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1、精品名师归纳总结干燥的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶剂， 以便于物料的包装、运输、贮藏、加工和使用。工程上将物料中水分除去的方 法包括机械法（离心、压榨等） 、加热方法、化学吸附方法等。干燥一般是指利用加热方法除去物料中水分的过程（热传导、热对流和热辐射三种）。常规干燥装置通常直接用电加热或燃料燃烧来获得干燥 所需的热能，能耗大，污染大。而热泵是一种高效制热装置（产出的 热能消耗的能量）。干燥是工农业生产中广泛使用且耗能庞大的加工工艺，世界各国都在对干燥工艺的节能技术进行大量的讨论。作为一种新型技术的热泵干燥系统， 由于其较常规气流干燥在能源消耗和干燥成本方面具有明显的优势， 因而逐步
2、成为人们讨论的热点。热泵实质上是一种热量提升装置，其作用是从四周环境中吸取热量并把它传递给温度更高的 被加热对象（原理与制冷机相同，都依据逆卡诺循环原理来工作，区 别在于工作温度范畴不一样） 。热泵干燥系统是一种不采纳电加热丝加热或其它热源辐射加热的除湿干燥设备，因而其具有节能、低温、安全、环保等优点。目前所开发的热泵干燥系统依据热泵特性划分，主要有如下几类：1. 蒸气压缩式热泵干燥系统，由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器 构成封闭系统。 蒸气压缩式热泵也称为机械压缩式热泵，该类热泵用电机、内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机等驱动压缩机，使热泵工质在热 泵中循环流淌，实现高效制热，是应用最广泛的热泵装
3、置。2. 吸取式热泵干燥系统，由发生器、吸取器、冷凝器、蒸发器、节流可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结阀、溶液泵、溶液阀、溶液交换器组成封闭回路。吸取式热泵以热能为驱动能源，使发生器中的工质对（工质+吸取剂）溶液沸腾，产生工质蒸汽，并在热泵中循环流淌，实现热泵的制热功能，也是目前应 用较多的热泵装置。3. 化学热泵干燥系统（如吸附式热泵干燥系统等） 以热能为驱动能源， 可以利用低品位的工业余热、太阳能热源等，因此具有节能、清洁的 优点。然而此类热泵的单位制冷、制热量较低，且总体除湿率偏低。4. 其它热泵干燥系统（蒸汽喷射式等） ，因能源效率或者技术问题应用不如前三种广泛。此处仅对
4、应用最广泛的蒸气压缩式热泵干燥系统详加介绍，有工作原理、设计步骤等相关学问。蒸气压缩式热泵由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器构成封闭 系统，系统中冲入肯定量的热泵工质。热泵工质在蒸发器中为低压低温状态，可吸取低温热源的热能，发生液- 气相变（蒸发），变为低压蒸汽进入压缩机并被压缩机升压后进入冷凝器，高压高温的工质蒸汽在冷凝器中放热给热用户， 工质变为高压液体进入节流阀，经节流阀节流后变为低压低温的饱和气和饱和液的混合物进入蒸发器，开头下一个循环，如此不断循环。由于热泵工作时不行防止的存在各种缺失，因此实际循环特性与 卡诺循环有较大的偏离。 在热泵循环的分析和运算中， 采纳较多的是对实际循环作适
5、当简化，分析处理也较便利、与实际循环较接近，且能代表实际循环本质特性的理论循环。当冷凝器和蒸发器中与热泵可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工质换热的介质在冷凝器或蒸发器中温度变化不大时（如换热介质是水或其它载热介质） ，此种情形简称为定温低温热源或定温低温热汇， 热泵可采纳定压下冷凝温度与蒸发温度恒定的工质，相应的热泵抱负循环是卡诺循环。 工质在冷凝器出口为饱和液、在蒸发器出口为饱和气的理论循环称为基本理论循环。工质在冷凝器出口为过冷液、在蒸发器出口为过热气的理论循环为过冷过热循环。相反， 当换热介质的温度变化较大时 如换热介质是空气或其它载热介质 ，此种情形简称为变温低温热源或
6、变温低温热汇， 热泵可采纳定压下冷凝温度与蒸发温度与换热介质温度变化相适应的变温工质，相应的热泵抱负循环是劳伦兹循环。与抱负的劳伦兹循环相对应的是变温热源和热汇时热泵 的理论循环。热泵设计时，应先依据用户的条件和要求，确定热泵的形式（蒸气压缩式，吸取式或吸附式，或其它形式，不同热泵的设计细节相差很大）。此处以蒸气压缩式热泵为例，其设计步骤大致如下：第一，依据用户条件，确定热泵的驱动能源、低温热源。依据用 户所需的热能温度及低温热源介质、高温热汇介质，确定热泵工质。 抱负的热泵工质，从热力学、物理化学、生理学、经济性等几方面考 虑，应满意如下几个要求：1. 良好的热力学特性2. 良好的传热和流
7、动性能 3. 良好的物理化学性能4. 与润滑油有较好的互溶性5. 安全性好 6. 环境友好 7. 电气绝缘性好 8. 经济性好。在为热泵确定循环工质时，要综合考虑以上各方面性能， 再依据高温热汇与低温热源的特性， 确定正确的热泵循环工质（纯工质或混合工质）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结然后，依据用户的需热量，确定热泵各部件的关键参数。1. 依据热泵工质及压缩机的功率、输气量选定压缩机。热泵压缩 机可以挑选的类型许多， 按密封方式分类可分为开启式压缩机和封闭式压缩机。按工作原理分类可分为容积型压缩机（往复式和回转式） 和速度型压缩机（离心式和轴流式） 。按热泵工质分类主要分为
8、氟利昂压缩机、氨压缩机、碳氢化合物压缩机、二氧化碳压缩机等类型， 不同的热泵工质对压缩机的结构和材料均有某些特别的要求，如氨对铜有腐蚀性等等。2. 依据热泵工质、载热剂和冷凝器的传热量、传热温差选定冷凝器。依据载热剂的不同，冷凝器可分为气体式和液体式。3. 依据热泵工质、载冷剂和蒸发器的传热量、传热温差选定蒸发器。依据载冷剂的不同，蒸发器也可分为气体式和液体式。4. 依据热泵工质、热泵制热量、热泵工作温度（热泵工质的蒸发 温度和冷凝温度） 选定节流阀。 节流部件的主要作用是掌握热泵工质的流量与压缩机的输气量相匹配。常用的节流部件有毛细管、 热力膨胀阀和电子膨胀阀。 1. 毛细管适用于冷凝压力和
9、蒸发压力较稳固的小型热泵干燥装置，其特点是成本低，故障率低。2. 热力膨胀阀安装在蒸发器的进口处， 由感温包测知蒸发器出口工质的过热度，由此判定工质流量的适当与否（过热度较大时，说明工质流量不足。相反就说 明工质流量过大） ，并通过感温包内工作介质的压力调整阀的开度掌握热泵工质的流量。 热力膨胀阀适用于中小型热泵干燥装置。热力膨胀阀主要分为内平稳式和外平稳式。前者用于蒸发器中工质流淌阻力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结不大的场合，后者就可用于蒸发器中工质流淌压降较大的场合。3.电子膨胀阀是通过电子感温元件测知蒸发器出口处工质过热度的变化，并通过电动执行机构 （步进电机等） 驱动阀杆运动， 具有感温快、调剂范畴大、 阀杆运动规律智能化等优点，但价格也明显高于热力膨胀阀。最终，依据热泵工质、热泵制热量、热泵自动化要求选定帮助部件。可编辑资料 - - - 欢迎下载