解密空氣能熱泵干燥法

熱泵烘干作為熱泵市場*為火熱的細分領域之一，在討論之前，我們不妨先了解幾個關鍵詞——熱泵干燥：采用熱泵技術，從空氣中吸收能量，達到加熱干燥的目的的一種干燥方式;閉環：待干燥物密閉在一個與外界隔絕的空間內，與外界不通風、不導熱;出濕：將密閉空間內的空氣中的水分冷凝排出，達到降低空氣的相對濕度的目的。

經過多年的研究，突破了傳統的干燥理念，以閉環出濕方法代替傳統的開環蒸發干燥方法，研制出一系列的閉環出濕熱泵干燥機，實現了 能量回收，已經大量應用在如糧食、果品、肉類制品、海產品、藥材、食品行業、飼料行業、皮革、**、木材、酒店布草、家庭衣物、噴涂、電鍍、塑料等行業，均取得超乎想象的良好效果。

解密空氣能熱泵干燥法

閉環出濕熱泵技術，一舉解決了傳統開環式熱泵干燥的弊端

目前的熱泵干燥基本上都是開環式，即待干燥物暴露或半暴露在大氣中，給物品加熱通風，將水分蒸發飄到大氣中。此類干燥方法，在干燥的過程中，將熱風和水蒸汽排走，而無論熱風還是水蒸汽，實際上都是能量。所以，干燥過程實際上也是能量大量流失的過程，而且外界的粉塵等容易污染待干燥物，物品的有用成分(如芳香烴、脂肪酸等)容易流失到大氣中，大大降低了物品的品質。開環式干燥一般來說需要的溫度較高，濕度較大，需要經常翻動待干燥物，對物品的破壞較大。在此背景下，威而信率先研發了閉環出濕熱泵技術，一舉解決了傳統開環式熱泵干燥的弊端。”所謂閉環干燥，是指待干燥物密閉在隔熱不透風的板房內，通過閉式風循環將水蒸汽在冷片上冷凝排出板房，達到出濕干燥的目的。因不排出水蒸汽和熱風，因此，理論上不損失能量，效率非常高、能耗低、脫水效率達3.5公斤/度電以上，是開環干燥效率(脫水效率1.2公斤/度電)的幾倍。

 解密空氣能熱泵干燥法

閉環干燥一定是出濕的，即通過降低板房內的相對濕度來達到加快干燥的目的，它的簡要工作原理如下圖：

部件說明：1.保溫干燥板房/2.待干燥物/3.干燥的熱風/4.濕潤的熱風/5.熱泵干燥主機/6.冷凝水

如上圖，由壓縮機驅動的卡諾循環，在主機內形成15度的冷片和90度的熱片，風機驅動板房內空氣的循環，空氣穿過熱片后形成65度的熱空氣，加熱待干燥物品，帶出水分，成為潮濕的55度的熱空氣，穿過15度的冷片，冷凝成水珠，掉落集水盤，通過水管排出板房。脫水后的空氣再穿過90度的熱片，成為65度的熱空氣，如此循環，不斷降低板房內的相對濕度，達到干燥的目的。

冷片吸收能量，熱片釋放能量，閉環干燥徹底解決了傳統開環干燥的所有問題，具備顯著的優點：首先，排出去的只有水，沒有能量流失， 能量回收，因此效率非常高，是開環方式的幾倍，且效率跟外界溫度和濕度完全無關，一年四季始終保持高能效，適合任何氣候條件;其次，外界粉塵無法進入，達到藥品級的干凈程度，不會造成物品的有效成分流失，大大提高干燥物品的品質和級別，并可以實現低溫快速干燥;此外，均勻的強風對流使得干燥物表面無水膜，保持干燥房內濕度低，保證干燥過程不發霉、不變質，更無需翻動物品，節約人工成本的同時，不破壞物品的功效和品相;*后，機組采用內置式或一體式設計，安裝簡單、性能穩定，可單機/組網/網絡連接兼容，全電腦智能控制系統，可實現遠程監控，可編程溫度、濕度、時間控制，可分段自動控制。

