往往牵一发而动全身,进而使正常的产品生产效率降低。

4.受环境温度影响较大,能效比随温度变化而变化。

5.热泵的干燥温度控制范围较窄(5度-80度),且在三个温度段,设备结构有所不同,烘干原理不太一样。

6.这样分段选择,设备台数会较多。若全部采用全温度段一体机设备,设备投资又比较高、干燥效率又会下降。

3.解决之道

1.了解用户需求、充分沟通

2.研究与优化产品的生产节拍

3.引入自动化生产线的设计思想对某些工序进行优化

4.采用多点、分段式供热、除湿烘干相结合

5.干燥生产线的多方面保温处理

6.干燥循环方式及风量的合理、精确选定

7.防腐

8.除异味

9.评价对周围环境的影响

10.用户一年四季的生产情况

许多产品的生产,一年四季都有淡旺季之分,考虑到节能及整个设备的使用寿命,要考虑单机组、多机组可以运行且同样满足生产工艺要求。

11.优化工艺,减少烘干热量的需求,烘干工艺的确定与优化

12.确定烘干方案及设备的选择与布局

13.设计出电力能源供应方案

14.确定设备的安装(吊装、方便维修)

15.制定出设备的日常维护方案

16.小规模的物料烘干试验验证新工艺必不可少

·总之,热泵干燥,不是万能,还是有相当的局限性。而工业干燥涉及的问题,专业很多,需要从很多方面进行全盘考虑。

·食品工业行业干燥的工艺要求,与工业品、工业材料的工艺诉求点又有很大的不同。

食品工业行业干燥,首先关注的是干燥产品的风味、色泽、形状,其次才是节能等其他问题,而工业品、工业材料的首先关注的是节能,其他问题其次。

·传统的工业品、工业材料的干燥,有许多干燥工艺温度,往往大于80度,这种情况下采用热泵干燥,一般会涉及干燥工艺的改变。这个对许多从事热泵干燥的企业,是一个不小的挑战。

·我司从业二十多年来,接触与完成过许多行业的干燥,如:

可口可乐(白糖干燥) , 西南铝业集团(纸质滚筒干燥) , 福建龙威水产(鱼类干燥) , 四川川王木业(木材干燥) , 北京全聚德烤鸭(禽类干燥) , 重庆老四川牛肉干(肉类干燥) , 白市驿板鸭厂(腊味品干燥) , 重庆港天装饰(装修工艺干燥) , 深圳建筑集团(装修工艺干燥) , 重庆年丰农业(中药材类干燥) , 立白蚊香厂 , 四川林林食品厂牛肉干 , XXX香菇 , XXX挂面 , 宁夏XXX化工原料……

二十多年的实践,具有一定的经验与教训,在此,愿与从事干燥行业的同行与用户分享。

1.大型化工原料干燥(如下图)