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蒸汽-除湿结合枯燥木料能耗的尝试研讨

信息来历: | 宣布日期: 2006-05-24 15:14:06 | 阅读量:1155
关头词:蒸汽-除湿结合枯燥木料能耗的尝试研讨

                      张璧光1  宁炜2  
 (1北京林业大学资料学院  100083;2清华同方野生情况无限公司热泵手艺研发部  100083 )
    摘  要:本文侧重从木料枯燥能耗的角度对惯例蒸汽枯燥、除湿枯燥和两者的结合枯燥停止了尝试研讨,尝试标了然除湿枯燥比拟节能,但枯燥周期长,结合枯燥固然比除湿枯燥的能耗高,但比蒸汽枯燥节能约27%,枯燥周期比除湿枯燥耽误了近一半,与蒸汽枯燥时候根基不异,由此说了然结合枯燥的优胜性。
    关头词:蒸汽枯燥;除湿枯燥;结合枯燥;木料;尝试研讨
    experimental study on energy consumption of conventional steam-dehumidification combined drying wood
               zhang bi-guang1   ning wei2   zhou yongdong3
(1 beijing forestry university material science and technology institute 100083;
2 tsinghua tongfang artificial environment co. ltd. heat hump technology department 100083)
    abstract:it studies on conventional steam drying, heat pump (dehumidification) drying and steam- heat pump combined drying, it indicates that heat pump (dehumidification) drying consumes the least, but its drying period is the longest, and that combined drying consumes more than the dehumidification drying, but less than the steam drying by 27.3 percent, and comparing with the dehumidification drying’s period, its period decreases by half, this shows the superiority of combined drying.
    keywords: steam drying  dehumidification drying  combined drying  wood  test of energy consume

1.弁言
    木料枯燥是木料加工企业能耗很大的工序。传统的枯燥体例是用蒸汽为热源的蒸汽枯燥,因为枯燥室换气热丧失大,能量的操纵率低,在中国仅30%摆布[1]。除湿枯燥几近不排气热丧失,是一种节能的枯燥手艺,与蒸汽枯燥比拟其节能率在40%摆布[2],但惯例制冷工质供风温度低、枯燥周期长、出产效力低。而结合枯燥很大水平上能完成节能和进步出产率的同一,同时,结合枯燥又适合国际枯燥手艺的立异成长趋向。
    本文侧重从木料枯燥节能的角度,对惯例蒸汽枯燥、除湿枯燥及两者结合枯燥停止了对照尝试,尝试装配道理见图1。
                      

2  尝试资料与体例
2.1 尝试资料与装备
    试材为马尾松,材积2m3,木料根基密度 0.431t/m3 ,材厚 30mm,木料初含水率50%;枯燥尝试在北京林业大学枯燥尝试室停止,除湿机ggs-2/1,紧缩机额外功率为n=1.1kw,制冷量为q0=4.5kw,除湿风机的功率nc=0.285kw,风机的风量va=2×103 m3/h,帮助加热器的功率nd=6kw,制冷工质 r22。蒸汽枯燥体系尝试室用热油体系来取代,热油体系是ry–72电加热油炉供应,油泵为yg40-125(ⅰ)型,其额外功率为1.5kw,轮回泵额外功率为2.2kw,电加热管为12kw/380v共6个;枯燥室为金属壳体,风机安排为迎风式,功率ns=1.1kw,共2台。
2.2尝试体例与测试名目
    ⑴ 枯燥室均匀温度tm  枯燥室内氛围的温度用swb型数值温度计丈量,均匀每两小时记实一次。而后取每一个枯燥工艺阶段记实的枯燥室温度的均匀值作该阶段枯燥室的tm值。
    ⑵ 枯燥室内氛围的绝对湿度φ,用swsm-2型湿度仪测定。
    ⑶ 木料含水率w  木料含水率接纳st-85型数值式木料测试仪,安排在材堆差别的地位,取每一个枯燥工艺段枯燥竣事时四个含水率测点的均匀值,并且用称重法求得的查验板含水率作恰当的批改。
    ⑷总除湿量m0  便是枯燥室内湿氛围经由进程除湿机降温排挤的一切水份量。它由水桶或别的容器搜集按时称重,并统计每一个枯燥段的总除湿量。
    ⑸ 除湿枯燥能耗测试  除湿枯燥的能耗勤奋率表测试。
    ⑹ 蒸发、冷凝压力和蒸发、冷凝温度  除湿机任务进程中,用高、高压表每半个小时读一次数,取每一个除湿段的均匀值。
    ⑺ 蒸发器前后的温度和冷凝器前后的温度  除湿机任务时,操纵温度传感器每半个小时记一次数,取每一个除湿段的均匀值。
    (8)枯燥室排气量、排气时候及排气温度。
3除湿枯燥尝试及能耗阐发
3.1除湿能耗与收受接管能量阐发[3~5]
    马尾松枯燥进程中除湿能耗与收受接管能量随木料含水率阶段变更干系如图2。除湿机收受接管的能耗包含:①湿氛围中水蒸汽流经蒸发器时冷凝为水而放出的汽化潜热;②冷凝水降温放出的热量;③流经蒸发器的氛围放出的热量。由图2能够看出枯燥早期除湿能耗与收受接管的能量比拟,除湿能耗很少,到了含水率阶段26%~23%时除湿能耗与收受接管的能量靠近,进一步过次纵轴线,能够看出当含水率为23%时除湿耗损的能量与收受接管能量相称,木料含水率在23%以下,除湿耗损的能量就大于其收受接管的能量,申明在含水率23%以下除湿分歧算。
                      


