一、热量平衡问题
由于压缩机的输入功,冷凝器的散热量必将大于蒸发器的吸热量,蒸发器与冷凝器都处于封闭的空气循环系统中,若空气与外界无热量交换,则封闭的循环空气的热量会不断增加。在热泵干燥装置刚开始运行时,由于系统尚未达到稳定的状态点.这部分(fēn)额外的热量是有(yǒu)用(yòng)的,它将空气加热到设定的运行状态点。但是,一旦空气达到稳定状态点后,如图3中的1—2—3—4过程,如果持续加热,那么封闭的空气的温度就会越来越高,导致整个空气循环的参数点上移,如图3中的17—2,一3 7—4 7过程,造成冷凝器端传热温差减小(xiǎo),导致冷凝压力不断增高,热泵系统的热泵系数下降,最终出现停机。因此,当空气循环系统达到稳定状态点时,就需要将这部分(fēn)热量排到系统之外,控制空气循环参数在一定范围内,稳定在过程1—2—3—4附近。
為(wèi)了维持系统运行时稳定的空气状态点,可(kě)在干燥器后部、蒸发器前段设置空气一空气热交换器,由环境空气对封闭系统内循环空气进行冷却。辅助热交换器由双位温度开关控制,温度开关的感温包可(kě)设置在空气循环回路中蒸发器入口前,如图1中点2所示位置。当测得空气温度高于设定值时,辅助换热器风机打开,带走空气部分(fēn)热量,冷却循环空气;当空气温度低于一定值时.辅助换热器风机关闭。这样,就可(kě)以维持整个封闭循环中的空气在过程1—2—3—4附近可(kě)接受范围内变化。
二、冷量有(yǒu)效利用(yòng)率问题
由图2可(kě)以看出,从状态点1到状态点3的过程中,只有(yǒu)2—3是水分(fēn)析出的过程。1—2过程中并无水分(fēn)析出,这部分(fēn)冷量仅仅用(yòng)来降温,这是由于湿空气只有(yǒu)达到露点温度以后才能(néng)有(yǒu)水分(fēn)析出。在实际的运行过程中,希望在消耗相同的冷量的前提下,能(néng)够除去更多(duō)的水分(fēn)。冷量有(yǒu)效利用(yòng)率用(yòng)妒表示,其定义為(wèi)在除湿过程中用(yòng)于水分(fēn)析出的冷量与冷量总消耗的比值,即可(kě)以看出,冷量有(yǒu)效利用(yòng)率越大越好。在实际设计过程中,风量的大小(xiǎo)主要取决于空气运行工况点与干燥速率,在这2个参数确定以后,风量基本可(kě)以确定。
然而,由此确定的风量值,在运行时,其风速大小(xiǎo)很(hěn)有(yǒu)可(kě)能(néng)不是空气与被干燥介质进行传热传质的最佳风速值,且由于干空气较快地流过被干燥介质,干空气携带水分(fēn)的能(néng)力尚未得到充分(fēn)的发挥,也就是图2中4—1的过程線(xiàn)很(hěn)短,1—2过程線(xiàn)很(hěn)長(cháng),冷鼍有(yǒu)效利用(yòng)率很(hěn)低,大部分(fēn)冷量用(yòng)于降温而并非除湿,造成热泵干燥装置非常低效。极端地说,热泵系统仅是对空气进行加热和冷却的不断重复的过程,带走的水分(fēn)很(hěn)少。针对此,可(kě)以在干燥箱处设置空气旁通管路,使得干空气反复流经被干燥介质,当其携带足够多(duō)的水分(fēn)时,再离开干燥箱,也可(kě)以改变干燥箱的结构,在内部设置折流板,延長(cháng)空气与被干燥介质的接触时间,加大其接触面积。http://www.zhenghangsy.net