| |
 |
|
|
 |
|
|
 |
|
|
|
|
|
| |
真空冷凍干燥設(shè)備能耗的概況及主要耗能系統(tǒng)
|
摘要：主要介紹了真空冷凍干燥設(shè)備能耗的概況及主要耗能系統(tǒng)，探討了在設(shè)備能耗上可改進的領(lǐng)域和方法。
真空冷凍干燥設(shè)備 英文名稱：vacuum freeze-drying equipment 定義是：在較高真空度下，使產(chǎn)品內(nèi)已凍結(jié)的水分直接升華為氣體排出從而達到干燥目的的設(shè)備。 廣泛應用與水產(chǎn)業(yè)，漁業(yè)船舶及漁業(yè)機械
前言
大量統(tǒng)計資料顯示，雖然我國近年來采取了各種節(jié)能措施，但是截止到2008年底，我國單位GDP能耗依然是日本的7倍，是美國的3.5倍。去年以來，全國上下加強了節(jié)能減排的工作，國務院還制定了一系列促進節(jié)能減排的政策措施，我國的節(jié)能工作仍是任重而道遠。
在真空冷凍干燥機領(lǐng)域中，能耗是一個長期存在的問題，醫(yī)用真空冷凍干燥設(shè)備一個運行周期至少要十幾個小時，多的長達一星期以上，能耗較大。如小型的實驗型凍干機(0.5m2左右)，配置功率一般在5KW左右，中型生產(chǎn)型凍干機(1-10m2)配置功率一般在7.5-5OKW之間。大型生產(chǎn)型凍干機(15-50m2)配置功率一般在75-220KW之間，因此，目前如何在保證凍干效果的前提下對凍干設(shè)備進行節(jié)能改進越來越成為凍干設(shè)備生產(chǎn)和使用廠家關(guān)注的熱點問題。
真空冷凍干燥能耗主要與兩大因素有關(guān)，一是凍干設(shè)備的能耗大小，另一個是真空冷凍工藝的優(yōu)劣，本文主要討論的是凍干設(shè)備的節(jié)能問題，本文以一個20m2真空冷凍干燥機為例，探討節(jié)能的主要方向和方法。
2 2Om2真空冷凍干燥機能耗概況
真空冷凍干燥機一般由液壓系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、升華系統(tǒng)(電加熱)、蒸汽滅菌系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成、各系統(tǒng)運行時間(假設(shè)一個凍干機周期為30小時)。
從圖1可以看出，液壓系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、升華(電加熱)系統(tǒng)是較大功率耗能系統(tǒng)，下面我們討論上述系統(tǒng)的具體配置功率(見表1)，從而得出節(jié)能的主要方向和方法。其中蒸汽滅菌系統(tǒng)、控制系統(tǒng)由于是小功率耗能系統(tǒng)，在凍干機耗能中僅占很小比例，表1中不作討論。
從圖1，表1可以大概計算出20m2真空冷凍干燥機中較大功率系統(tǒng)耗電占總耗能的百分比。詳見表2(其中液壓系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)在工作時段內(nèi)為全時段工作，升華(電加熱)系統(tǒng)，在工作時段內(nèi)基本上是一半時段工作)。
從表2可以看出，真空冷凍干燥機中，耗能較大的是制冷系統(tǒng)和升華(電加熱)系統(tǒng)，由于升華(電加熱)系統(tǒng)主要功能是提供凍干制品升華的能量，系統(tǒng)非常簡單，僅為數(shù)個電加熱器，能效比為1，節(jié)能空間小。
