金银花烘干实施方案

1 项目慨述

    项目位于河北省沧州市一家金银花加工厂，热泵烘干机组置放于生产车间，生产车间环境温度全年平均温度20℃以上，给空气源热泵提供了优越的工作环境，空气源热泵在烘干金银花的过程的同时给生产车间排出免费的冷空气降温，给生产工人提供良好的工作环境，整个过程只需要输入少量的电源，无任何废气废热排放，是目前最节能的烘干设备。

1.1 工程慨述：

1、烘干房有效烘干尺寸:9米(长)*3.6米(宽)*3米（高）用空气能热泵烘干机进行烘干.烘干周期22.5小时.
2、 设计烘房以每次烘干的2000Kg的金银花,需烘干82%的水份.烘干金银花的时期为全年. 烘房结构为冷冻库保温板结构,表面积约为140.4平方米。
3、本工程的设计目标，创造一个恒温恒湿的烘干环境，使金银花在其中充分加温，排出水分，提高金银花的品质和缩短其烘干周期。
4、为了减少费用、降低运行成本，保证安全、舒适、卫生、环保，采用热泵烘干机组。该系统由佰什特整体式烘干机组独立完成。

1.2 气象条件：

由于生产车间基本上都达到20℃以上；此气候条件为利用空气能热泵烘干机组转化空气中的能量提供了有利条件.以20℃气温的温度作为设计点.
1、设计气温25℃，(资料来源：建筑给排水设计规范表5.14) 设计烘箱内的终止温度为：65℃(GB/T21362-2008)
2、设计烘房温度：烘房温度从环境温度（20℃）阶段性升温到65℃，期间结合排湿操作。

2 金银花烘干系统设计

2.1 设计依据
1．《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
2．《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）。
3、《外墙外保温技术标准》（JG149-2003）
4、《商用或工业及类似用途的热泵热水机》(GB/T21362-2008)。

2.2 设计思路:
    本项目采用3次烘干法，生产的金银花不易断裂，内外干燥均匀，品质好、不变色，支条不扭曲。机组可以实现1至9个时间段烘干，每个时段的烘干温度、湿度、排湿、时间都能智能控制，整个烘干过程无需人工管理，以实现系统的自动运行，减少系统的运行成本。

根据我公司实验经验得出（仅供参考）：
第一阶段：0.5个小时，烘干房温度控制在35℃ 左右，湿度控制在32%，此时金银花表面不粘
第二阶段：3个小时，烘干房温度可上升到38℃，烘3个小时，烘房内循环风机风量要大，排湿要快，此时金银花内大部水份已蒸发出来，湿度控制在31%.
第三阶段：运行2小时，烘干房温度控制在43℃，湿度控制在32%.
第四阶段：运行5小时，烘干房温度控制在46.5℃，湿度控制在34%.
第五阶段：运行2小时，烘干房温度控制在53℃，湿度控制在39%.
第六阶段：运行4小时，烘干房温度控制在58℃，湿度控制在39%.
第七阶段：运行1小时，烘干房温度控制在63.5℃，湿度控制在40%.
第八阶段：运行5小时，烘干房温度控制在63℃，湿度控制在41%.
整个运行时间22.5个小时可完成。

2.3 设计方案主要技术参数：

2.4 烘干房热量负荷计算和设备选择：
烘干房长9m；宽3.6m；高3m.总体积约有效容积约97.2立方.
 烘干房热量负荷包括以下部分：
Q1；被烘干物料吸收的热量              Q3：烘干房墙体散失的热量 
Q2：进行排湿操作需要的热量            Q4：水分蒸发需要的热量   
Q1；被烘干物料（金银花）吸收的热量:
Q1=cm△t=0.5×2000×(65-20)=45000Kcal=52Kw
Q2：进行排湿操作需要的热量:

Q2: 0.24×7110Kg ×（65-20)=76788Kcal=90KW
Q4：水分蒸发需要的热量

Q4=550×1640=902000Kcal=1048Kw                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             
Q3：每小时烘干房墙体散失的热量:
烘干房墙体面积:S=140.4m2
Q3= aS（T1-T2）=0.64×140.4m2×(65-20) =4043W =4Kw
烘干房的生产时需的热量负荷Q均:
Q冬= Q1+Q2+Q4=52Kw +90Kw +1048Kw =1190Kw 
2.5 主机选型：
根据热负荷需求量，建议选用我公司高温热泵烘干机组，型号为BKG15Z的2套（额定制热量41Kw，额定输入功率13.6Kw）,详细参数见表1。

2、高温热泵BKG15Z机组各环境温度点下温度65℃的能效图:
 

从上表可以查到：
在20℃环境温度，能效比为3.0,制热功率为13.6Kw
在20℃环境温度机组每小时的产热量:41KW
达到烘干的效果机组的需运行的时间
1190Kw /(41x2-(Q3)4)=15.25小时
符合设计要求的22.5小时烘干时间

2.6 系统运行过程数据说明：

1、湿度控制：可以根据烘干物料的特性,自由设定,系统需要的排湿的湿度,并可对应不同升温的温度设定不同的对应湿度。
2、烘干温度控制：可根据烘干物料的特性,自由设定多时段多温度的升温模式。
3、时间控制：针对生产安排的情况，系统的运行将根据此规律来设定开机关机的时段。
4、本系统的优点:采用佰什特热泵烘干机组设计，让整个系统控制简单、方便、耐用；温度、湿度波动少，控制准确。让烘干物料充分换热，提高物料的品质。无污染物的排放、安全、节能、环保。

 
2.7 工程报价：
2.7.1 主机配置清单

2.8 运行费用：

1套机组BKG15Z运行15小时可满足烘干2000Kg金银花的要求：
   运行费用：2台×13.6KW×15×0.65元/Kw.h =265.2元/次

 从以上数据可以看出，（电费以1.0元/度计算）高温热泵烘干机的运行费用只是电加热烘干机的30%，燃气烘干机的60%,燃油烘干机的40%，因此可以得出，高温热泵烘干机组的节能效果非常明显，而且高温热泵烘干机使用环保的制冷剂，且运行时不排放任何的废气、废热，不对环境造成任何污染。且安全性高，全自动控制，温度控制精确度高（±1℃），无需人员值守，可节省人员成本。由此可见使用高温热泵烘干机组的经济效益更明显。