新東機械煤改電熱泵干燥掛面客戶(hù)案例分析

一家生產(chǎn)果蔬汁蝴蝶面的中小規模面制品廠(chǎng)，每天10小時(shí)生產(chǎn)2250公斤干品蝴蝶面。以前是靠燃煤鍋爐產(chǎn)生熱風(fēng)送入多層履帶式流水線(xiàn)干燥房來(lái)排濕干燥，熱度靠人工把握，干燥一致性較差，需煤炭堆場(chǎng)100多平方，煤粉和煤渣經(jīng)常被風(fēng)吹入生產(chǎn)車(chē)間，衛生難保證，有一個(gè)司爐工。
由于靠近縣城，被列入環(huán)保黑名單，多次被約談，工廠(chǎng)面臨運行成本高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩定和灰色開(kāi)支大等難題。楊老板了解到熱泵干燥機后，立刻要求幫其進(jìn)行節能環(huán)保技術(shù)改造。由于產(chǎn)品是當地的生活必需品，一直處于供不應求的狀態(tài)，楊老板希望不影響其正常生產(chǎn)，盡量在一個(gè)晚上改造完畢。
經(jīng)過(guò)慎密計算和精心準備，采用2臺12匹熱泵干燥機?？紤]到冬季環(huán)境溫度較低，物料進(jìn)入烘房時(shí)的本身溫度降低，再加上由于烘房?jì)韧鉁夭畲?，散熱量也?huì )增加，因此搭配了1臺5匹的熱回收機組，在低溫環(huán)境下提供輔助熱量。只用一個(gè)晚上即完成了干燥生產(chǎn)線(xiàn)的改造，產(chǎn)能、質(zhì)量、運行成本等都完全達到甚至優(yōu)于預期。
設計依據
本方案設計的依據是用戶(hù)產(chǎn)品的干燥特性、脫水率、產(chǎn)量、機組脫水能力、物品初始升溫需要的熱負荷、板房散熱等多個(gè)參數，以較終的使用效果作為檢驗標準。在設計過(guò)程中參照一下設計依據：《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》(GB50019-2003)，《面條用小麥粉》（SB/T10137），《外墻外保溫技術(shù)標準》(JG149-2003) ，《商用或工業(yè)及類(lèi)似用途的熱泵熱水機》(GB/T21362-2008)。
另外，面條的干燥時(shí)間為60~90分鐘，看溫度、濕度、通風(fēng)情況，在60℃、50%RH通風(fēng)良好的情況下，60分鐘即可干燥合格。設計按60分鐘，留30分鐘調節余量。而面條的厚度則可以這樣測得：3215公斤濕品在10小時(shí)內干燥，平均每小時(shí)干燥321公斤；設計干燥時(shí)間60分鐘，即60分鐘內有321公斤蝴蝶面在干燥流水線(xiàn)上。原有履帶有5層，每層長(cháng)度7米，寬度2米，總面積=5（層）X7米X2米=70平方米，平均每平方米分攤蝴蝶面4.6公斤，實(shí)測厚度不超過(guò)1CM，屬于良好通風(fēng)范圍，且蝴蝶面顆粒較大，縫隙豐富，熱風(fēng)容易穿透。
設計參數

項目	要求
產(chǎn)量	每10小時(shí)產(chǎn)蝴蝶面干品2250公斤
脫水率	蝴蝶面干濕比為0.7：1，即脫水率=30%
濕品（進(jìn)料）重量	2250/0.7=3215公斤
脫水量	3215公斤X0.3=965公斤
干燥溫度	60—62℃
干燥濕度	越低越好，50%RH即可完美干燥
較大厚度	如果需要調到90分鐘才能干燥，則厚度增加50%，約1.5CM，還在良好通風(fēng)范圍內。
設計帶速	35米/60分鐘=0.58米/分鐘
小時(shí)脫水量	965公斤/（10-1）小時(shí)=107公斤/小時(shí)