而制冷系統(tǒng)比較復雜，在不同的工況、不同的時段、不同的部件，其能效比上下會有一個很大的波動，在節(jié)能上就有較大的空間，因此，從表2我們可以看出真空冷凍干燥設(shè)備節(jié)能的主要方向應該是制冷系統(tǒng)。
3 制冷系統(tǒng)能耗上可改進的領(lǐng)域
真空冷凍干燥設(shè)備制冷系統(tǒng)主要是雙級壓縮機制冷系統(tǒng)，其原理圖如圖2。
制冷系統(tǒng)主要由壓縮機，換熱器(冷凝器，蒸發(fā)器，中冷器)節(jié)流閥以及泵和風機組成。
下面探討一下節(jié)能上可以進行的幾個主要工作：
(1)提高壓縮機效率，采用變?nèi)萁饓嚎s機。
目前凍干機一般采用活塞式制冷壓縮機作為制冷系統(tǒng)主機，其效率與逆卡諾循環(huán)相比，一般為50%以下，如采用渦旋式、螺桿式壓縮機作為主機，其效率會提高10%左右，這樣就提高了能效比，取得節(jié)能效果。
可以考慮在小型實驗型凍干機上采用渦旋式壓縮機替代活塞式壓縮機，而在中大型凍干機上采用螺桿式壓縮機替代活寒式壓縮機。螺桿式制冷壓縮機一般可在15-100%范圍內(nèi)進行制冷量無級調(diào)節(jié)，適應凍干機對制冷量的變化需要，從而從壓縮機與凍干機之間有一個很好的能量匹配，達到節(jié)能的目的。
(2)采用新型的高效熱交換器
凍干機中制冷系統(tǒng)換熱器一般有三種：一是風冷式翅片式換熱器，二是水冷式殼管式換熱器，三是板式換熱器。
對于風冷式翅片式換熱器，我們可以采用更小的6-7mm的管路，從而在相同體積下包容更多的熱交換面積(微通道)，從而使傳熱溫差降低，提高換熱效果。
對于殼管式水冷凝器，目前己普通使用高效傳熱管替代原來的光管，傳熱效率已提高數(shù)倍，進一步工作是減少進出水壓降，提高換熱效率。對于板式換熱器，我們可以采用更高效的蘇瑞普板式換熱器替代目前大t使用的阿法拉法板式換熱器。因為阿法拉法板式換熱器一般適用于制冷的高中溫工況(-4O℃以上)熱交換溫差2℃左右，如要達到較低的凍干溫度(-70℃或以下)則蘇瑞普板式換熱器更理想，該換熱器低阻力，低積油，保證換熱介質(zhì)處于紊流換熱狀態(tài)，換熱溫差小，在1℃左右，反應迅速，有更好的換熱效果，達到節(jié)育七目的。
(3)采用新型的泵和風機
凍干設(shè)備現(xiàn)一般采用兩種制冷方式，一是采用雙級壓縮低溫制冷系統(tǒng)，另一種是采用復疊壓縮低溫制冷系統(tǒng)，前者主要用于中大型生產(chǎn)型凍干設(shè)備，一般為水冷式;后者主要用于小型實驗型凍干設(shè)備，一般為風冷式。
水冷式系統(tǒng)中需要有一個水冷卻塔，冷卻塔上一般有一個風機。和一個水泵。風冷式系統(tǒng)中需要有一個風機。
這里可對上述泵和風機作一個改進，我們可以用變頻水泵和變頻風機替代定頻水泵和定頻風機。
變頻風機優(yōu)點是：根據(jù)熱負荷調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)風量。
在較低環(huán)境溫度下，變?yōu)榈退�，減少風扇耗能。
在較高環(huán)境溫度下，變?yōu)楦咚伲黾訜峤粨Q量。
變頻水泵優(yōu)點是：根據(jù)熱負荷調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)水量，同樣可以達到改善熱交換目的。
這樣就可以達到改善熱交換目的，從而節(jié)約能耗。
(4)采用更好的制冷節(jié)流閥(流量調(diào)節(jié)閥)
