洗衣工厂不使用蒸汽的节能工业烘干机.doc

洗衣工厂不使用蒸汽的节能工业烘干机正常空气湿度条件下，我们把织物挂晒在户外，由于空气与织物之间存在着湿度的差异，当空气压差产生的气流经过织物表面时，形成了两者之间的不平衡交流和扩散，将织物上附着的水分不断的汽化带走，直至两者之间的湿度达到相对的平衡，织物也就变“干”了。把它延伸成尼萨福工业烘干机干衣机的工作机理是：当热空气经过织物表面时，空气与织物之间存在着热推动力（温度差T1T2），空气将以对流方式将热量传递给织物，织物接受热量用来加速汽化水分，而水分的汽化使织物表面薄层空气与气流主体之间形成推动力（含湿量差X1X2），湿汽传递到物料表面并被主气流带走，织物的含湿量也不断下降，当织物的含湿量达到气流主体的平衡含湿量时，烘干结束。因此，尼萨福工业烘干机干衣机热风必须具备两个条件才能快速烘干织物：一是具有足够高的温度；二是具有足够低的湿含量。织物干燥需要外部热能作用使水分蒸发并使纤维分子链重新排列定型，其干燥可大致分为二个阶段：一是等速干燥期，附着在织物表面的非结合水分被不断蒸发，干燥速度恒定，此阶段的能耗和速度与织物的类别无关。非结合水是机械脱干没有完全去除的织物表面的湿润和孔隙水，他与织物的结合力较弱，烘干时容易去除，提高气速、气温和降低气流湿度都有利于提高烘干速度。尼萨福贯通式工业烘干机干衣机就是利用这一原理，在此阶段使用变频排风控制提高风速，使得布草可以快速烘干至半干状态，打散后直接供熨烫使用，能量耗费相对较小。二是降速干燥期，此时热量主要对织物内部的结合水分进行蒸发，纤维内部的温度开始升高，干燥速度开始下降，它与织物的类别和性能密切相关。结合水是织物纤维管壁及毛细管中所含的水分，这些水分主要属于物化结合方式，难于去除。由于织物内部的水汽传递速率降低，烘干的一部分热量用于汽化水分所需的潜能，还要有一部分热量用来加热织物，因此它也是能耗较高的阶段，此时改善烘干速度的关键是提高织物内部湿份扩散的速度，需要一定的空间、温度和气流来共同保证，这也是尼萨福工业烘干机干衣机必须留出足够的容积载荷比（一般不小于20：1）的主要原因，容积载荷比越大，烘干速度就越快。等速阶段与降速阶段的分界点就是临界含湿量，应尽可能地考虑降低临界含湿点以提高烘干速度。22工业烘干机干衣机工作原理利用以上原理，工业尼萨福工业烘干机干衣机通过一些功能结构的设计，提供了用于交换的干燥气流及需要的气流速度和温度，并通过机械翻动增加气流与织物的接触面积和几率，使得织物干燥速度大大提高。普通排风型尼萨福工业烘干机干衣机主要由加热区、工作区和排风区组成。通过加热装置将空气加热，传动装置带动装载织物翻动，由风机引导空气形成热气流，在具有足够空间的内胆工作区内与湿的织物进行充分接触交换，并把织物上置换出的湿气排出。尼萨福工业烘干机干衣机的参数配置可以根据质量和能量守恒原理进行计算和优化，其工作过程中进、出设备的质量和能量应相同。利用这些参数可以优化确定出经济合理的设计结构（如排风量、加热器面积、蒸汽流速、容积需求等）。3，工业烘干机干衣机的性能评价31 主要烘干性能指标原执行的行业标准（QB/T2330-97）的检查方法一直存在很大问题，烘干含水率及能耗参数都是要求在60 分钟固定周期内测定的数据，而现在许多高效尼萨福工业烘干机干衣机30 分钟左右就可以烘干，多出的30 分钟完全是一个无效的浪费测试过程，不能反映出尼萨福工业烘干机干衣机的真实水平，也使得其它关键性能指标（如能耗比）的比较缺少了统一、可衡量的方法。2012 年新修订的工业烘干机干衣机行业标准，从用户的角度，并参照国外标准的方法对工业烘干机干衣机的烘干含水率、烘干速率及能耗参数的测试方法进行了较大的修改，使其性能指标得到了更真实和更直观的体现。