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 真空低温连续干燥 闭路循环热泵干燥 多效干燥


高品质、节能、环保、低成本干燥高新技术设备,本人声明保证以下内容真实。欢迎中介必有厚报!

一,干燥物料对品质、节能、环保、低成本的要求

1,干燥物料有种类繁多的原料、含水量不同,对品质有不同要求,依此很多水果、蔬菜要最大限度保留营养物质必须进行低温<40℃干燥,又有很多食品、化工等热敏性材料要求低温、低氧分压干燥只能用真空干燥,所有的谷物要求准确含水量14%、还有化工产品、矿物产品要求进行极限低<0.3%含水量品质要求,另外有一些要求不能破坏物理性状,例如味道、色泽、性状、表面和内部结构等。

2,干燥时的能耗,能耗有两种一是热能耗,二是电能耗,干燥的高能耗直接提高产品成本,并且增加了环境成本。

3,干燥作业都会对环境造成影响,供热燃煤炉具会有二氧化硫、灰尘排放污染环境,有许多材料干燥时有较多微细粉尘排放,会造成微粉成品飞灰损失1-2%,除污染环境还可能产生爆燃,许多材料干燥时会有害环境气体、溶剂排放。

4,干燥作业的成本:需要干燥的物料很多是低附加值原料,对干燥成本有苛刻要求。

a,干燥热能耗(干燥热能耗分析及对策见后边另外文章)、电耗是最大成本支出。

b,干燥人工操作成本,提高智能化干燥可以降低干燥成本。

c,干燥设备采购和维修成本,降低干燥设备制造成本、提高设备运行可靠性减低干燥设备采购和维修成本。

d,成套干燥设备占用建筑面积,提高干燥设备集成化、减少占用厂房面积。


二,现有干燥设备技术特性:

干燥种类繁多的原料、不同含水量有不同的工艺要求,对已有各个种类干燥设备单一设备特别是原有传统干燥设备而言,要求同时具备高品质、节能、环保、低成本干燥是不可能的。

1,按照传热形式分类:

a,供热空气对流干燥设备,主要优点是传热效率高,主要缺点是低温干燥时热能利用率非常低,排出余热很难回收,空气中的氧气会对物料造成氧化、褐变,温度越高影响越大。

b,辐射供热干燥,辐射板供热特点是可以高温数百度或上千度供热,但是供热效果受距离影响特别大,容易受热不均。微波供热优点点是能穿透中低含水量较大颗粒物料,缺点是电能转换微波能效率低在60-65%。

c,间接传导供热,主要优点是传热介质性质对干燥物料不产生影响,可以用简单净化后的烟道气供热,供热余热循环加热不外排,汽化潜热容易回收,热能利用率高。主要缺点是供热温度低时传热效率低,。

2,按照干燥设备运行状态区分间歇和连续干燥;


a, 间歇干燥设备产量低、能耗高、运行成本高。

b,连续干燥设备产量大、能耗低、运行成本低。

3,按照干燥设备机械结构和物料运动状态区分有箱式、塔式、网带、盘式、管束、桨叶、双锥、滚筒、振动、流化床、转鼓、沸腾、喷雾干燥等等种类繁多,在此不一一列举进行分析。

4,按照干燥设备供热形式;燃烧化石能源锅炉供热、热泵干燥、太阳能干燥、电热干燥等。

5,按照干燥设备内物料周围处的压力区分:

a,常压干燥,干燥设备内物料周围处的压力和当地大气压之差在2000pa(风机风压)左右。

b,真空干燥,干燥设备内物料周围处的绝对压力一般<25000pa(真空泵压力),物料受热温度<64℃。

6,各类干燥设备的热能耗

a,网带气流低温干燥热能耗最高,热能利用率20-25%,热能耗7500-8500千焦/千克水。

b,其他气流中温、高温干燥热能耗较高,热能利用率30-50%,热能耗5000-7500千焦/千克水。

c,常压传导、辐射供热干燥热能耗较低,热能利用率40-60%,热能耗4600-5500千焦/千克水。

d,真空传导、辐射供热干燥热能耗较,热能利用率50-70%,热能耗3300-4200千焦/千克水。

 

e,常压干燥和真空干燥组合的多效干燥热能耗最低,热能利用率70-80%,热能耗1800-2500千焦/千克水。

三,真空低温连续干燥技术设备;


1,常规真空干燥设备容易进行高品质、节能干燥,但多是间歇干燥操作,频繁进行人工加料、抽真空、供热、调温、破真空、出料等造成运行成本高。

2,常规真空干燥设备如双锥干燥、盘式干燥、桨叶干燥、网带干燥、管束干燥等由于机械结构、干燥特性原因干燥器容积内供热面积小在3-5平方米/立方米,干燥时有效传热面积只有40%,以至于产量干燥设备产量性能价格高昂。