目前國內(nèi)外凍干機一般采用熱力膨脹閥作為制冷節(jié)流元件，設(shè)想今后可以采用電子膨脹閥替代熱力膨脹閥。
電子膨脹閥有如下卓越優(yōu)點：
能提供非常精確的溫度控制;
適用所有制冷劑;
充分性線的流量變化(與熱負荷匹配)，反應速度快;
有關(guān)閉功能，可省去電磁閥，避免了液擊故障。
由于目前國內(nèi)外膨脹閥制造商僅能提供-40℃以上的制冷溫度的電子膨脹閥，而凍干機一般需要-40℃~80℃的溫度控制，目前凍干機還不用應用電子膨脹閥，設(shè)想在不久的將來，將有-40℃以下的電子膨脹閥能夠生產(chǎn)和應用，從而為節(jié)能做出貢獻。
小結(jié)
綜上所述關(guān)于真空冷凍干燥設(shè)備 ，提高真空冷凍干燥設(shè)備能效比，主要領(lǐng)域是提高制冷系統(tǒng)的能效比，提高制冷系統(tǒng)能效比關(guān)鍵工作是各主要部件效率的提高，隨著各部件效率的提高，隨著傳熱溫差的減少，制冷量與負荷的匹配，循環(huán)損失減少，使得制冷實際循環(huán)向理想循環(huán)靠攏，從而使能效比大大提高，達到節(jié)能的較終目的。 自然對流/強制空氣循環(huán)熱室式烘箱通常具有20至800升的室容積和從室溫至+300℃的+5℃的溫度范圍（關(guān)于溫度控制室的基本操作和配件的細節(jié)），通常制造內(nèi)室無腐蝕不銹鋼1.4301（符合標準ASTM304），耐大多數(shù)酸。 加熱和通風 干燥設(shè)備在染料生產(chǎn)中的重要作用
在我們現(xiàn)在生活的這個時代，各種各樣的染料裝飾著我們生活，從我們穿的衣服，吃的食物，到各種家用電器，生活必需品，都有各類染料為其裝扮。這些染料使我們的生活不再單調(diào)，使其所裝飾的任何物品顯得 簡單介紹連續(xù)式真空干燥機的特點和原理
首先說一下真空干燥機的特點
1、長方體工作室，使有效容積達到較大，微電腦溫度控制器，控溫精確可靠。
2、鋼化、防彈雙層玻璃門觀察工作室內(nèi)物體，一目了然，能夠向內(nèi)熱風循環(huán)烘箱是一種廣泛應用于各行業(yè)的干燥設(shè)備，它通過循環(huán)熱風來對物料進行烘干。下面將對熱風循環(huán)烘箱的使用行業(yè)和作用進行介紹。
一、熱風循環(huán)烘箱的使用行業(yè)
制藥行業(yè)
在制藥行業(yè)，熱風循環(huán)烘箱被廣泛應用于中藥材、原料藥、中間體等的烘干。通過熱風循環(huán)烘箱的烘干，可以保證藥品的凈化熱風循環(huán)烘箱的故障分析及解決方法1、故障現(xiàn)象描述 閉合循環(huán)烘箱空氣開關(guān)，按照該烘箱的操作說明書設(shè)置好加熱溫度250℃，超溫報警溫度260℃，保溫計時1h后，啟動其自動運行程序，烘箱的循環(huán)風機、進風機、碟閥、加熱等指示燈按順序亮起，表明程序運行正常。加熱運行2．5h后，溫度仍然達不到設(shè)定值，如果加
|
【返回】
· 相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品：
· 最新行業(yè)資訊：
· 鄭重聲明：
1、本站文章均從網(wǎng)絡(luò)搜集轉(zhuǎn)載，意在傳播更多信息，并不代表本站觀點，本站無法對其真實性進行考證、負責。
2、如轉(zhuǎn)載內(nèi)容牽涉到作品版權(quán)問題，并非出于本站故意！在接到相關(guān)權(quán)利人通知后我們會在第一時間加以更正。
3、本站為客戶提供閃蒸干燥機、沸騰干燥機、一步制粒機等優(yōu)質(zhì)干燥設(shè)備產(chǎn)品。 |
|
|
|