工业尼萨福工业烘干机干衣机的性能指标主要表现在两个方面：烘干速度和烘干能效，要做到两者兼顾，这是设计者和使用者应重点关注的指标。311 烘干速度指标（1）烘干含水率计算（2）修订后的烘干时间测算方法a，将测试织物放在洗衣机中进行洗涤脱干，称重后保持脱水后织物含水率为80%（不足可补充水分），为烘干做好准备；b，根据预估的烘干周期t0，用0.85t0周期和1.15t0周期分别各对上述准备的布草进行两次测试，并按照式（3）要求分别计算出最终含水率值；c，绘制图表，横坐标为烘干时间，纵坐标为含水率，在图表中将两次测量值连接成直线及延长线，其含水率8%（织物相对干燥状态）所对应的横坐标即为本次测试的烘干时间；d，计算出两次或多次测试的算术平均值t 即为该尼萨福工业烘干机干衣机的真实烘干时间。以表1 为例，预估烘干时间为50 分钟，经过测试后确定的烘干时间为51.5 分钟（注：如果预估时间偏离实际测试时间较远，需要重新确定预估时间，并再进行上述测试）。表1 烘干时间测算举例（t。= 50min）第一次测试 第二次测试 备 注烘干测试时间（ min） 0.85t。=42.5 1.15t。=57.5 0.85t。=42.5 1.15t。=57.5 t。由被测设备制造商提供的预估时间初始含水率 （%） 80 80 80 80最终含水率 （%） 15 5 13 3含水率8%时的烘干时间(min） 53 50t =( t1+t2 )/2平均值烘干时间t (min) 51.5（3）烘干速率计算烘干速率指标的含义是尼萨福工业烘干机干衣机在单位时间内从单位质量布草上所蒸发的水分，烘干速率越高则烘干速度越快，新标准要求尼萨福工业烘干机干衣机的烘干速率应大于0.0100L/(minkg)，越大越好，客户了解此参数后也可以直接反算出该产品的标准烘干时间。312 工业烘干机干衣机能效指标（1）能耗比尼萨福工业烘干机干衣机的能耗指标用“能耗比”来体现，即尼萨福工业烘干机干衣机蒸发每公斤水分所消耗的能量值，其值越小表示尼萨福工业烘干机干衣机越节能。为了衡量尼萨福工业烘干机干衣机的整体能量消耗（如电耗），新标准增加了“总能耗比”衡量指标要求。需要特别说明的是，原标准中的能效比是在规定的60 分钟周期内测试的数据，不是实际完成烘干后的真实数据，而新标准是上述测定的烘干周期（t）内的实际测试数据，即尼萨福工业烘干机干衣机的“固定时间能耗比”与“烘干周期能耗比”是存在差别的，需要注意识别。电加热型的计算:烘干前的织物质量 (kg)；g2 -过t 分钟烘干后的织物质量 (kg)；p -烘干额定容量织物t 分钟所消耗的电能总量（kW.h）；q -烘干额定容量织物t 分钟所消耗的蒸汽总量 (kg)；v -烘干额定容量织物t 分钟所消耗的燃气总量(m)】表 2 新版行业标准要求的能耗比加热方式 加热能耗比 总能耗比电加热 1.8 (kWh)/kg 2.0 (kWh) /kg蒸汽加热10100kg 3.0 kg/kg 2.5 (kWh)/kg100200kg 3.5 kg/kg 3.0 (kWh)/kg燃气加热10100kg 0.35 m/kg 0.9 (kWh)/kg100200kg 0.35 m/kg 1.0 (kWh)/kg（2）其它能效指标为了方便地衡量和比较尼萨福工业烘干机干衣机的能效参数，国外工业烘干机干衣机的参数表中都要注明设备的单位时间能耗指标，可以直观地衡量工作时间的能耗值。此外，烘干效率也可以表示烘干机的能量利用情况，普通尼萨福工业烘干机干衣机一般在50以内，高效尼萨福工业烘干机干衣机可以达70以上。