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常州市广博干燥设备有限公司(http://www.yfdry.cn)专业生产实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机,喷雾干燥机,热风循环烘箱等干燥设备。产品广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材、农副等行业,深受用户好评。 ·English ·网站地图
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蒸汽喷射式热泵木材干燥供热系统(2)

3 蒸汽喷射式热泵的供热系统的结构
    蒸汽喷射式热泵干燥窑由干燥窑和蒸汽喷射式热泵系统组成(图3所示)。来自锅炉产生的水蒸汽被三通管分为两路,一路直接进入干燥窑与喷蒸管相连接,并由喷蒸阀控制其启闭,在需要时对窑内木材进行喷蒸处理。另一路蒸汽进入蒸汽喷射器,在蒸汽喷射器中蒸汽经过三个工作阶段:绝热膨胀阶段,混合阶段和压缩阶段。
    在绝热膨胀阶段水蒸汽通过喷嘴绝热膨胀,将其压力能转化为速度能,以很高速度喷射出去。
    在混合阶段是水蒸汽与被抽的低压气体进行混合,二股气流进行能量交换,被子抽气流的速度增加,水蒸汽携带着被抽气体进入到扩压器中。
    混合阶段在扩压器中水蒸汽与被抽气体一边继续进行能量交换,一边逐渐压缩,动能又转化为位能,到扩压器的喉部完成混合阶段,两种气流达到同一速度。再经过扩散,此时速度降低,压力进一步扩大,从而将被抽气体排出喷射器,完成蒸汽喷射器的工作过程。
    被增压的水蒸汽进入冷凝器,在冷凝器(加热器)中在近似等压的过程中冷凝为凝结水,同时放出汽化潜热。此时的凝结水压力还比较高,可以再次利用,采用减压阀对其进行减压汽化,再经过下一级的冷凝器继续凝结放热。冷凝器放出的热量在风机的引导下进入木材干燥窑对窑内的木材进行加热。

    冷凝器里的水蒸汽放出汽化潜热后的凝结水一部分流向凝结水箱,泵送至锅炉。另一部分经膨胀阀绝热降压成低压的凝结水,在蒸发器中吸收汽化潜热蒸发成低压水蒸汽,然后被喷射器引射,在混合管中与喷射蒸汽混合,成为高温高压蒸汽,流入冷凝器。
    从干燥室排出的热湿空气流过蒸发器的表面时,由于热湿空气的热量被蒸发器吸收,使热湿空气的温度降低,当温度降到露点时,湿空气中所含的水蒸汽在蒸发器表面冷凝成水,并汇集排出机外。湿空气经脱水成为干空气,被风机送至冷凝器加热后再送回干燥窑,加热和干燥木材,如此反复循环。
    这种热泵供热系统采用的供热介质是有一定压力的水蒸汽,所以供热温度较高可以达到100℃以上,窑内温度利用加热阀调节供气压力和供气量来控制冷凝器内水蒸汽的压力和流量。当需要对干燥窑内木材进行加热和增湿时,只需关闭蒸汽喷射器前面的加热阀,开启旁通管上的蒸汽阀,只对窑内木材加热,湿度还未达到要求,再打开喷蒸阀提高窑内的相对湿度。由于没有进排气道,减少排热损失。
    对于一个干燥50m3木材的干燥窑来说,如果干燥窑内的最高温度为100℃,每小时应由冷凝器(加热器)供给的热消耗量2.833×105 kJ/h,冷凝器每小时的蒸汽消耗量为152.41 kg/h,每小时所需处理的循环空气量1.35 kg/s,可采用2台并联SRL5×5/3型加热器为一组,将四组加热器串联便可满足需要。
蒸发器是蒸汽喷射式热泵热力系统的主要部件,主要作用是将窑内热湿空气冷却除湿。每小时流过材堆的循环空气量为5083.2kg/h。每小时流过蒸发器表面的空气为总的湿空气循环量的1/3至2/3,为此选定4台型号为SRL5×5/3型换热器。
    蒸汽喷射泵的结构由喷嘴、吸引室、混合室、扩压管等部件组成如图4所示,其工作原理是喷射蒸汽在压力Pp下以高速度WP进入喷管实行绝热膨胀,它的压力由Pp降为P2,而速度由WP提高为W2射往混合室。同时,它将压力为PH的被引射蒸汽吸入喷射泵内,被引射蒸汽在压力P2下以速度W2进入混合室。在混合室内引射蒸汽和被引射蒸汽相互混合,他们的速度也逐渐趋一致。在混合室的末端以共同的压力P3和速度W3进入扩压管,在扩压管中,速度由W3降为Wc,而压力却由P3提高Pc后送出喷射泵。
    喷射器的工作蒸汽在喷嘴处的入口绝对压力为:Pp = 0.40MPa,νp = 0.46242 m3/kg;被吸入蒸汽的绝对压力为: PH = 0.0199MPa,νH = 7.6686 m3/kg;从扩压管喷出的混合蒸汽绝对压力为:Pc = 0.14326MPa,νc = 1.2106 m3/kg。计算求得质量比为1.8。蒸汽喷射速度443.01 m/s;被吸入蒸汽的吸入速度402.39 m/s;混合蒸汽的喷射速度428.97 m/s。蒸汽喷射器的临界直径5.7 mm;喷嘴出口13.2 mm。喷嘴出口锥角取20O,长L1为 21.3 mm;喷嘴入口直径0.0171 m;喷嘴入口长度Lp为0.1026 m。混合管直径d3为 0.0190 m;混合管长度Lk 为 0.114 m。扩压管出口直径为 0.0475 m;扩散管长度Lh 为 0.171 m。
   
