分段式二级热泵干燥系统数值模拟研究

发布时间：2024-07-01 23:29

　　传统热泵干燥系统难以充分回收干燥排湿废气的热量,且热泵机组制热效率有待提高。本文以分段式二级热泵干燥系统为研究对象,构建系统仿真模型,基于数值模拟的方法迭代计算制冷工质与干燥空气处于热、质平衡时的各级热泵的蒸发温度与冷凝温度,并分析干燥排湿废气对二级热泵机组能量回收及除湿特性的影响,研究蒸发与冷凝近连续变温过程的干燥能效。结果表明:当排湿废气温度为25～30℃、相对湿度为85%,循环风量为1,000～2,500 m3/h,目标送风温度为65℃时,二级热泵干燥系统性能系数(COP)最大值为3.1,除湿能耗比(SMER)最大值为2.0 kg/(kW·h)。

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【部分图文】：

图1二级热泵干燥子系统结构

干燥器内高温空气与物料换热后从干燥器出口排出，排出的排湿废气先经过蒸发段降温除湿再经过冷凝段升温回到干燥器内干燥物料。如图1所示，由外到内分别为第一级和第二级热泵机组，第一级热泵机组选用R134a制冷剂，压缩机理论输气量为19.44m3/h，蒸发器和冷凝器的面积均为38m2；....

图2二级热泵干燥系统模拟流程

现已知目标送风温度，模拟计算不同废气回风空气状态、循环风量和新风空气状态等条件下干燥空气状态参数和热泵机组性能参数。2数值模拟结果及分析

图3蒸发温度随循环风量的变化

如图3和图4所示，蒸发温度均随风量的增加而增加，干燥排湿废气温度越高，蒸发温度越高。而R134a热泵机组的冷凝温度不断升高，R410A热泵机组的冷凝温度逐渐降低，且排湿废气温度越高，R134a热泵机组的冷凝温度越低，R410A热泵机组的冷凝温度越高。这主要与排湿废气的能量和换热器....

图4冷凝温度随循环风量的变化

图3蒸发温度随循环风量的变化如图5所示，随着循环风量的增加，R134a热泵机组的压缩比均略有上升，而R410A热泵机组的压缩比均有明显下降的趋势，风量从1,000m3/h增加到2,500m3/h时，R410A热泵机组的压缩比降低了3.0。压缩比变化趋势与蒸发温度、冷凝温度的....

本文编号：3999348