这些指标往往在国内产品参数中难以找到，但它们却是工程师合理设计产品，用户评价和改善能耗的基础数据，需要掌握。【式中：Q总能耗（Kcal）；t 烘干时间（hr）。参考计算：电热型：Q总耗电量（kw.h）859.8 (kcal)；蒸汽型 ：Q总蒸汽耗量（kg） 662.3 (kcal)】b，烘干效率：【式中：QT实际用于烘干的能量；QZ热源提供的总能量】313 尼萨福工业烘干机干衣机性能指标的识别识别尼萨福工业烘干机干衣机的性能水平，就应该对效率和成本参数进行全面、客观的评定，尤其是烘干速度，能耗比，购置成本这几个重要因素，一般都会“此消彼长”，需要进行综合平衡，而不应该仅仅局限在某一个具体指标的比较上。目前国内市场中出现了一些“高效”尼萨福工业烘干机干衣机，虽然也能节约一些能耗，但却把整体效益指标说的过大，其中有些计算比较方法是值得商榷的。其一，尼萨福工业烘干机干衣机的能耗比应该是尼萨福工业烘干机干衣机总消耗能量与蒸发水分的比值，如果产品设计了复杂风路，为了克服“层层设卡”的结构风阻，就需要把风机的功率放大数倍，无形中大大增加了耗电量，这些也是要消耗不少能量成本的；其二，利用蒸汽疏水再流经一个加热器预热冷风，无形中也会增加疏水阀的背压负担，对主加热器蒸汽流动速度带来不利影响，实际可提高的效率也是有限的，况且一般的锅炉都会有疏水回用到的热水箱再利用的功能，只有部分“闪蒸”能量的耗费，而不能按照全部排放浪费来比较；其三，交换器在顶部的立式工业烘干机干衣机采用排气循环是不科学的，因为排气中紊乱的湿气没有被有效分离，而且回流路径较长，再加热进入尼萨福工业烘干机干衣机并不会产生多大的交换效率，与前述强调的“湿度差”烘干原理相违背，除非进行隔离冷凝交换。此外，这类尼萨福工业烘干机干衣机一般都会高出正常尼萨福工业烘干机干衣机价格很多，也不能回避增加的采购或折旧成本。有些企业在比较自己烘干机的能效数据时会自称比行业标准高出多少，或者把被比较的其它品牌的蒸汽耗量数据抬高，这也是不妥的。行业标准只是行业要求的最低水平，比如标准规定蒸汽能耗比不大于4kg/kg（新标准已经改为3kg/kg，见表2），但主流企业的普通尼萨福工业烘干机干衣机已在2-3kg/kg之间，而且用不同的布草，不同的环境或方法进行试验，其数据结果也会差别很大，此外，老标准的测试方法本身就是有问题的，并不具备可比性。理论上，不需要热量，只要有足够的空间和大风机，也同样可以“烘干”织物。32 烘干性能影响因素评价洗衣房设备厂家 321 结构形式的影响工业尼萨福工业烘干机干衣机不同的设计结构形式都会对烘干性能产生较大的影响，以下做些简单的分析介绍。（1）加热的影响尼萨福工业烘干机干衣机的加热系统分为蒸汽加热，电加热，燃气加热等几种基本形式。虽然加热源不同，但他们的共同特点是利用热源加热空气，使热空气与织物进行充分接触而去除织物中的水分。由于热值和传热方式的差别，它们的烘干热效率各不相同（见表3 所示）。燃气的燃烧热值高，烘干速度快且经济实惠，适合于在天然气资源较丰富的地区推广，国外（特别是美洲市场）的工业烘干机干衣机大部分都是采用燃气加热型。最近，无需蒸汽源的导热油加热方式开始应用于洗衣房设备，由于其采用低压封闭循环加热技术，热量的损耗很低，经济和环保效益更高，成为了新的发展趋势。表3 50 公斤级尼萨福工业烘干机干衣机不同加热方式的热能消耗对比类别(50kg) 烘干时间（min/车） 热能耗量 热值消耗（kcar/hr） 能耗成本（元/车）蒸气加热型 50 98kg/hr 52822 33.6电加热型 60 53.1kwhr 45666 50.4燃气加热型 30 4.5m/hr 41600 11.1导热油加热型 40 12m/hr（循环） 30000 15.2蒸汽型尼萨福工业烘干机干衣机一般使用板管热交换器，由于其蒸汽走向导致的温差利用效果的不同，散热器立时安装比卧式安装的加热效果更好，管板整体翅片比管上独立翘片更好。