熱泵干燥的原理及應(yīng)用

      熱泵是利用一定量的低溫?zé)崮軄?lái)獲得較高溫度、可供利用熱能的熱力系統(tǒng)。熱泵與常規(guī)的干燥設(shè)備一起組成的熱泵系統(tǒng)稱為熱泵干燥機(jī)或除濕干燥機(jī)，主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥等組成的閉路循環(huán)系統(tǒng)。熱泵干燥又稱為除濕干燥，與傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥的區(qū)別在于空氣循環(huán)方式不同，干燥室空氣除濕的方式也不同。論文百事通熱泵干燥時(shí)空氣在干燥室與熱泵干燥機(jī)間進(jìn)行閉式循環(huán)，利用熱泵干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)使來(lái)自干燥室的濕空氣降溫除濕。

      工作原理是：壓縮機(jī)把氣態(tài)的熱泵工質(zhì)（熱泵干燥機(jī)內(nèi)循環(huán)的制冷介質(zhì)）提高壓力和溫度后，在冷凝器放熱冷凝成液態(tài)，液態(tài)的熱泵工質(zhì)經(jīng)過(guò)膨脹閥膨脹，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)。轉(zhuǎn)化成低溫低壓的氣態(tài)，氣態(tài)的熱泵工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)從而完成熱泵工質(zhì)的閉路循環(huán)。另外，經(jīng)冷凝器加熱的干空氣進(jìn)入干燥室，干燥物料成為濕熱空氣，然后進(jìn)入除濕蒸發(fā)器析出水分排到機(jī)外，降低溫度和濕度后的干空氣再經(jīng)冷凝器加熱進(jìn)入干燥室，這樣就完成了空氣的閉路循環(huán)[2]。

      應(yīng)用現(xiàn)狀

      木材

      熱泵應(yīng)用于木材干燥行業(yè)始于二十世紀(jì)中期。在五十年代美國(guó)首先將熱泵用于干燥糧食，接著美國(guó)的Westair有限公司將熱泵用于木材干燥，在加拿大、日本、意大利及美、英、法等國(guó)木材干燥設(shè)備中，已占有相當(dāng)大的比例。

      盡管熱泵在木材干燥領(lǐng)域中呈現(xiàn)發(fā)展態(tài)勢(shì)，但其中仍然存在問(wèn)題：除濕干燥溫度低，干燥周期長(zhǎng)，目前常用的制冷工質(zhì)的干燥室溫度低于65℃，而常規(guī)干燥的zui高工作溫度一般在80~90℃，除濕干燥要比常規(guī)干燥周期長(zhǎng)三分之一到二分之一。

      不過(guò)，從我國(guó)近二十余年以來(lái)的文獻(xiàn)資料來(lái)看，木材干燥理論研究涉及的內(nèi)容大致有：木材滲透性的研究；木材干燥過(guò)程中水分遷移特性與遷移機(jī)理；木材干燥的數(shù)學(xué)模型與熱質(zhì)傳遞的研究；木材干燥特性與工藝的研究；木材干燥的應(yīng)力、變形與應(yīng)力檢測(cè)；各種木材干燥新技術(shù)及組合干燥技術(shù)。其中干燥特性與工藝、木材熱物性等的研究，在熱泵干燥機(jī)的設(shè)計(jì)研究中將會(huì)大有用處，而組合干燥技術(shù)同樣是現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)。