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熱泵干燥技術(shù)介紹

一 、熱泵干燥機的產(chǎn)生

干燥的是許多工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)副產(chǎn)品加工過程中必不可少的加工工序。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對環(huán)境的保護的意識越來越強以及不可再生能源（如天然氣、煤、石油）的儲量的日益枯竭。原有的燃油、燃煤等高耗能、高污染干燥設(shè)備的使用受到嚴(yán)格限制甚至被禁止使用。尋找一種可替代原有舊式的干燥設(shè)備，而且安全、環(huán)保、節(jié)能干燥設(shè)備，顯得越來越有緊迫。熱泵干燥設(shè)備在這種環(huán)境下應(yīng)運而生。
二、 熱泵干燥技術(shù)的歷史

自20世紀(jì)70年代以來，美、日、法、德等國就開展了熱泵干燥技術(shù)的研究，國際能源中心（IEA）集中了大量的有關(guān)熱泵干燥技術(shù)的研究成果。我國也在80年代引進了該項技術(shù)，*早而且應(yīng)用范圍*廣的是用于木材的干燥，由于熱泵干燥溫度低接近自然干燥，近幾年逐漸將其應(yīng)用到食品及農(nóng)副產(chǎn)品的干燥作業(yè)之中，取得了較好的經(jīng)濟效益，產(chǎn)品的附加值大大提高。特別是我國政府的節(jié)約能源和環(huán)境保護政策的實施，極大的促進了熱泵干燥技術(shù)的發(fā)展。采用熱泵干燥設(shè)備處理的物料也由早期的木材干燥擴展到食品加工、茶葉烘干、煙葉烘干、蔬菜脫水、魚類干燥、陶瓷烘焙、藥物及生物制品的滅菌與干燥、污泥處理、化工原料及肥料干燥等諸多領(lǐng)域。
三 、熱泵干燥機的原理

熱泵干燥機是利用逆卡諾原理，吸收空氣的熱量并將其轉(zhuǎn)移到房內(nèi)，實現(xiàn)烘干房的溫度提高，配合相應(yīng)的設(shè)備實現(xiàn)物料的干燥。熱泵干燥機由壓縮機——換熱器（內(nèi)機）——節(jié)流器——吸熱器（外機）——壓縮機等裝置構(gòu)成了一個循環(huán)系統(tǒng)。冷媒在壓縮機的作用下在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動。它在壓縮機內(nèi)完成氣態(tài)的升壓升溫過程（溫度高達(dá)100℃），它進入內(nèi)機釋放出高溫?zé)崃考訜岷娓煞績?nèi)空氣，同時自己被冷卻并轉(zhuǎn)化為流液態(tài)，當(dāng)它運行到外機后，液態(tài)迅速吸熱蒸發(fā)再次轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時溫度下降至零下20℃——30℃，這時吸熱器周邊的空氣就會源源不斷地將熱量傳遞給冷媒。冷媒不斷地循環(huán)就實現(xiàn)將空氣中的熱量搬運到烘干房內(nèi)加熱房內(nèi)空氣溫度。

熱泵干燥機比較其他類型的干燥機的優(yōu)勢
1、高效節(jié)能，運行費用低。

對應(yīng)各種能源運行成本對比：
序號名稱熱值熱效率實際熱值
1電加熱常規(guī)干燥機860千卡/度×95%=817千卡/度
2燃煤常規(guī)干燥機7000千卡/Kg×25%=1750千卡/Kg
4燃油常規(guī)干燥機10300千卡/Kg×80%=8240千卡/Kg
5熱泵干燥機860千卡/度×300%=2580千卡/度
各能源成本如下：
電能0.8元/度
煤1元/Kg
柴油5.3元/Kg
同樣產(chǎn)生86000Kcal熱量，式干燥機的運行成本的比較。
對應(yīng)各種能源運行成本耗熱量KCal能源熱
能效率實際
熱值耗用
能源量能源成本運行費用(元)對應(yīng)各種能源節(jié)約成本
電加熱常規(guī)干燥機8600095%817千卡/度105度0.8元/度84-57.6
燃煤常規(guī)干燥機25%1750千卡/kG49kg1元/Kg49-22.6
燃油常規(guī)干燥機80%8240千卡/Kg10.4Kg6元/Kg62.4-36
熱泵干燥機300%2580千卡/m333度0.8元/m326.4
從以上數(shù)據(jù)可以看出，熱泵干燥機的運行費用只是電加熱干燥機的30%，燃油干燥機的40%，燃煤干燥機的60%。而且熱泵干燥機不需要消耗任何的燃料，也就節(jié)省運輸和儲存燃料的費用，經(jīng)濟效益就更明顯了。
    2、安全，環(huán)保。
    熱泵干燥機是通過將空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到烘房內(nèi)實現(xiàn)干燥的目的，所以消耗的只是搬運熱量的電量。不需要消耗其他燃料，也就是避免運輸與儲放燃料中出現(xiàn)的安全和對環(huán)境污染問題。運行過程也不產(chǎn)生任何污染物。
    3、烘干效果好。

由于熱泵干燥機全部采用自動化控制，可以根據(jù)設(shè)定模式自動調(diào)節(jié)機組的運行的狀態(tài)。升溫穩(wěn)定，溫度均勻，溫差波動少。避免燃料干燥機操作過程人為因素對烘干質(zhì)量的影響。
四、 熱泵烘干技術(shù)的前景

物料干燥過程是一個巨大的耗能過程，據(jù)統(tǒng)計，在大多數(shù)發(fā)達(dá)國家里用于干燥所消耗的能量占全國總能耗的7%—15%，而熱效率僅為25%—50%[26]，并且大部分干燥過程特別是對熱敏性物料例如食品和生物物料都會對其色澤、營養(yǎng)、風(fēng)味和組織產(chǎn)生影響。熱泵干燥技術(shù)具有能源消耗少，環(huán)境污染小、干燥品質(zhì)高、適用范圍廣等優(yōu)點，其優(yōu)異的節(jié)能效果已被國內(nèi)外的各種試驗研究所證明。目前熱泵干燥正朝著提高干燥溫度，開發(fā)新型熱泵干燥系統(tǒng)，及熱泵的自動控制技術(shù)等方面發(fā)展，熱泵干燥作為能將降低能源消耗和提高產(chǎn)品質(zhì)量兩者*統(tǒng)一起來的技術(shù)將給干燥行業(yè)帶來重大的技術(shù)革命。