a, 間歇干燥設備產量低、能耗高、運行成本高。
b,連續干燥設備產量大、能耗低、運行成本低。
3,按照干燥設備機械結構和物料運動狀態區分有箱式、塔式、網帶、盤式、管束、槳葉、雙錐、滾筒、振動、流化床、轉鼓、沸騰、噴霧干燥等等種類繁多,在此不一一列舉進行分析。
4,按照干燥設備供熱形式;燃燒化石能源鍋爐供熱、熱泵干燥、太陽能干燥、電熱干燥等。
5,按照干燥設備內物料周圍處的壓力區分:
a,常壓干燥,干燥設備內物料周圍處的壓力和當地大氣壓之差在2000pa(風機風壓)左右。
b,真空干燥,干燥設備內物料周圍處的絕對壓力一般<25000pa(真空泵壓力),物料受熱溫度<64℃。
6,各類干燥設備的熱能耗
a,網帶氣流低溫干燥熱能耗最高,熱能利用率20-25%,熱能耗7500-8500千焦/千克水。
b,其他氣流中溫、高溫干燥熱能耗較高,熱能利用率30-50%,熱能耗5000-7500千焦/千克水。
c,常壓傳導、輻射供熱干燥熱能耗較低,熱能利用率40-60%,熱能耗4600-5500千焦/千克水。
d,真空傳導、輻射供熱干燥熱能耗較,熱能利用率50-70%,熱能耗3300-4200千焦/千克水。
e,常壓干燥和真空干燥組合的多效干燥熱能耗最低,熱能利用率70-80%,熱能耗1800-2500千焦/千克水。
三,真空低溫連續干燥技術設備;
1,常規真空干燥設備容易進行高品質、節能干燥,但多是間歇干燥操作,頻繁進行人工加料、抽真空、供熱、調溫、破真空、出料等造成運行成本高。
2,常規真空干燥設備如雙錐干燥、盤式干燥、槳葉干燥、網帶干燥、管束干燥等由于機械結構、干燥特性原因干燥器容積內供熱面積小在3-5平方米/立方米,干燥時有效傳熱面積只有40%,以至于產量干燥設備產量性能價格高昂。
3,真空低溫連續干燥塔式技術設備,我們歷經12年花費5000萬元,對真空干燥倉進行高強度、簡單結構設計,研制成功了新一代高氣密耐磨關風器,實現了全過程連續干燥的第六代低成本制造的真空低溫連續干燥塔式設備,該設備適用各種顆粒、微粉、高水分物料進行高品質、極低含水量干燥,節能干燥熱能利用率50-70%,熱能耗3800-4500千焦/千克水,無有外排有害氣體、液體、粉塵,不會產生易燃、易爆,無微粉成品飛灰損失,容易回收溶劑、香味花露水。
4,對真空干燥倉進行高強度、簡單結構、高密度供熱管設計容積內供熱面積大在8-18平方米/立方米,研制成功了新一代高氣密耐磨關風器,實現了全過程連續干燥。該設備體積只有同產量常規真空干燥設備的25-30%設備加工成本低,占地面積小,采購成本、使用成本低、運行成本低,熱能耗低所以是低成本干燥設備,使用該設備干燥加工物料的節能費用、降低人工費6-12個月可以收回設備采購成本。
5,該設備高密度供熱管設計容積內供熱面積大在8-18平方米/立方米,同產量設備體積小、占地面積小,大型單臺設備干燥加工產量500-1000噸/天,組合成套干燥設備干燥加工產量2000-8000噸/天。
小結:高新科技真空低溫連續干燥設備是同產量常規間歇真空干燥設備制造成本的15-25%,和低溫熱風對流干燥同產量設備制造成本相當,略高于中溫、高溫熱風對流同產量干燥設備制造成本,但是同時具備高品質、節能、環保、低成本干燥特點,其他干燥設備不具有可比性的。
四,多效干燥技術設備;真空低溫連續干燥技術設備出干燥倉的真空飽和蒸汽容易回收二次利用再干燥物料,可以進行如同真空多效濃縮原理的雙效、三效超級節能干燥,極大降低干燥成本。
五,封閉循環氣流熱泵干燥技術設備;
1,高效熱泵熱源供熱能效比COP5-6,供熱溫度可達60-65℃。
2,高效回收花露水、化工溶劑,氮氣封閉循環干燥不氧化褐變。
3,熱(電)能耗低1600-1800千焦(380-430瓦)/千克水。
六,上述技術設備已經通過部級專家評審、鑒定具備國際領先技術水平,并且獲得多項授權發明專利、實用新型專利。
綜述結論:我的感悟!