3.2除湿枯燥总能耗阐发[2\6\7]
    马尾松除湿枯燥周期为12.83天,枯燥进程中单元总能耗随木料含水率的变更干系如表1。从表中数据可看出,除湿枯燥进程中,木料从含水率50%枯燥到23%,每m3木料约耗损188.9kw.h的电能。均匀每下降1%的含水率耗损6.99kw.h的电能。进一步从含水率23%枯燥到终含水率12%,须要再耗损200.3kw.h的电能。均匀每下降1%的含水率耗损18.20kw.h的电能,为枯燥前期的2.6倍。
    以上数据也申明除湿枯燥在前期是不经济的。从而影响了它的推行操纵。是以除湿枯燥用作预干或与其余动力结合枯燥更适合。
                      

4.蒸汽枯燥尝试及能耗阐发[5,6,8]
    马尾松蒸汽枯燥周期为7.04天,枯燥进程中每一个放出的热枯燥工艺阶段能耗与排气热损的失如表2。
    从表2可知,蒸汽枯燥每一个阶段排气热丧失都是很是严峻的,每一个阶段排气热丧失的总和为546.69kw.h,枯燥进程总的能耗为1205.7kw.h,能够算出排气热丧失占枯燥进程中总供应能量的546.69/1205.7=45.3%。可见蒸汽枯燥排气热丧失很大,形成能量的极大华侈。
             

5.蒸汽-除湿结合枯燥尝试及能耗阐发[2、6、8]
    马尾松结合枯燥周期为6.80天,枯燥进程中的尝试记实及清算数据如表3:从表中能够看出结合枯燥的总能耗为946.78kw.h,枯燥进程中收受接管的总能量为136.49kw.h,占全部枯燥进程中总供应能量的136.49/946.78=14.4%,全部进程中排气热丧失为17.69kw.h,占枯燥进程中总能耗的1.9%。
    由此能够看出固然结合枯燥进程中有排气热丧失,但占全部进程中总供能的比例很小,与蒸汽枯燥比拟,结合枯燥的排气热丧失几近能够疏忽不计,大批节俭了能量。并且结合枯燥的周期比除湿枯燥的周期耽误了近一半。由此能够看出结合枯燥的长处。
    国际枯燥征询委员会主席,国际枯燥界权势巨子性杂志“drying technology”主编、加拿大的a.s mujumdar传授在谈到枯燥手艺的立异时曾指出:立异枯燥装备已由单一的枯燥参数(视为不变)的集约型,逐步过分到由多种枯燥装备、差别枯燥参数(非不变)下、多级组合而成的智能型、^型枯燥。[11]
    蒸汽-除湿结合枯燥适合国际枯燥手艺的立异成长趋向。是以,此后结合枯燥必将有更大的成长。
6.竣事语
    热泵(除湿)枯燥是一种节能的枯燥手艺,可是因为用r22作工质枯燥室温度低,耽误了枯燥时候,下降了出产率,若是改用低温制冷工质可较着耽误枯燥时候。而惯例蒸汽枯燥虽具备手艺成熟、枯燥周期短、顺应性强等诸多长处,但能量的操纵率低。结合枯燥能避其错误谬误,而扬其长处,是以结合枯燥是此后枯燥手艺成长的趋向。
    从下面三种枯燥体例的能耗阐发中能够看出,除湿枯燥的能耗少,但其周期长;蒸汽-除湿结合枯燥的能耗比除湿能耗高18%,但比蒸汽枯燥节能27.3%,且枯燥周期比除湿枯燥耽误了近一半,与蒸汽枯燥根基不异,由此从尝试方面说了然结合枯燥的优胜性。

参考文献
[1] 何定华. 锯材枯燥节能路子的切磋. 林产产业,1998(1):23~25
[2] 张璧光等. 除湿枯燥的节能阐发. 林产产业,1995,2(6):35~38
[3] 张璧光,李贤军. 椴木除湿枯燥能耗阐发. 林产产业,2004,(2)
[4] 朱政贤主编. 木料枯燥. 北京:中国林业出书社,1992
[5] 张璧光主编. 热工学. 北京:中国林业出书社,1992
[6] 张璧光,赵忠信. 下降木料除湿枯燥能耗初探. 木料产业,1998,12(4):34~37
[7] paul.b,et.al,heat pump dehumidifier drying technology—status ,potential and prospects,7th international energy agency conference ,beijing,2002:219~230,
[8] y. xie, b. zhang, j. chang, g. huo, p. r. china the development and experiment of dehumidification wood dryer with multi-function 2001,3(2):158~161
[9] a.s.mujumdar and  l.passos. drying innovation technology and trends in research and development.1999 the first asion-austrialia drying conference,1999,4~14


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