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金銀花高溫熱泵烘干解決方案
時間：2018-05-28
金銀花烘干實施方案
1 項目慨述
項目位于河北省滄州市一家金銀花加工廠，熱泵烘干機組置放于生產車間，生產車間環境溫度全年平均溫度20℃以上，給空氣源熱泵提供了優越的工作環境，空氣源熱泵在烘干金銀花的過程的同時給生產車間排出免費的冷空氣降溫，給生產工人提供良好的工作環境，整個過程只需要輸入少量的電源，無任何廢氣廢熱排放，是目前最節能的烘干設備。
1.1 工程慨述：
1、烘干房有效烘干尺寸:9米(長)*3.6米(寬)*3米（高）用空氣能熱泵烘干機進行烘干.烘干周期22.5小時.
2、 設計烘房以每次烘干的2000Kg的金銀花,需烘干82%的水份.烘干金銀花的時期為全年. 烘房結構為冷凍庫保溫板結構,表面積約為140.4平方米。
3、本工程的設計目標，創造一個恒溫恒濕的烘干環境，使金銀花在其中充分加溫，排出水分，提高金銀花的品質和縮短其烘干周期。
4、為了減少費用、降低運行成本，保證安全、舒適、衛生、環保，采用熱泵烘干機組。該系統由佰什特整體式烘干機組獨立完成。
1.2 氣象條件：
由于生產車間基本上都達到20℃以上；此氣候條件為利用空氣能熱泵烘干機組轉化空氣中的能量提供了有利條件.以20℃氣溫的溫度作為設計點.
1、設計氣溫25℃，(資料來源：建筑給排水設計規范表5.14) 設計烘箱內的終止溫度為：65℃(GB/T21362-2008)
2、設計烘房溫度：烘房溫度從環境溫度（20℃）階段性升溫到65℃，期間結合排濕操作。
2 金銀花烘干系統設計
2.1 設計依據
1．《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）
2．《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》（GB50242-2002）。
3、《外墻外保溫技術標準》（JG149-2003）
4、《商用或工業及類似用途的熱泵熱水機》(GB/T21362-2008)。
2.2 設計思路:
本項目采用3次烘干法，生產的金銀花不易斷裂，內外干燥均勻，品質好、不變色，支條不扭曲。機組可以實現1至9個時間段烘干，每個時段的烘干溫度、濕度、排濕、時間都能智能控制，整個烘干過程無需人工管理，以實現系統的自動運行，減少系統的運行成本。
根據我公司實驗經驗得出（僅供參考）：
第一階段：0.5個小時，烘干房溫度控制在35℃ 左右，濕度控制在32%，此時金銀花表面不粘
第二階段：3個小時，烘干房溫度可上升到38℃，烘3個小時，烘房內循環風機風量要大，排濕要快，此時金銀花內大部水份已蒸發出來，濕度控制在31%.
第三階段：運行2小時，烘干房溫度控制在43℃，濕度控制在32%.
第四階段：運行5小時，烘干房溫度控制在46.5℃，濕度控制在34%.
第五階段：運行2小時，烘干房溫度控制在53℃，濕度控制在39%.
第六階段：運行4小時，烘干房溫度控制在58℃，濕度控制在39%.
第七階段：運行1小時，烘干房溫度控制在63.5℃，濕度控制在40%.
第八階段：運行5小時，烘干房溫度控制在63℃，濕度控制在41%.
整個運行時間22.5個小時可完成。
2.3 設計方案主要技術參數：
2.4 烘干房熱量負荷計算和設備選擇：
烘干房長9m；寬3.6m；高3m.總體積約有效容積約97.2立方.
烘干房熱量負荷包括以下部分：
Q1；被烘干物料吸收的熱量 Q3：烘干房墻體散失的熱量
Q2：進行排濕操作需要的熱量 Q4：水分蒸發需要的熱量
Q1；被烘干物料（金銀花）吸收的熱量:
Q1=cm△t=0.5×2000×(65-20)=45000Kcal=52Kw
Q2：進行排濕操作需要的熱量:
Q2: 0.24×7110Kg ×（65-20)=76788Kcal=90KW
Q4：水分蒸發需要的熱量
Q4=550×1640=902000Kcal=1048Kw
Q3：每小時烘干房墻體散失的熱量:
烘干房墻體面積:S=140.4m2
Q3= aS（T1-T2）=0.64×140.4m2×(65-20) =4043W =4Kw
烘干房的生產時需的熱量負荷Q均:
Q冬= Q1+Q2+Q4=52Kw +90Kw +1048Kw =1190Kw
2.5 主機選型：
根據熱負荷需求量，建議選用我公司高溫熱泵烘干機組，型號為BKG15Z的2套（額定制熱量41Kw，額定輸入功率13.6Kw）,詳細參數見表1。
2、高溫熱泵BKG15Z機組各環境溫度點下溫度65℃的能效圖:
從上表可以查到：
在20℃環境溫度，能效比為3.0,制熱功率為13.6Kw
在20℃環境溫度機組每小時的產熱量:41KW
達到烘干的效果機組的需運行的時間
1190Kw /(41x2-(Q3)4)=15.25小時
符合設計要求的22.5小時烘干時間
2.6 系統運行過程數據說明：
1、濕度控制：可以根據烘干物料的特性,自由設定,系統需要的排濕的濕度,并可對應不同升溫的溫度設定不同的對應濕度。
2、烘干溫度控制：可根據烘干物料的特性,自由設定多時段多溫度的升溫模式。
3、時間控制：針對生產安排的情況，系統的運行將根據此規律來設定開機關機的時段。
4、本系統的優點:采用佰什特熱泵烘干機組設計，讓整個系統控制簡單、方便、耐用；溫度、濕度波動少，控制準確。讓烘干物料充分換熱，提高物料的品質。無污染物的排放、安全、節能、環保。
2.7 工程報價：
2.7.1 主機配置清單
2.8 運行費用：
1套機組BKG15Z運行15小時可滿足烘干2000Kg金銀花的要求：
運行費用：2臺×13.6KW×15×0.65元/Kw.h =265.2元/次
從以上數據可以看出，（電費以1.0元/度計算）高溫熱泵烘干機的運行費用只是電加熱烘干機的30%，燃氣烘干機的60%,燃油烘干機的40%，因此可以得出，高溫熱泵烘干機組的節能效果非常明顯，而且高溫熱泵烘干機使用環保的制冷劑，且運行時不排放任何的廢氣、廢熱，不對環境造成任何污染。且安全性高，全自動控制，溫度控制精確度高（±1℃），無需人員值守，可節省人員成本。由此可見使用高溫熱泵烘干機組的經濟效益更明顯。
