热泵干燥装置中干燥介质的物性及其应用分析

在热泵干燥装置中,干燥介质对干燥过程的传热传质速率、物料干燥质量和装置的能源效率均具有重要影响。给出了空气、氮气、二氧化碳、氩气、氢气、氦气六种干燥介质的热物性数据及其计算方程,并分析了其适宜的应用场合,为热泵干燥装置中选择适宜的干燥介质提供了较好的参考。     

热泵干燥过程中低温热泵补热的应用分析

针对木材干燥中的不利工况,提高干燥系统的可靠性,根据两级压缩制冷循环原理,提出了低温热泵和干燥热泵的耦合应用方案。使用能量的?损失模型,分别对干燥系统进行热量、干燥介质的质扩散和除湿过程的?损失进行分析。在低温热泵20、22、24、26、28、30℃以及关闭低温热泵的供热情况下分别测试计算了干燥热泵压缩机的排气温度与能耗、热泵性能系数(COP)以及热力完善度,同时测得木材含水率下降1%,系统的干燥用时和能耗。结果表明:相比于关闭低温热泵,开启低温热泵后干燥热泵的排气温度最多减少了16℃,COP皆有所提高。由于主机室温度升高后,系统循环的不可逆程度增加,热力完善度随着供热温度增加逐渐降低。开启低温热泵后干燥热泵的供热量和用时比关闭低温热泵最大分别增加44%,减少46%。     

热泵干燥装置的应用和发展分析

在简要介绍热泵干燥装置基本结构和工作原理的基础上，对热泵干燥装置的特点、市场拓展、应用与推广中的主要问题和解决思路、技术发展等进行了较全面的分析，为科学地把握和应用热泵干燥技术提供了较好的参考。     

热泵干燥箱的干燥过程

通过对热泵干燥箱的热力学分析和对热泵干燥箱干燥过程的试验研究，认为热泵干燥箱干燥物料具有高效节能、干燥温度低和对周围环境无污染等优点。试验结果表明热泵干燥箱在干燥过程中干燥室内的各点温度和相对湿度在干燥０１～２．５ｈ之间相差最大，最大温差为１３．５℃，这时热泵干燥箱的除水量也最大为６．１ｋｇ水／ｈ。     

低温热泵干燥装置的技术方案分析

低温热泵干燥装置在化学品、食品、药品、农副产品的干燥中具有广泛需要。给出了基本型、真空型和吸附剂型三类低温热泵干燥装置,对其结构、工作原理和特性进行了简要分析。分析表明,在初投资方面,基本型最低,真空型最高;在能源效率方面,真空型最高,基本型最低;吸附剂型在初投资和能源效率方面均居中。上述工作可为低温热泵干燥装置的设计提供较好的参考。     

氢气作为热泵干燥装置干燥介质的分析

分析了氢气作为热泵干燥装置干燥介质时,干燥介质与物料的对流换热系数、对流传质系数、干燥介质的流动阻力、单位体积干燥介质与水蒸气的饱和混合物中的水蒸气量、单位体积干燥介质在绝热干燥过程中的最大水蒸气吸收量等特性,并与空气作为干燥介质时进行了对比,为氢气型热泵干燥装置的开发提供了较好的参考.     

香蕉片热泵干燥过程动力学模型研究

利用自制的热泵干燥设备,选择加热温度为45℃、风速为1．0m／s、物料厚度为3mm条件下的热泵干燥香蕉切片试验数据作为实测值样本。基于Matlab软件,利用高斯一牛顿算法,对传统干燥模型进行非线性最小二乘数据拟合求解,确定干燥系数。通过决定系数（R＇）、卡方差（x^2）、平均相对偏差（MBE）和均方根误差（RMSE）等拟合优度评价指标对7种干燥模型进行评价。结果表明,HendersonandPabiS模型的理论值和实测值吻合良好,能够很好地预测和控制香蕉切片热泵干燥过程的水分比变化规律。     

热泵干燥过程中相变传热与传质分析

根据孤立系统热力学耦合原理,分析热泵干燥过程中存在的气液相变过程,揭示了相变过程中传热过程与传质过程之间的相互作用机制.分析得到,提高蒸发器的蒸发温度、降低冷凝器工质的冷凝温度,可以减少系统的熵产率.通过介绍干燥过程中水分汽化相变和迁移扩散中流与力的关系,得到热流和质流的线性唯象方程组,结合散度概念推导质量守恒方程和能...     