1,真空低溫連續干燥技術設備、封閉循環氣流熱泵干燥技術設備是同時具備高品質、節能、環保、低成本的干燥技術設備,是高新科技產品,符合國家經濟轉型政策。
2,科學技術是第一生產力,繼續創新是科學技術發展的原動力。
3,高水平的市場營銷是創新科技產品的必由之路。
4,有成效的資本運作是創新科技產品的生命源泉。
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干燥熱能耗分析及對策:
干燥是能量消耗較大的工業單元操作之一。這是由于無論是干燥膏狀物料、漿狀物料,還是含水分的固體物料,都要將液態水分變成氣態,因此需要供給較足夠的汽化潛熱。統計資料表明,干燥過程的能耗占整個加工過程能耗的12%左右。因此,必須設法提高干燥設備的能量利用率,節約能源,采取改變干燥設備的操作條件、選擇熱效率高的干燥裝置、回收排出廢氣中的部分熱量等措施來降低生產成本。干燥操作可通過以下途徑進行節能。
干燥過程的熱能耗組成分析及對策:
一,干燥器的外表面及供熱管路熱損失,一般不會超過總熱能耗的10%,大中型生產裝置若保溫適當,熱損失約為3-5%。因此,要做好干燥系統的保溫工作,求取一個最佳保溫層厚度。
二,物料中水分所需汽化潛熱(工程概算)=600大卡-2488千焦/公斤水,熱風對流干燥一般是總熱能耗的25-40%,傳導供熱干燥一般是總熱能耗的50-70%。因而建議盡量選用傳導供熱干燥器,提高干燥熱能效率。降低干燥器的蒸發負荷。物料進入干燥器前,通過機械方法過濾、離心分離或濃縮等預脫水方法,增加物料中固體含量,降低干燥器蒸發負荷,這是干燥器節能的最有效方法之一。
三,物料升溫所需熱量,干燥所在地域溫度影響較大,一般為總熱能耗的3-10%,寒冷地區的結冰固體物料物料融冰和升溫所需熱量高達總熱能耗的15%以上,利用余熱或者低溫熱能提高物料干燥前溫度,可以大幅度降低熱能耗。
四,干燥器外排氣體及干燥后物料冷卻熱損失,熱風對流干燥一般是總熱能耗的35-50%,因此應盡量提高進氣溫度,降低出氣溫度和物料溫度,回收排除空氣用于鍋爐,都可以減少熱能耗。傳導供熱干燥一般是總熱能耗的15-30%,降低出倉物料溫度減少熱能耗,回收排出的飽和蒸汽的汽化潛熱可以極大降低熱能耗。
五,干燥器工作狀態時是間歇或者連續工作,間歇式干燥機需要開、停熱源以及電機等,增加了能耗,因此應盡量選用連續式干燥機以降低能耗。常用的干燥設備以傳熱形式區分主要有熱風對流干燥設備、傳導供熱干燥設備、輻射供熱干燥設備
六,熱風對流干燥設備技術特性及熱能耗:目前在用的干燥設備例如滾筒烘干器、流化床烘干器、熱風烘干塔、網帶烘干器等大多是熱風對流干燥技術設備,其經歷長期使用及革新,技術狀態臻于完美,具有設備技術成熟,造價低,操控性好等優點。熱風氣流干燥工作基本原理是用進倉高溫干空氣給濕物料升溫,升溫濕物料的表面水分受熱汽化蒸發轉移到空氣中,降溫后有一定濕度的空氣移出倉外,外排空氣溫度高、水汽密度大熱效率較高,但是受物料溫度限制,而且排出的不可能是高濕度空氣(排氣濕度一般只有35-50%),所以外排空氣攜帶了大量不能利用的熱能而且難于回收利用。造成了其缺點是熱能耗高,干燥物料品質差,干燥技術設備使用時,進風溫度越高,能耗減少,但是不利于品質控制,干燥工作環境差。