双冷凝器热泵用于闭路循环二级干燥过程理论分析和实验研究

发布时间：2023-05-13 10:21

　　闭路循环干燥是指干燥介质在闭合回路中循环使用,反复经历载湿、除湿过程的干燥作业。具有可回收溶剂、安全、环保、产品质量好等优点,但能耗相对较高。热泵是一种消耗少量能量从低温热源吸收热量,在较高温度下放出热量的装置。在闭路循环干燥中采用热泵技术,不仅可回收除湿前湿热气体的热量,而且可节省冷却除湿的冷量,节能效果显著。本文提出了双冷凝器热泵用于闭路循环二级干燥的工艺流程:第一级干燥的湿热尾气除尘后先预冷,再在蒸发器被低温的热泵工质冷却除湿,除湿后气体在第二冷凝器被高温的热泵工质加热,热气体在第二级干燥脱除物料的剩余湿分,尾气除尘、加压后在第一冷凝器被高温热泵工质再加热,热气体在第一级干燥脱除物料的大部分湿分后再进蒸发器,如此循环。采用回热器将除湿前、后的气体换热可进一步降低能耗。该流程比传统的热泵干燥系统多一个并联的冷凝器,可调节第一、二级干燥的进气温度。针对上述流程,选R134a为热泵工质,模拟分析了工质的蒸发温度、冷凝温度、过热过冷度对热泵性能参数COP的影响,结果表明:蒸发温度由0℃升高至20℃时,COP从2.68升高至4.81;冷凝温度由50℃升高至70℃时,COP从3.9下降至2....

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 热泵干燥技术的应用及研究
        1.2.1 热泵干燥技术的应用
        1.2.2 热泵干燥技术的国外研究现状
        1.2.3 热泵干燥技术的国内研究现状
    1.3 本课题的主要任务
第二章 热泵干燥装置的理论基础
    2.1 热泵干燥装置简介
        2.1.1 热泵干燥装置的组成
        2.1.2 热泵干燥装置的工作原理
    2.2 热泵干燥装置的性能指标
    2.3 热泵的制冷剂
        2.3.1 制冷剂的选择要求
        2.3.2 热泵系统中制冷剂的状态变化
    2.4 蒸气压缩式理论制冷循环的热力计算的基本公式
    2.5 热泵干燥介质
    2.6 热泵干燥装置的实际循环特性
    2.7 热泵干燥装置的调控
        2.7.1 热泵干燥装置调控的目的
        2.7.2 热泵干燥装置调控的方法
第三章 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥装置的理论分析
    3.1 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥装置简介
        3.1.1 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥装置的提出
        3.1.2 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥装置流程图
        3.1.3 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥装置干燥原理
    3.2 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥系统理论分析
        3.2.1 工质选择
        3.2.2 设计方案—理论循环计算
    3.3 变工况条件理论计算分析
        3.3.1 蒸发温度对理论循环性能的影响
        3.3.2 冷凝温度对理论循环性能的影响
        3.3.3 过热过冷度对理论循环性能的影响
    3.4 不同辅助散热热泵干燥装置的比较
    3.5 回热器回收能量对其他参数的影响
    3.6 不同风量(空气循环比)对SMER的影响
    3.7 多个冷凝器多级干燥之间的比较
        3.7.1 冷凝器采用并联的多级干燥装置
        3.7.2 冷凝器采用串联的多级干燥装置
    3.8 小结
第四章 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥装置的设计
    4.1 热泵单元的计算与设备选型
        4.1.1 压缩机选择
        4.1.2 蒸发器的计算与选型
        4.1.3 冷凝器1的计算与选型
        4.1.4 热泵单元计算汇总表
    4.2 干燥器(流化床)及其附件的设计
        4.2.1 流化床底面积的设计计算
        4.2.2 布气装置—分布板的设计
        4.2.3 喷水管的设计
        4.2.4 流化床出口弯头的设计
        4.2.5 流化床的整体结构示意图
    4.3 风管与通风机的选型计算
        4.3.1 风管的计算与选型
        4.3.2 系统的沿程阻力计算
        4.3.3 风机的计算与选型
    4.4 双冷凝器热泵干燥系统的测量仪器
    4.5 PLC控制系统
    4.6 小结
第五章 双冷凝器热泵闭路循环二级干燥装置的实验研究
    5.1 实验装置与流程
        5.1.1 实验装置流程
        5.1.2 主要设备和仪表一览表
    5.2 实验方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 设计条件下的初步试验
        5.3.2 蒸发温度对 COP 和 SMER 的影响
        5.3.3 循环比对SMER的影响
        5.3.4 冷凝器1工质流量增加对SMER的影响
        5.3.5 有无回热器对SMER的影响
        5.3.6 热泵干燥装置的效率
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
作者简历
致谢



本文编号：3815732