3,真空低温连续干燥塔式技术设备,我们历经12年花费5000万元,对真空干燥仓进行高强度、简单结构设计,研制成功了新一代高气密耐磨关风器,实现了全过程连续干燥的第六代低成本制造的真空低温连续干燥塔式设备,该设备适用各种颗粒、微粉、高水分物料进行高品质、极低含水量干燥,节能干燥热能利用率50-70%,热能耗3800-4500千焦/千克水,无有外排有害气体、液体、粉尘,不会产生易燃、易爆,无微粉成品飞灰损失,容易回收溶剂、香味花露水。

4,对真空干燥仓进行高强度、简单结构、高密度供热管设计容积内供热面积大在8-18平方米/立方米,研制成功了新一代高气密耐磨关风器,实现了全过程连续干燥。该设备体积只有同产量常规真空干燥设备的25-30%设备加工成本低,占地面积小,采购成本、使用成本低、运行成本低,热能耗低所以是低成本干燥设备,使用该设备干燥加工物料的节能费用、降低人工费6-12个月可以收回设备采购成本。

5,该设备高密度供热管设计容积内供热面积大在8-18平方米/立方米,同产量设备体积小、占地面积小,大型单台设备干燥加工产量500-1000吨/天,组合成套干燥设备干燥加工产量2000-8000吨/天。

  小结:高新科技真空低温连续干燥设备是同产量常规间歇真空干燥设备制造成本的15-25%,和低温热风对流干燥同产量设备制造成本相当,略高于中温、高温热风对流同产量干燥设备制造成本,但是同时具备高品质、节能、环保、低成本干燥特点,其他干燥设备不具有可比性的。


四,多效干燥技术设备;真空低温连续干燥技术设备出干燥仓的真空饱和蒸汽容易回收二次利用再干燥物料,可以进行如同真空多效浓缩原理的双效、三效超级节能干燥,极大降低干燥成本。

五,封闭循环气流热泵干燥技术设备;

1,高效热泵热源供热能效比COP5-6,供热温度可达60-65℃。

2,高效回收花露水、化工溶剂,氮气封闭循环干燥不氧化褐变。

3,热(电)能耗低1600-1800千焦(380-430瓦)/千克水。

六,上述技术设备已经通过部级专家评审、鉴定具备国际领先技术水平,并且获得多项授权发明专利、实用新型专利。

综述结论:我的感悟!

1,真空低温连续干燥技术设备、封闭循环气流热泵干燥技术设备是同时具备高品质、节能、环保、低成本的干燥技术设备,是高新科技产品,符合国家经济转型政策。

2,科学技术是第一生产力,继续创新是科学技术发展的原动力。

3,高水平的市场营销是创新科技产品的必由之路。

4,有成效的资本运作是创新科技产品的生命源泉。


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干燥热能耗分析及对策:


 干燥是能量消耗较大的工业单元操作之一。这是由于无论是干燥膏状物料、浆状物料,还是含水分的固体物料,都要将液态水分变成气态,因此需要供给较足够的汽化潜热。统计资料表明,干燥过程的能耗占整个加工过程能耗的12%左右。因此,必须设法提高干燥设备的能量利用率,节约能源,采取改变干燥设备的操作条件、选择热效率高的干燥装置、回收排出废气中的部分热量等措施来降低生产成本。干燥操作可通过以下途径进行节能。

    干燥过程的热能耗组成分析及对策:

一,干燥器的外表面及供热管路热损失,一般不会超过总热能耗的10%,大中型生产装置若保温适当,热损失约为3-5%。因此,要做好干燥系统的保温工作,求取一个最佳保温层厚度。

二,物料中水分所需汽化潜热(工程概算)=600大卡-2488千焦/公斤水,热风对流干燥一般是总热能耗的25-40%,传导供热干燥一般是总热能耗的50-70%。因而建议尽量选用传导供热干燥器,提高干燥热能效率。降低干燥器的蒸发负荷。物料进入干燥器前,通过机械方法过滤、离心分离或浓缩等预脱水方法,增加物料中固体含量,降低干燥器蒸发负荷,这是干燥器节能的最有效方法之一。

三,物料升温所需热量,干燥所在地域温度影响较大,一般为总热能耗的3-10%,寒冷地区的结冰固体物料物料融冰和升温所需热量高达总热能耗的15%以上,利用余热或者低温热能提高物料干燥前温度,可以大幅度降低热能耗。

四,干燥器外排气体及干燥后物料冷却热损失,热风对流干燥一般是总热能耗的35-50%,因此应尽量提高进气温度,降低出气温度和物料温度,回收排除空气用于锅炉,都可以减少热能耗。传导供热干燥一般是总热能耗的15-30%,降低出仓物料温度减少热能耗,回收排出的饱和蒸汽的汽化潜热可以极大降低热能耗。