極不適應干燥行業發展的高品質、節能、環保、低成本的要求。進風溫度越低,物料溫度低、品質好,能耗更高并且不能進行極低水分<0.3%干燥。熱風對流干燥技術設備使用時受環境溫度、空氣濕度影響極大,環境溫度低能耗就高,空氣濕度大高溫高濕環境能耗大,甚至難于進行干燥加工。另外要指出供熱空氣的熱比容只有水的1/4,蒸汽的1/2,供熱風機電機裝機功率大、電耗高,增加總能耗。熱風對流干燥技術設備熱能耗:在東北地區寒冷季節為7000-8500千焦/千克水,長江以南地區6000-6500千焦/千克水。
七, 傳導供熱干燥設備技術特性及熱能耗:目前在用的干燥設備例如盤式干燥器、槳葉干燥器、列管干燥器、雙錐真空干燥器、真空干燥箱及各類真空干燥器都是傳導供熱干燥技術設備。傳導供熱干燥工作基本原理是高溫熱介質通過傳熱管路外壁、傳熱板件外壁、傳熱夾層外壁將熱能傳導、并輻射給物料,物料升溫后物料中的水分汽化壓力升高氣體從物料內移出,干燥器內的高濕或飽和蒸汽經真空泵或者引風機移出到外部。傳導供熱干燥技術設備熱能耗3000-3500千焦/千克水。
八, 輻射供熱干燥設備技術特性及熱能耗:目前在用的干燥設備例如遠紅外干燥器是輻射供熱干燥設備,熱能利用系數取決于輻射材料黑度系數(一般在0.85-0.92),熱能耗關鍵在于紅外頻譜匹配性和熱源的效率,一般為4200-5000千焦/千克水。常用的個類微波干燥器應該列入輻射供熱干燥設備,熱能利用系數高>0.95,穿透加熱效率高,但是電能轉換微波效率低一般在50-70%,干燥脫水成本高0.6-1元/千克水。
九, 電驅動熱泵干燥設備技術特性及電能耗:電驅動熱泵干燥設備供熱按傳熱形式區分主要有主要有氣體對流熱泵干燥設備、傳導供熱熱泵干燥設備。其他干燥機都需要另設熱源設備供熱,電驅動熱泵干燥設備的熱能獲得,是由熱泵蒸發器吸收環境熱能工質氣體升溫后,進壓縮機壓縮再升高溫后經冷凝器釋放熱能給熱介質傳熱給濕物料,進行脫水干燥。熱泵供熱干燥時,熱泵制熱量(W)與輸入功率(W)的比率定義為熱泵的循環性能系數COP(能效比)。目前國內熱泵制熱能效比一般為4-5,輸入功率1千瓦可以制熱4-5千瓦。
十,燃煤供熱設備的熱效率: 很多干燥設備使用燃煤、燃油、燃氣供熱獨立供熱。優質燃煤供熱的熱損失:排出煙道氣15-18%,息渣1.5-2.5%,不完全燃燒3-4.5%,爐具散熱1.5%,一般而言燃煤供熱的熱效率<75%,使用劣質煤炭、操作不當爐具的熱效率低至<65%。提高爐膛溫度、降低排出煙道氣溫度可以增加爐具熱效率。傳導供熱的真空低溫干燥設備可以方便利用排出煙道氣熱能,減少煙道氣熱損失10-12%和息渣熱損失的1-1.5%,實現進一步節能。
各類傳熱干燥技術設備熱能耗對比:熱風對流干燥技術設備熱能耗7000千焦/千克水>輻射供熱干燥技術設備4500千焦/千克水>傳導供熱干燥技術設備3300千焦/千克水。
干燥熱能耗性價比以常用低硫優質煤炭燃燒值29200千焦(5500大卡)/千克,價格600元/噸=0.6元/公斤計算:熱風對流干燥技術設備熱能耗煤炭費用=0.144元/千克水>輻射供熱干燥技術設備熱能耗煤炭費用=0.092元/千克水>傳導供熱干燥技術設備熱能耗煤炭費用=0.068元/千克水。
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