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干燥要注意以下幾組測試數據

*近幾年已經在海南、廣東、江西、湖南等省安裝了大量的閉環出濕式熱泵干燥系統，廠家和用戶都獲得了非常好的效益，并與國家農業部規劃設計院、海南省農業廳等政府部門建立了合作或推廣應用。干燥不同于熱水，干燥是一門科學和藝術，不同物品對應不同的干燥曲線，如溫度、濕度、時間，適用不同的干燥板房，務必請專業的人員設計和安裝板房、貨架、風道和設置合適參數。特別要注意以下幾組測試數據：

1、首先要測定物品干燥特性：在大批量干燥前，必須先少量進行干燥特性的測試，一般是十幾斤即可，實驗出比較合適的干燥溫度、濕度、時間曲線，測試出干燥的脫水率和*短時間。

脫水率的測試：(干燥前的重量—干燥后的重量)÷干燥前的重量，一般轉成百分比。*短時間：從開始干燥至達到干品要求的時間，一般用小時或分鐘計算。

以佛手瓜的干燥為例，其曲線圖(@溫度=60度)，從圖中看出前6小時脫水70%，后六小時再脫水17%左右，總脫水率87%。

2.每次放置量的大小的計算 每次放置量 =(機器每小時的脫水量×物品干燥的預計時間)÷物品的脫水率。

預計時間不得少于干燥*短時間，對不容易變質的物品，預計干燥時間可以遠遠大于*短干燥時間，以減少裝卸貨的次數。物品干燥到了后期，含水量大大減少，體積和表面積減少，脫水難度大大加大，如果前期干燥的物品一直干燥下去，機器的效率無法發揮出來。因此，應該采用二段干燥法，即干燥到一定程度后，將幾個板房的合在一起進行**段的干燥。

為了增加表面積，提高水分蒸發速度，在保證通風的前提下，放置量多幾倍也是可以的，但干燥時間相應加長。如以上佛手瓜的干燥曲線，前6小時已經脫水70%，后6小時再脫水17%即達到完全干燥，考慮員工上下班方便，設定12小時為前期脫水70%，后12小時為后期脫水17%。如選用威而信的WRH500A的干燥主機，耗電功率5KW，每小時脫水30斤，則每個板房每次放置量=(12小時X30斤/小時)/70%=515斤。

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3.貨架的設計

根據物品的大小、形狀等特性，設計合適的貨架，如有孔托盤、無孔托盤、掛桿、掛鉤、傳動帶流水線式等等，主要考慮通風和效率，一般做成推車式。如上，每次放置量為515斤，假設切片后佛手瓜的比重為0.2,則對應的體積=1.29立方米;按25cm厚度，則需要約5.2平方米的面積，則將料車做成1780mm*3000mm的單層結構即可。

實際操作時，次只能放置以上計算量的50%，待實驗結果滿意后，才慢慢加大量，直至達到計算的量。

風道貨架及物料托盤設計示意圖

4.板房的設計

結合場地、產量設計單個、多個單排、多個雙排等結構的板房，一般設計成多個雙排板房，中間走廊和車道，板房內敷設定位導軌，料車在導軌上走動，減少摩擦阻力，提高配合精度，避免料車跟板房沖撞。

板房可以不帶門，靠貨架車上的隔熱板做密封門，結構簡單，成本低，使用方便。板房可采用50MM厚度的泡沫夾芯板，經濟適用、組裝靈活、快速和方便。接合處要打玻璃膠或聚氨酯密封，四周和每6米連接處要C型槽鋼固定。

5.干燥房內部的防潮、防水和隔熱處理：

可根據實際情況現場布置，但要求地面做保溫防潮處理;如果敷設了導軌，貨架的承重全部在導軌上，則除開導軌的地面鋪上普通的隔熱材料(如泡沫)即可。

按照以上要求做出來的工程，基本上一次性可以達到設計要求。由于施工安裝簡單，造價低，效率高，不受環境溫度和濕度的影響，威而信的閉環出濕式熱泵干燥機得到干燥行業廣大客戶的認可，*終可能取代開環式熱泵干燥，目前威而信的訂單不斷，正開足馬力加班生產。