熱負荷計算
物料熱流失：假設蝴蝶面的比熱容=1（kcal/kg*K），進(jìn)料0℃，出料65℃，則每小時(shí)的熱流失=321公斤/小時(shí)X1（kcal/kg*K）X（65-0）=20865kcal=87633千焦；板房漏熱可以以傳熱過(guò)程計算：q=SK(tf1-tf2)，查表50mm，EPS傳熱系數為K=0.034W/(m2*K)，板房總面積約100㎡，則每小時(shí)漏熱量=100X0.034X65X3600=795千焦。
如果不考慮漏風(fēng)的熱損失，則每小時(shí)流失的熱量=87633+795=88428千焦，相當于24KW的散熱速度。而2臺WRH-1200A的總耗電功率剛好是24KW，也就是說(shuō)，基本上剛好達到熱平衡。
機組選型
以前的干燥流水線(xiàn)保溫性能很差，進(jìn)料口和出料口也會(huì )有較大的散熱，因此，實(shí)際的熱流失大得多。為了保險起見(jiàn)，增加了一臺5匹的熱回收熱泵機組，可以給進(jìn)料口提供18KW的預熱功率，同時(shí)對出料進(jìn)行冷卻，方便即出即入袋包裝(以前要冷卻入袋)?；谝陨戏治?，配置2臺12匹閉環(huán)除濕熱泵干燥機和1臺5匹熱回收機組，可以滿(mǎn)足要求。
至于通風(fēng)量，所配置的熱泵干燥機已經(jīng)內置2臺750瓦離心風(fēng)機，風(fēng)量大于8000立方米/小時(shí)，風(fēng)壓大于400帕，已經(jīng)可以應付較大風(fēng)阻的場(chǎng)合。本工程的風(fēng)阻中等，在干燥機的設計范圍內，故不考慮增加風(fēng)機。另外，對局部摸上去有熱感的地方加貼保溫棉，保證在低溫時(shí)散熱在設計容許范圍內。
經(jīng)濟效益對比
改造前：采用燃煤鍋爐，平均每天耗煤0.35噸，合260元；堆煤場(chǎng)每月租金為1000元；鼓風(fēng)機、循環(huán)風(fēng)機、排濕風(fēng)機總共18KW，一天10小時(shí)180度電合144元（當地電費0.8元）；司爐工一天150元綜合控制（含社保），總共在干燥環(huán)節一天需要554元，一個(gè)月16620元（星期天不休息）。還要支付鍋爐年檢、環(huán)保檢查、其他灰色開(kāi)支，平均每月1000元；每月大概需煤炭十噸，運費為480元；因此，實(shí)際上每月的干燥開(kāi)支是19100以上。
改造后：采用熱泵干燥，沒(méi)有燃煤和司爐工費用；不需要支付鍋爐年檢、環(huán)保檢查、其他灰色開(kāi)支等費用；不需要鼓風(fēng)機、循環(huán)風(fēng)機、排濕風(fēng)機，省了18KW的耗電；節省了100多平方米的煤堆場(chǎng)（每月租金約1000元）；而2臺12匹的干燥機總功率只有24KW，1臺5匹的熱回收機組只是在氣溫低于15℃才需要啟用，一年時(shí)間超過(guò)一半時(shí)段可以不開(kāi)。每天的干燥成本為：?jiǎn)⒂脽峄厥諜C組（24KWX10小時(shí)+ 5KWX10小時(shí)）X0.8元/度=232元，不啟用熱回收機組24KWX10小時(shí)X0.8元/度=192元。
那么，一個(gè)月的總干燥開(kāi)支為：?jiǎn)⒂脽峄厥諜C組232X30=6960元，不啟用熱回收機組192X30=5760元。按照一年一半的時(shí)間啟用熱回收機組來(lái)計算，平均每個(gè)月的總干燥開(kāi)支為（6960+5760）/2=6360元，那么改造后平均每月創(chuàng )造的經(jīng)濟效益：19100元-6360元=12740元。
此外，改造后的干燥系統采用全電腦控制，干燥一致性得到保證；沒(méi)有粉塵污染，解決了衛生難題；無(wú)人值守，管理簡(jiǎn)單。整個(gè)工程改造總投資25萬(wàn)，19.6個(gè)月可以收回。如果采用兩班倒的工作制度，24小時(shí)作業(yè)，則只需要10個(gè)月即可收回投資。（注：以上計算結果均以每月30天為準）