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热泵烘干设备应用二氧化碳为制冷剂的原理分析

  众所周知,热泵烘干设备系统的循环离不开制冷剂,传统制冷剂是CFCs,由于其对臭氧层有较大的破坏已经被淘汰,HFCs因为对臭氧层无破坏的能力,成为CFCs的代替工质。但是它化学特性稳定,释放后能够积累,这将能够引起显明的温室效应。以二氧化碳作为制冷剂替代物,它不但对臭氧层没有损害(臭氧层破坏势ODP=0),它还是一自然工质,对环境没损害,具有良好的安全性和化学稳定性,温室效应GWP=I。因此,研究以自然工质ClO2为制冷工质的ClO2热泵干燥技术符合节能与环保的发展趋势,有着广阔发展的前景。

  ClO2跨临界制冷循环的研究是将自然工质ClO2作为制冷剂用于热泵循环中,除了前面所说的优点之外,它还具有比热容大、导热系数高、动力粘度小的特点,这样便可以减少管道和换热器的尺寸,使整个系统结构紧凑。ClO2作为热泵烘干设备循环工质的放热过程是为一变温的过程,有较大温度滑移,能够较好的实现与冷却介质之间的温度匹配,这种特定的劳伦兹循环相当适合热泵干燥中梯级放热的要求。

  热泵干燥的系统是由热泵循环跟空气循环组成,热泵循环由压缩机、气体冷却器、节流阀、蒸发器等设备组成;空气循环是由风机、干燥室以及辅助冷凝器等构成。在热泵循环中,气体经压缩机压缩后经气体冷却器冷凝放热,经膨胀阀节流变成液态,温度降低,然后经蒸发器吸热蒸发,末后进入气液分离器分离后气体被吸入压缩机完成制冷循环。

  在空气循环中,进入蒸发器的高湿热空气被冷凝去潮,变成低湿空气进入到气体冷却器,被加热成为干热的空气,从风机吹入到干燥室,吸走被烘干物料里的水分之后,成为了湿热的空气进入热泵烘干设备的蒸发器,完成空气循环。