热泵干燥装置中绿色热泵工质的优选

热泵干燥具有节能及物料干燥质量好等优点。传统热泵干燥装置中的热泵工质对大气臭氧层有破坏作用和较大的温室效应 ,在发达国家已被禁用。本文目的在于优选可代替上述环害工质的绿色工质。文中对不同热风温度的热泵干燥装置 ,分别给出了一组可选工质 ,并对各组可选工质进行了分析和评介     

水循环式热泵干燥装置的设计分析

水循环式热泵干燥装置是指热泵和干燥部分通过水循环耦合而成的热泵干燥装置,是一种较适宜于中小型热泵干燥装置的结构型式。以典型的物料干燥工艺为基础,对水循环式热泵干燥装置的冷却器、加热器、冷水循环部分、热水循环部分、热泵部件及工质的设计进行了分析和讨论,为水循环式热泵干燥装置的应用提供了较好的基础。     

Energy,exergy and economic analyses on heat pump drying of lignite

Abstract

Evaporative drying of lignite is an energy intensive process. In this study, the heat pump is integrated with a lignite drying system to decrease the energy consumption rate of lignite drying. The performance of heat pump drying is energetically and exergetically evaluated with developed models. Results show that the power consumption rates to dehydrate 1?kg of water from raw lignite in the heat pump drying system without and with lignite preheater are 660.82 and 585.62?kJ (kg H₂O)^?1, respectively. Exergetic analysis indicates that most exergy is destructed in the condenser and the evaporator in the heat pump drying. The case of lignite-to-electricity process (i.e., a lignite-fired power plant integrated with heat pump drying) is studied to examine additional benefits of heat pump drying to the downstream industrial processes that consume dried lignite. Thermodynamic and economic models are developed. Net efficiency of the lignite-to-electricity process can be increased by 1.4 and 1.57 percentage points for heat pump drying without and with lignite preheater, respectively. Preliminary economic analysis shows that the integration of heat pump drying without and with lignite preheater can earn additional 1.42 and 1.73 million USD, respectively. The influences of drying system and heat pump parameters are also analyzed.     

Performance of heat pump drying system integrated into a blood dryer

ABSTRACT

In general, most heat losses in industrial dryers arise due to the discharge of humid air. Using heat pump drying systems, heat from the exhaust humid air can be recovered, thus improving the energy efficiency substantially. In this study, the performance of heat pump integration in a blood dryer was examined. Computer simulation models of the original high-temperature (180°C) dryer and the proposed system with heat pump integration and auxiliary heating were developed. Different heat pump systems and working fluids were investigated to determine the best performing heat pump system. In this case, it was found that an R245fa heat pump system with a subcooler is the best solution. When using an absorption heat pump, the results showed that a type I absorption heat pump with H₂O–LiBr as working fluid pair performs the best. In addition, the economic benefit as well as the optimum operating conditions of the dryer with integrated heat pump were also determined.     

热泵技术在硫酸蒸汽供热系统中的应用

从120kt／a硫酸装置蒸汽供热系统运行效率现状人手,阐述了热泵技术对蒸汽供热系统进行改造以达到经济运行的可行性,详细介绍了具体实施的技术方案和措施。热泵投运后可使高、中、低温位热能合理利用,直接经济效益500多万元／a,取得了显著的经济、环保和社会效益。     

太阳能热泵供暖技术综述

回顾了国内外太阳能热泵的发展过程,介绍了太阳能热泵地板辐射采暖系统主要设备太阳能集热器、蓄热设备、地板采暖系统、控制系统、运行方式的组成和结构形式,论述了太阳能热泵的技术原理和特点以及在供暖方面的应用等。针对当前太阳能热泵供暖系统有待解决的问题进行了分析和探讨,结果表明把热泵技术与太阳能热利用技术结合可提高太阳能集热器效率和热泵系统性能,同时能解决全天候供热问题。     

水循环式热泵干燥装置的性能分析

水循环式热泵干燥装置是指热泵和干燥部分通过水循环耦合而成的热泵干燥系统，是一种中小型热泵干燥装置的结构型式。对水循环式热泵干燥装置的开机过程、调控特性、能源效率进行了分析，相关结论可为推广应用提供参考。     

