MVR技术用于空心桨叶干燥机干燥污泥恒速段实验研究

第29卷第3期2015年3月化工时刊ChemicalIndustryTimesVo1．29，No．3Mar．3．2015doi：10．3969／j．issn．1002—154X．2015．03．004MVR干技术用于空心桨叶干燥机燥污泥恒速段实验研究夏磊程榕郑燕萍(浙江工业大学化学工程与材料学院，浙江杭州310014)摘要为降低干燥过程的能耗，基于空心桨叶干燥机建立了一套机械蒸汽再压缩式热泵干燥系统，采用罗茨压缩机驱动，对污泥间歇干燥过程的恒速段进行实验研究，实验结果表明：在恒速段，降低干燥压力、适当减小压缩比、选择合适的转轴频率均有利用提高系统的运行效率；在实验条件范围内，MVR热泵干燥系统的COP为3．9～5．0，SMER为5．2～7．7。关键词MVR空心桨叶干燥机恒速段COPSMERConstantRateStageExperimentalStudyofMVRTechnologyAppliedtotheHollowBladeDryerDryingSludgeXiaLeiChengRongZhengYanping(CollegeofChemicalEngineeringandMaterialsScience，ZhejiangUniversityofTechnology，ZhejiangHa~ou31(1314)AbstractToreduceenergyconsumptionofdryingprocess，MechanicalVaporRecompressionheatpumpdryingsystemwasestablishedwhichbasedonthehollowbladedryer．Thesystemwasdrivedbyrootscompressor，andconstantrateofbatchdryingsludgewascarriedout．Theexperimentalresultsshowedthatreducingdryingpressure，decreasingcompressionratioandthebestshaft~equencycouldimprovetheefficiencyofthesysteminconstantratestage．Intheexperimentalrange，theCOPofMVRheatpumpdryingsystemwas3．9～5．0，theSMERwas5．2—7．7．KeywordsMechanicalVaporRecompressionhollowbladedryerconstantratestageCOPSMER干燥作为一种传统的传热传质技术，几乎存在于所有工业领域，全球10％～20％的能源用于干燥过程，但干燥行业的热效率普遍低下，通常仅为3O一40％⋯。如何有效提高干燥的效率成为人们争相研究的课题，不断开发和利用有效的二次蒸汽回收系统是一个很好的方向。机械蒸汽再压缩技术(MVR)由于其节能效果显著，逐渐被应用于干燥，戴群特等对MVR热泵应用于固体干燥实验系统做出设计分析；周雷等设计了一种新型低能耗低温干燥系统，提出将MVR热泵用于热敏性物料的低温干燥领域；ChihiroFushimi。等人在MVR基础上基于流化床干燥设计研发出“自回热干燥技术”，不仅能充分利用蒸汽蒸发所带的潜热，更能利用物料出料时所带的显热，能使节能效果达75％以上；目前MVR技术应用于干燥更多是理论研究，缺乏相应实验研究与工业应用。恒速干燥阶段为表面汽化控制阶段，物料蒸发速度快，蒸汽经压缩后提供的热量能很好满足系统需要，只需补充少量蒸汽维持系统稳定即可；降速干燥阶段水分蒸发速度慢，蒸汽经压缩后提供的热收稿日期：2015一O0一O0作者简介：夏磊(1990一)，男，硕士，从事MVR热泵干燥的相关研究，Email：x15521@163．COITI；通讯联系人：程榕(1960一)，男、副教授，从事干燥技术的研究。Email：czjut．edu．cn----——14--．———夏磊等MVR技术用于空心桨叶干燥⋯··2015．Vo1．29，No．3■皿量也较低，很难满足系统的加热和保温需要J，为将产品干燥到较低的湿含量，可在干燥机内直接用生蒸汽继续干燥，也可换别的干燥方式进行干燥，将干燥的两段有机地结合起来，使干燥能耗成本降低，具有很重要的现实意义。将MVR技术应用于干燥的最大难点在于蒸汽与物料之间的传热问题，所以选用换热能力强的热传导式干燥器成为必要，空心桨叶干燥机由于其干燥速度快，热效率高，粉尘夹带极少，排出的气体易于处理，在整个干燥过程中，均处于封闭状态，有效阻止了不凝性气体的进入等特点成为首选。本文自主开发并搭建了基于空心桨叶干燥机的MVR热泵干燥实验平台，以生活污泥为干燥物料，研究了