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摘要：目前，人们越来越关注干燥品质，热泵型干燥机以其高品质、低能耗等优点引起了相关方面的高度重视。近年来，热泵型干燥机逐渐被应用在食品和农副产品的干燥中，已经获得了很好的社会经济效益，大幅提高了产品的附加值。尤其是在中国政府环境保护和节约能源政策的背景下，热泵型干燥机技术获得了空前的发展。基于此，本文主要分析了热泵型干燥机技术及经济效益。
关键词：热泵型干燥机；经济；效益
很多农副产品加工和工业生产都需要干燥工序。而随着人们生活水平的逐渐提升、环境保护意识的逐渐增强和非再生能源的快速枯竭，传统的燃煤和燃油等高污染、高耗能的干燥设备的使用逐渐被严格限制以致被禁止。而在这种背景下，作为一种安全、环保、节能的干燥设备，热泵型干燥机逐渐替代了原有的传统干燥设备。
1 热泵型干燥机的工作技术原理及技术特点
1.1 工作技术原理
热泵型干燥机采用的是逆卡诺原理，吸收周围空气中的热量，再将其传给房内，以提高烘干房的温度，然后配合相关设备将物料干燥。热泵型干燥机的循环系统包括压缩机、换热器、节流器、吸热器及压缩机等装置。在压缩机的作用下，制冷剂在系统中进行循环。在压缩机内，它完成了气态的升压和升温，它进入内机后，将高温热量释放以加热烘干房中的空气，同时被冷却并变为液态，它继续运行，达到外机后，液态吸热蒸发，迅速变为气态，同时温度下降为零下20℃～30℃，而吸热器附近的空气则会不断地将其热量传给制冷剂。制冷剂连续循环就将热量从空气传递到了烘干房室内的空气中。
1.2 热泵型干燥机的技术特点
（1）低温、封闭、循环干燥且干燥质量好。将干燥房内的空气温度控制在20～80℃，所干燥的物料可满足高质量的要求；干燥介质进行封闭循环，避免了因和外界气体进行的交换而污染物料，尤其适用于食品、药品或生物制品。另外，当物料易氧化、燃烧或爆炸时，还可通过惰性干燥介质，实现无氧干燥。
（2）高效、节能。热泵型干燥机中空气加热的热量来源于干燥室排出空气中的潜热和显热，输入的能量只供给热泵压缩机，而热泵本身又具有以少量功耗制得大量热量的优点，所以热泵干燥装置比传统的对流干燥器更加高效、节能。
（3）方便调控温度和湿度。如果物料要求进干燥室的空气具有较好的温度和湿度，则可以调整冷凝器和蒸发器中工质的冷凝温度和蒸发温度，使物料的质构和外观等要求得到满足。
（4）可回收利用物料中的易挥发成分。部分物料中包含易挥发的有用成分，采用热泵型干燥机进行干燥的过程中，在干燥房中，易挥发成分与水分一起气化并进入空气，经过蒸发器时，含易挥发成分的空气被冷却后，易挥发成分液化，和凝结水一起被排出，收集该凝结水，并采用相应的措施即可分离出易挥发的有用成分。
（5）环保。干燥介质在热泵型干燥机中封闭循环，没有异味、粉尘和挥发性物质随干燥废气排放而污染环境；热泵直接回收干燥室排出气体的余热用以加热冷干空气，机组对环境不产生热污染。
（6）多功能。在热泵型干燥机中的热泵也具有制冷功能，在较少干燥任务的季节，通过制冷功能可以低温加工或保鲜多种物料，在寒冷季节，还可发挥热泵的制热功能，为养殖或种植场所供热。
（7）适用物料广泛。对于适宜热泵干燥的物料，主要包括干燥耐受温度位于20～80℃的物料，或具有较高的可耐受温度、但是采用热泵干燥会更加节能或安全时的物料。较多应用的物料有木材、谷物、种子、食用菌、药材、海产品、生物活性制品、纸张及茶叶等。
（8）一般情况下，相较于普通干燥装置，热泵型干燥机的初投资会稍高一些，但是，热泵型干燥机具有较高的能源效率，而且运行费用也较低，在综合经济性方面，热泵型干燥机仍有优势。
1.3 展望热泵型干燥机技术的前景
物料干燥需要消耗巨大的能量，相关统计显示，大部分发达国家干燥所消耗的能量为7%~15%的全国总能耗，但是，热效率却仅为25%~50%，与此同时，大多数干燥过程对物料，尤其对热敏性物料，比如生物和食品，都会产生影响，会影响物料的风味、营养、色泽及组织。而热泵干燥技术的能耗低、干燥品质高、环境污染小以及适用范围广等特点，同时国内外的试验研究已经证明其节能效果非常优异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段，热泵型干燥机正在不断提高干燥温度，研发新的热泵干燥系统，加强热泵的自动控制等，而热泵型干燥机技术实现了降耗与产品质量提高的完美统一，将给干燥行业带来巨大的发展空间。
2 分析热泵型干燥机应用的经济效益
2.1 分析热泵型干燥机和传统干燥工艺的各项经济技术指标
相关研究显示，从经济技术指标方面来看，热泵型干燥机技术远远优于传统干燥工艺，具体表现在节能、优质及高效等方面。以下以加工1t鲜菜为例，进行比较。
2.1.1 对比能耗
（1）热泵型干燥机烘干技术：测试结果显示，加工1t鲜菜的过程中，热泵主机消耗20kg标准煤，热泵和循环风扇的耗电功率分别为2.75kW和0.2kW，按4h计算，折算为标准煤4.803kg。所以，总共消耗标准煤24.803kg。
（2）传统干燥工艺：消耗240kg标准煤，循环风扇的耗电功率为2.4kW，按4h计算，折算为标准煤0.977kg。所以，总共消耗标准煤240.977kg。
（3）通过计算发现，热泵型干燥机的能耗约为10%的传统干燥工艺能耗，节能率约为90%。
2.1.2 对比质量
热泵型干燥机的产品色泽好、质量稳定，而且没有残留SO2等有毒物质。
2.1.3 对比干燥效率
热泵型干燥机产品的水分含量均合格，而且无返工，同时所用干燥时间也相对较短。
通过以上对比发现，热泵型干燥机的投用，既节约了大量的能源，保证了产品质量，又大幅提升了工作效率。该热泵型干燥机技术，在经济上合理，在技术上可行，而且高效、节能。
2.2 环保意义
燃煤和燃油型干燥机都属于燃烧型，会排放烟尘及CO2等。目前，在中国大气环境日益恶化的背景下，这无疑会再次加重中国的大气污染。而其中的燃油干燥机还会在粮食表面留下一种有毒物质—苯并芘。对于热泵型干燥机，不会产生这种成分，也不会排放CO2等。
空气源热泵技术在烘干上的应用而产生了热泵型干燥机，它只需要供电即可，没有二次污染，属于环保产品和清洁技术。
适当改造现有的热泵型干燥机，不仅能获得很好的节能效果，而且收回周期短。从长远发展方面来看，改造会进一步降低运行成本。
2.3 劳务意义
对于热泵型干燥机只需要用电即可，而其它干燥机的各种麻烦，热泵型干燥机都很好地避免了，在整个烘干过程中，几乎不消耗人工等。
3 结 语
综上所述，随着人们生活水平的稳步提升以及石化能源价格的不断提高，热泵型干燥机技术的应用范围也变得越来越大。热泵型干燥机技术的能耗相对较低，运行成本也较低，具有十分明显的节能减排效果，同时所加工产品的质量品质也较优，具有显著的社会和经济效益。
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论文作者:周才欢,黄树权
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
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