过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (10): 1230-1240.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224029
杨惠鹏1,2,3, 叶楷2, 陈龙祥2,3*
Huipeng YANG1,2,3, Kai YE2, Longxiang CHEN2,3*
摘要: 针对传统单级热泵的效率随着温升要求的提高急剧恶化及辅助冷凝器余热直接排出造成巨大能源浪费的问题,本工作结合干燥过程前期较低温度干燥对物料烘干品质的提升具有促进作用的特点,提出了带热回收闪蒸级联热泵干燥系统(HR-FCHP)。本工作建立了热力学模型,采用文献中的数据进行验证,并对系统进行了全面的热力学分析,同时将所提系统与单级热泵干燥系统(SSHP)、基础闪蒸级联热泵干燥系统(FCHP)和并联冷凝器热泵干燥系统(PCHP)在相同的运行工况下依次进行对比。结果表明,较于SSHP, FCHP和PCHP系统,所提出的HR-FCHP系统具有更高的节能效果和干燥效果,其系统能效比(COPh)和单位能耗除湿量(SMER)为5.40与4.31 kg/kWh,与SSHP, FCHP和PCHP系统的COPh和SMER相比分别高出53.85%和65.77%、33.00%和20.73%以及7.14%和9.40%。此外,所提HR-FCHP系统的初始投资成本(CIC)最低,为6.64万元,该系统的生命周期成本(CLCC)分别比SSHP, FCHP和PCHP系统降低了69.86%, 40.92%和8.57 %。