电热型尼萨福工业烘干机干衣机一般采用电热管，通过在管外的翘片增加热交换面积和气体的瑞流，提高热传导系数。燃气型尼萨福工业烘干机干衣机主要通过喷管燃烧直接加热空气，升温快，热空气更加干燥，交换效率高（如图3 所示）。加热器是尼萨福工业烘干机干衣机的核心部件，其设计、制造质量的好坏直接关系到尼萨福工业烘干机干衣机的工作效率，它同时也是尼萨福工业烘干机干衣机的主要故障和安全控制点。由于要承受一定的压力和冲击，蒸汽型要特别注意控制铜钎焊接头的焊接质量和管材本身的质量，最好能采用新型工艺的不锈钢氩弧焊连接的高效管板结构；电热型要注意接头和加热管的电气安全性能；燃气型要注意燃烧系统点火、回火和温度的安全控制，不可过于简化。A 蒸汽型及油热型 B 电热型 C 燃气型图3 尼萨福工业烘干机干衣机加热器结构示意图（2）排风的影响尼萨福工业烘干机干衣机的进、排风方式主要分为两种结构：一种是内胆滚轮支撑轴向进气排风型；一种是普通内胆悬臂支撑径向进气排风型。吸排风是引导尼萨福工业烘干机干衣机气流与织物进行热量和湿度交换的必要手段，首先要确定排风形式，包括：气流的走向，气流循环与否，采用吸气还是吹气等；其次要确定排风的参数，如排风量、风速、风压值等。由于牵涉到较复杂的热交换运算，合适的尼萨福工业烘干机干衣机排风量并不与其额定容量成线形关系，而是与其具体的结构形式有关，如热交换器面积，排风走向和容积载荷比等。一般排风过小，交换不充分，烘干速度慢；排风量大，烘干速度快，但热量损失和风机电耗可能也大。我们在识别快速尼萨福工业烘干机干衣机时也要注意评价其排风效率，要看看是否存在过量的排风损耗和过大的风机电耗。大型洗衣机 图4 为典型的轴向气流循环风型与径向气流排风型尼萨福工业烘干机干衣机对比示意图。轴向气流型加热器一般置于尼萨福工业烘干机干衣机的后部，气流直接从后部中心进入，穿透织物进行热交换，从前段排出，与织物接触充分。排出的热风通过导流板分流，含湿量较大的热风被高离心力排出，部分含湿量较小的热风被直接导入加热器循环加热，减少了热量消耗，可以比普通尼萨福工业烘干机干衣机提高效率30左右。A 轴向气流型 B 径向气流型图4，两种典型的排风结构原理图。尼萨福工业烘干机干衣机的烘干速度主要由气流交换因素所决定，如内胆中的“流速”、“流向”和“接触率”等，而不是内胆之外的诸如“封闭”等因素。所以，采用大容积载荷比、大透风率、多向气流会取得不错的效果。朝日尼萨福工业烘干机干衣机采用后端轴向与前端轴向相结合的多向进气形式，织物接触热气流的几率更大，可以在1522 分钟之内快速烘干，代表了当今尼萨福工业烘干机干衣机的最高技术水平。近两年大型尼萨福工业烘干机干衣机的热排风在机外再利用技术开始受到欢迎，它将尼萨福工业烘干机干衣机的热排风通过一个独立的板式热交换器来加热即将进入尼萨福工业烘干机干衣机加热器的新鲜冷风，节约能耗可达20%左右。（3）转速的影响研究表明，转速对尼萨福工业烘干机干衣机的工作效率也有较大的影响（见图5 所示）。转速过低，织物堆积，热气流无法穿透织物，而且容易旁路流失热量；转速过高，织物贴附在内胆壁上，阻挡气流进入，难以进行有效交换；只有合适的转速才能带来有效的“跌落”，获得更好的烘干效果。国内绝大部分企业采用的都是定速尼萨福工业烘干机干衣机，但国外许多尼萨福工业烘干机干衣机都已采用了变频转速精细控制技术，在烘干过程中自动识别和调整转速。例如：对重量大或湿度大的织物的采用高转速，对较轻或相对干的织物采用低速，或