作品包括:
Word版说明书1份,共34页,约10000字
CAD版本图纸,共15张
1立方米热泵干燥箱设计
摘 要
在全球能源消耗日益增加的今天,如何节能已成为当今世界的一大主题。人们日常生活中所需的多种必须品都需要经过干燥过程,而常规的干燥过程及常规干燥装置在干燥产品时,不仅干燥产品质量低,而且,干燥过程中的能耗巨大,此过程存在着广大的节能空间。
本课题所设计的就是一种新型干燥装置——热泵干燥机。热泵干燥机作为一种新兴的干燥装置,不仅体积小,干燥质量高,干燥周期短,而且更重要的是它在节能方面有着更加突出的优势,因而在市场推广方面有着广阔的发展前景。热泵干燥机分为两大子系统:热泵子系统和干燥子系统,两大子系统通过干燥介质(此设计中为空气)有机的耦合成一个统一的整体。系统运行时,从干燥室流出的湿空气首先经蒸发器冷凝,空气温度降低到露点以下,析出多余的水分,绝对含湿量降低。随后,冷却空气与旁路系统中的空气充分混合后,一同流入冷凝器。经冷凝器加热后,空气的相对湿度增加,成为具备良好吸湿能力的热干空气。热空气经风机送入干燥室,开始下一循环过程。热泵子系统主要有压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等部件组成。系统运行时,经压缩机压缩后的高温、高压的制冷剂气体流经冷凝器,将热量传递给从冷凝器流过的空气后,制冷剂温度降低到其对应的沸点一下,成为液态制冷剂。液态制冷剂经毛细管节流后压力降低,并在蒸发器中吸收流经蒸发器的空气的热量,再次成为气态,并进入压缩机中压缩,开始下一循环。
本课题的设计采用理论计算的形式,主要对热泵子系统进行热平衡计算,即蒸发器中湿空气的除湿计算和单级热泵循环的计算。进而确定蒸发器的湿负荷,蒸发器、冷凝器的热负荷,以及它们的进出口温度。然后再根据这些数据,进行冷凝器、蒸发器的结构设计,确定其外形尺寸,再进行冷凝器、蒸发器侧的阻力计算,并依据风量和阻力压降选定风机。
本课题在设计计算时认真考虑了冷凝器、蒸发器的强化传热问题。由于空气的换热系数大,为了减小装置体积,就必须提高空气侧的传热系数。为此,设计中换热管采用叉排排列方式,并在换热管外加上铝箔翅片,增加传热面积。并且,为了便于冷凝水流出,蒸发器翅片采用清水膜处理。
通过本课题,可以看出,热泵干燥机具有高效节能、干燥质量好、干燥时间短、环境友好、操作简单、干燥周期短等优点,可广泛应用于农林牧副渔等各行各业的多种物品的干燥,对于我国的经济环境发展具有重大意义。并且,随着科技的发展以及人们对于环境友好性要求的提高,热泵干燥装置以其节能高效、环境友好的优势,有着广阔的发展前景。
关键词:热泵干燥机 风循环 蒸发器 冷凝器
目 录
摘 要 I
Abstract III
第一章 引言 1
1.1 热泵干燥装置的分类 1
1.2 封闭直接式热泵干燥装置的结构 1
1.3 热泵干燥技术的基本原理 1
1.4 热泵干燥技术的特点 2
1.5 热泵干燥的研究现状 3
1.5.1 国外研究进展 3
1.5.2 国内研究进展 4
第二章 1立方米热泵干燥箱设计 6
2.1原始设计参数 6
2.2 热泵干燥箱系统图 6
2.3压缩机选型 6
2.4热泵循环的计算 6
2.4.1热泵循环的计算 6
2.4.2 热泵循环的参数 8
表2.2 热泵循环的性能指标 8
2.5蒸发器、冷凝器的风量和除湿量计算 9
2.5.1蒸发器风量选取及除湿量计算 9
2.5.2旁通风量计算及冷凝器风量选取 9
2.6 蒸发器的设计计算 10
2.6.1 蒸发器热力计算及结构计算 11
2.6.2空气流经蒸发器时的阻力计算 14
2.7 冷凝的设计计算 14
2.7.1 冷凝器热力计算与结构计算 15
2.7.2 空气流经冷凝器时的阻力计算 18
2.7.3 风机选取 19
2.8 设计结果汇总 20
结语 21
参考文献 22
致 谢 25
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