微波加热在纱线烘干中的应用

介绍了微波加热的基本原理、特点以及影响微波加热的因素,与蒸汽烘干、射频烘干相比,微波加热比蒸汽烘干节能40％,比射频烘干节能20％,仅每年运营维护费用比射频烘干节省4．5万元。提出应重点加强微波与物料间相互作用理论、微波场中物料的传热、传质机制,微波加热工艺与设备、微波加热技术与其它技术的有机结合等方面的研究。     

基于余热回收的燃气热泵系统高温制热特性

燃气热泵(GHP)是一种先进的低碳节能清洁供暖技术。针对当前GHP技术研究中普遍使用的R134a冷媒制热环境温度下限偏高及活塞式压缩机能效偏低等局限,本文创新性地搭建了基于使用R410A冷媒涡旋式压缩机的高能效GHP实验平台,在实验台上进行了不同出水温度(t_w,out)、发动机转速(N_eng)、进水流量(G_w)及是否余热回收下的高温制热特性研究,得到了制热量(Q_h)、耗气功率(P_gas)、压机功率(P_comp)、一次能源利用率(PER)及性能系数(COP)的变化规律,并对关键性能参数进行了误差分析。结果表明,t_w,out由41℃增至50℃时,Q_h、PER和COP分别减小了3.12%、13.17%和18.92%,PER下降的幅度明显小于COP;N_eng从1200r/min增至1800r/min时,在50℃出水下Q_h、P_gas与P_comp     

双缸滚动转子式压缩机采暖热泵低温制热性能

对双缸滚动转子式压缩机采暖热泵在环境温度（T_od）为-30～0℃,出水温度（T_wo）为41～50℃范围内的制热进行测试。研究表明：外界环境温度对排气温度、蒸发温度影响很大,对冷凝温度影响很小;热水出水温度对冷凝温度影响很大,对排气温度、蒸发温度影响很小。随着外界环境温度的降低,采暖热泵的制热量急剧下降,当T_wo=41℃时,T_od从0℃下降到-30℃,制热量的降幅达62.16%;随着出水温度的升高,采暖热泵的制热量下降缓慢,当T_od=0℃时,T_wo从41℃上升到45℃,制热量降幅仅为5.61%;外界环境温度对COP_h值的影响也显著,当T_wo=41℃时,T_od从0℃下降到-30℃,COP_h值从2.94下降到1.38,降幅达53.06%。双缸滚动转子式压缩机采暖热泵应用于-30～0℃的低温工况下,具有良好的实用价值。     

双水箱热泵热水系统的构建及性能

储水型单水箱热泵热水系统在使用过程中存在自来水补水与水箱原有热水混合并由此导致水箱热水温度下降、热泵循环加热水温起点高,机组平均加热效率难以提高的问题。为此,提出了一种双水箱（加热水箱和储水水箱）热泵热水系统,冷水补水首先进入加热水箱,在其中被热泵机组加热到设定温度后,再送至储水水箱以供给用户侧,从而避免冷热水混合造成机组效率较低的问题。深入分析了双水箱热泵热水系统的系统构成和工作原理,并将其应用于某大学学生宿舍空气源热泵热水系统,同时对双水箱热泵热水系统开展性能实验研究。结果表明,与单水箱热泵热水系统相比,补水水温越低,目标加热水温越高,双水箱热泵热水系统节能效果越显著,当加热水箱初始加热水温与目标加热水温分别为14℃和55℃时,双水箱空气源热泵热水系统的效率比单水箱空气源热泵热水系统提高19.31%以上。     

一种衣物空气低温烘干循环系统的设计及分析

基于机械热泵除湿原理,同时结合洗衣机衣物烘干温度的要求,设计出一种衣物空气低温烘干循环系统。借助EES软件对该系统建立系统模型,通过理论模拟分析研究其热力学性能,并对影响其热力性能的关键操作参量影响进行分析。研究结果表明,在保证冷凝量均为1.02 kg/h的情况下,该设计系统的单位能耗除湿速率（moisture extraction rate,MER）为0.5018 kW?h/kg,较常规电加热热风烘干系统降低了16.5%;COP为0.79,较常规烘干系统提高了16.5%。此外,相比较常规电加热热风烘干系统方案烘干温度90 ℃,该方案设计的滚筒操作温度仅为57.68 ℃,有效地拓展了可烘干衣物的范围。