五,干燥器工作状态时是间歇或者连续工作,间歇式干燥机需要开、停热源以及电机等,增加了能耗,因此应尽量选用连续式干燥机以降低能耗。常用的干燥设备以传热形式区分主要有热风对流干燥设备、传导供热干燥设备、辐射供热干燥设备

六,热风对流干燥设备技术特性及热能耗:目前在用的干燥设备例如滚筒烘干器、流化床烘干器、热风烘干塔、网带烘干器等大多是热风对流干燥技术设备,其经历长期使用及革新,技术状态臻于完美,具有设备技术成熟,造价低,操控性好等优点。热风气流干燥工作基本原理是用进仓高温干空气给湿物料升温,升温湿物料的表面水分受热汽化蒸发转移到空气中,降温后有一定湿度的空气移出仓外,外排空气温度高、水汽密度大热效率较高,但是受物料温度限制,而且排出的不可能是高湿度空气(排气湿度一般只有35-50%),所以外排空气携带了大量不能利用的热能而且难于回收利用。造成了其缺点是热能耗高,干燥物料品质差,干燥技术设备使用时,进风温度越高,能耗减少,但是不利于品质控制,干燥工作环境差。极不适应干燥行业发展的高品质、节能、环保、低成本的要求。进风温度越低,物料温度低、品质好,能耗更高并且不能进行极低水分<0.3%干燥。热风对流干燥技术设备使用时受环境温度、空气湿度影响极大,环境温度低能耗就高,空气湿度大高温高湿环境能耗大,甚至难于进行干燥加工。另外要指出供热空气的热比容只有水的1/4,蒸汽的1/2,供热风机电机装机功率大、电耗高,增加总能耗。热风对流干燥技术设备热能耗:在东北地区寒冷季节为7000-8500
千焦/千克水,长江以南地区6000-6500千焦/千克水

 七,   传导供热干燥设备技术特性及热能耗:目前在用的干燥设备例如盘式干燥器、桨叶干燥器、列管干燥器、双锥真空干燥器、真空干燥箱及各类真空干燥器都是传导供热干燥技术设备。传导供热干燥工作基本原理是高温热介质通过传热管路外壁、传热板件外壁、传热夹层外壁将热能传导、并辐射给物料,物料升温后物料中的水分汽化压力升高气体从物料内移出,干燥器内的高湿或饱和蒸汽经真空泵或者引风机移出到外部。传导供热干燥技术设备热能耗3000-3500千焦/千克水

 八, 辐射供热干燥设备技术特性及热能耗:目前在用的干燥设备例如远红外干燥器是辐射供热干燥设备,热能利用系数取决于辐射材料黑度系数(一般在0.85-0.92),热能耗关键在于红外频谱匹配性和热源的效率,一般为4200-5000千焦/千克水。常用的个类微波干燥器应该列入辐射供热干燥设备,热能利用系数高>0.95,穿透加热效率高,但是电能转换微波效率低一般在50-70%,干燥脱水成本高0.6-1元/千克水

九,    电驱动热泵干燥设备技术特性及电能耗:电驱动热泵干燥设备供热按传热形式区分主要有主要有气体对流热泵干燥设备、传导供热热泵干燥设备。其他干燥机都需要另设热源设备供热,电驱动热泵干燥设备的热能获得,是由热泵蒸发器吸收环境热能工质气体升温后,进压缩机压缩再升高温后经冷凝器释放热能给热介质传热给湿物料,进行脱水干燥。热泵供热干燥时,热泵制热量(W)与输入功率(W)的比率定义为热泵的循环性能系数COP(能效比)。目前国内热泵制热能效比一般为4-5,输入功率1千瓦可以制热4-5千瓦。

 十,燃煤供热设备的热效率:  很多干燥设备使用燃煤、燃油、燃气供热独立供热。优质燃煤供热的热损失:排出烟道气15-18%,息渣1.5-2.5%,不完全燃烧3-4.5%,炉具散热1.5%,一般而言燃煤供热的热效率<75%,使用劣质煤炭、操作不当炉具的热效率低至<65%。提高炉膛温度、降低
排出烟道气温度可以增加炉具热效率。传导供热的真空低温干燥设备可以方便利用排出烟道气热能,减少烟道气热损失10-12%和息渣热损失的1-1.5%,实现进一步节能。

各类传热干燥技术设备热能耗对比:热风对流干燥技术设备热能耗7000千焦/千克水>辐射供热干燥技术设备4500千焦/千克水>传导供热干燥技术设备3300千焦/千克水

    干燥热能耗性价比以常用低硫优质煤炭燃烧值29200千焦(5500大卡)/千克,价格600元/吨=0.6元/公斤计算:热风对流干燥技术设备热能耗煤炭费用=0.144元/千克水>辐射供热干燥技术设备热能耗煤炭费用=0.092元/千克水>传导供热干燥技术设备热能耗煤炭费用=0.068元/千克水。      

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