    热泵的性能系数:当蒸发器出口蒸汽为饱和蒸汽时COP=1.53;蒸发器出口蒸汽为过热蒸汽时COP=1.61。
    由此可见蒸汽喷射式热泵供热系统比常规的蒸汽供热系统节能50%以上。当蒸发器出口温度为过热蒸汽时,可以节能60%以上。用蒸汽喷射器代替压缩机,蒸汽喷射器没有运动部件,使用寿命较长。
4 结论
1)用于木材干燥的蒸汽喷射式热泵供热系统与常规的蒸汽供热系统相比可以节约能源。
2)蒸汽喷射式热泵供热系统干燥窑与除湿干燥窑相比适应性广,可以对各种木材进行不同温度的干燥包括高温干燥,因而能缩短干燥周期;能对木材进行喷蒸处理,所以干燥质量得以保证。
3)用蒸汽喷射器代替压缩机,由于没有运动部件,使用寿命长。


· 行业聚焦:

微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子,它在快迅变化的高频电磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化,造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。
微波加热特点:
1、加热速度快。微波加热与传统加热方式完全不同。它是使被加热物料本身成为发热体,不需要热传导的过程。因此,尽管是热传导性较差的物料,也可在极短的时间内达到加热温度。
2、节能高效。由于含有水分的物质容易吸收微波而发国外发达国家在八十年代时已开始进行工业化微波真空干燥设备开发,并在实际应用中取得良好的效果。法国国际微波公司用微波真空干燥设备加工无籽葡萄干,将传统工艺65℃、24小时热风烘干变为50℃、5小时微波真空干燥,产品质量和产量都大大提高。鹏洲微波设备有限公司在国内率先开始研发微波真空设备,通过几年的努力,完成工业化10KW微波真空干燥设备研制。为制药工程、生物工程、化工工程、材料工程以及农副产品深加工提供了一种新型、高效的干燥设备。
  如下是微波真空低温干燥的几大优点:
  1、高效常规的真空干燥设备都采用蒸汽进行加热,需要从里到外进行加热,加热速度目前大部分经济实体的设备维护管理工作通常仅停留在设备的预防性维护层面上。但面对瞬息万变的市场,如何实现在规定时间内制造出更多品种、符合质量要求的产品,并保持最低成本支出这一利益最大化要求,则是管理层应给予重视的问题。
  为了实现不间断安全运营,就要保证机器的正常安全高效运转,这就需要超前性的实时在线监测,可以在机器还没有发生故障之前就通过机器的各种运行参数预测故障可能出现的情况和出现的时间,通过预测设备的时间依存性故障来改变设备的维护方式。设备预测性维护技术是在状态监测及故障分析基础上发展起来的,是实现以先进的预测性维护细化延伸以时间为基础的预防性维护的关键技术。
  设备预测性流化床干燥机的分类适用的物料
  随着流化床干燥设备应用技术的不断发展,其类型及适应的物料也越来越多,在化工、轻工、医药、食品等工业中已广泛应用。由于不同物料及产品对干燥的不同要求,也就出现了不同形式的流化床干燥机。现根据其类型,分述如下。
  1.单层流化床干燥机
  单层流化床干燥机是最简单的一种机型,可分为连续、间歇两种操作方法。连续操作停留时间分布较广,因而多应用于比较容易干燥的产品或对干燥指标要求不是很严格的产品。间歇操作管、稳压包及管道。经过一段时间(一般600h左右)的运转,需对喷雾造粒干燥机进行必要的检查与养护。
  对于供料系统,应检查过滤器、管道、阀门、喷嘴等,看有无堵塞,定时清洗,检查喷嘴磨损情况以便及时更换。应检查料泵是否漏油,打压是否正常,油位是否正常等。对于风机,应查看轴和轴承是否缺油发热,有无震动、噪音等,必要时清洗风叶和对风叶做平衡校对。对于加热器,应检查热管是否正常,必要时清洗油管、油泵、油嘴三处的过滤网。另外,还应留意各电动机有无发热、振动、异声等情况,控制柜的仪表和电器工作是否正常等。此外,在设备运转2 400h左右(一般趁停产期间),需由维修人员对设备进行局部解体和维修保养。

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