排熱回收式熱泵密集烤煙房節(jié)能性研究.pdf

1、我國是煙草大國，煙葉烘烤是一個大量耗熱的過程，長期以來各煙區(qū)廣泛采用燃煤烘烤的烤煙方式，耗煤量高且熱利用率低。隨著新能源、新技術(shù)在加熱干燥行業(yè)的發(fā)展，煙葉烘烤工藝和設(shè)備也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。熱泵技術(shù)節(jié)能環(huán)保、熱效率高，逐漸被應(yīng)用于煙葉烘烤。本文提出和設(shè)計(jì)了一種排熱回收式熱泵密集烤煙房，通過理論分析，結(jié)合模擬與試驗(yàn)，重點(diǎn)對排熱回收式熱泵密集烤煙房的節(jié)能性展開研究。
　　本文首先確定了排熱回收式熱泵密集烤煙房的系統(tǒng)形式，根據(jù)熱力學(xué)原理，

2、分析了密集烤煙房熱負(fù)荷的組成及烤煙傳熱傳質(zhì)過程，建立了以烤煙房整體為對象的簡化烤煙房能耗模型。以云煙97品種的烘烤為例，利用DeST軟件輔助計(jì)算，研究了烤煙房熱負(fù)荷分布規(guī)律。計(jì)算表明:烤煙房熱負(fù)荷分布規(guī)律主要受煙葉失水速率影響，與排濕負(fù)荷分布規(guī)律類似;最大熱負(fù)荷出現(xiàn)在定色期后期;烤煙房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷隨著烤煙房內(nèi)溫度的升高而增大，總量約占烤煙房熱負(fù)荷總量的15％;烘烤過程中，近90％的烘烤時間處于20％～60％的負(fù)荷率下。
　　在此

3、負(fù)荷計(jì)算基礎(chǔ)上，利用TRNSYS軟件，建立排熱回收式熱泵密集烤煙房系統(tǒng)模型，進(jìn)行系統(tǒng)仿真模擬。模擬結(jié)果顯示:整個烘烤過程中，排熱回收式熱泵密集烤煙房的系統(tǒng)能效比COP值達(dá)4.11，平均單位能耗除濕量為3.48 kg/(kW·h)。而常規(guī)熱泵烤煙房系統(tǒng)能效比COP值在1.92～3.25之間，可見排熱回收式熱泵密集烤煙房系統(tǒng)干燥效率較高。
　　試驗(yàn)測試裝置設(shè)置在皖南某煙葉公司農(nóng)業(yè)園烤煙房基地，為完成該烘烤試驗(yàn)，將基地中的一座試驗(yàn)烤煙房

4、改造為排熱回收式熱泵密集烤煙房。通過試驗(yàn)實(shí)測結(jié)果表明:系統(tǒng)平均COP值可達(dá)3.85，平均單位能耗除濕量(SMER)達(dá)到3.22kg/(kW·h)，干燥效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)燃煤烤煙房;實(shí)測結(jié)果與模擬結(jié)果趨于一致，模擬結(jié)果可靠，驗(yàn)證了排熱回收式熱泵密集烤煙房的節(jié)能效果。
　　論文最后將試驗(yàn)烤煙房與兩種傳統(tǒng)燃煤烤煙房（手動加煤烤煙房與自動加煤烤煙房）從運(yùn)行成本、煙葉質(zhì)量等級評估、環(huán)保效益三個方面進(jìn)行效益分析對比。結(jié)果表明，采用排熱回收式熱泵密