新东机械煤改电热泵干燥挂面客户案例分析

一家生产果蔬汁蝴蝶面的中小规模面制品厂，每天10小时生产2250公斤干品蝴蝶面。以前是靠燃煤锅炉产生热风送入多层履带式流水线干燥房来排湿干燥，热度靠人工把握，干燥一致性较差，需煤炭堆场100多平方，煤粉和煤渣经常被风吹入生产车间，卫生难保证，有一个司炉工。
由于靠近县城，被列入环保黑名单，多次被约谈，工厂面临运行成本高、产品质量不稳定和灰色开支大等难题。杨老板了解到热泵干燥机后，立刻要求帮其进行节能环保技术改造。由于产品是当地的生活必需品，一直处于供不应求的状态，杨老板希望不影响其正常生产，尽量在一个晚上改造完毕。
经过慎密计算和精心准备，采用2台12匹热泵干燥机。考虑到冬季环境温度较低，物料进入烘房时的本身温度降低，再加上由于烘房内外温差大，散热量也会增加，因此搭配了1台5匹的热回收机组，在低温环境下提供辅助热量。只用一个晚上即完成了干燥生产线的改造，产能、质量、运行成本等都完全达到甚至优于预期。
设计依据
本方案设计的依据是用户产品的干燥特性、脱水率、产量、机组脱水能力、物品初始升温需要的热负荷、板房散热等多个参数，以较终的使用效果作为检验标准。在设计过程中参照一下设计依据：《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)，《面条用小麦粉》（SB/T10137），《外墙外保温技术标准》(JG149-2003) ，《商用或工业及类似用途的热泵热水机》(GB/T21362-2008)。
另外，面条的干燥时间为60~90分钟，看温度、湿度、通风情况，在60℃、50%RH通风良好的情况下，60分钟即可干燥合格。设计按60分钟，留30分钟调节余量。而面条的厚度则可以这样测得：3215公斤湿品在10小时内干燥，平均每小时干燥321公斤；设计干燥时间60分钟，即60分钟内有321公斤蝴蝶面在干燥流水线上。原有履带有5层，每层长度7米，宽度2米，总面积=5（层）X7米X2米=70平方米，平均每平方米分摊蝴蝶面4.6公斤，实测厚度不超过1CM，属于良好通风范围，且蝴蝶面颗粒较大，缝隙丰富，热风容易穿透。
设计参数

项目	要求
产量	每10小时产蝴蝶面干品2250公斤
脱水率	蝴蝶面干湿比为0.7：1，即脱水率=30%
湿品（进料）重量	2250/0.7=3215公斤
脱水量	3215公斤X0.3=965公斤
干燥温度	60—62℃
干燥湿度	越低越好，50%RH即可完美干燥
较大厚度	如果需要调到90分钟才能干燥，则厚度增加50%，约1.5CM，还在良好通风范围内。
设计带速	35米/60分钟=0.58米/分钟
小时脱水量	965公斤/（10-1）小时=107公斤/小时

热负荷计算
物料热流失：假设蝴蝶面的比热容=1（kcal/kg*K），进料0℃，出料65℃，则每小时的热流失=321公斤/小时X1（kcal/kg*K）X（65-0）=20865kcal=87633千焦；板房漏热可以以传热过程计算：q=SK(tf1-tf2)，查表50mm，EPS传热系数为K=0.034W/(m2*K)，板房总面积约100㎡，则每小时漏热量=100X0.034X65X3600=795千焦。
如果不考虑漏风的热损失，则每小时流失的热量=87633+795=88428千焦，相当于24KW的散热速度。而2台WRH-1200A的总耗电功率刚好是24KW，也就是说，基本上刚好达到热平衡。
机组选型
以前的干燥流水线保温性能很差，进料口和出料口也会有较大的散热，因此，实际的热流失大得多。为了保险起见，增加了一台5匹的热回收热泵机组，可以给进料口提供18KW的预热功率，同时对出料进行冷却，方便即出即入袋包装(以前要冷却入袋)。基于以上分析，配置2台12匹闭环除湿热泵干燥机和1台5匹热回收机组，可以满足要求。
至于通风量，所配置的热泵干燥机已经内置2台750瓦离心风机，风量大于8000立方米/小时，风压大于400帕，已经可以应付较大风阻的场合。本工程的风阻中等，在干燥机的设计范围内，故不考虑增加风机。另外，对局部摸上去有热感的地方加贴保温棉，保证在低温时散热在设计容许范围内。
经济效益对比
改造前：采用燃煤锅炉，平均每天耗煤0.35吨，合260元；堆煤场每月租金为1000元；鼓风机、循环风机、排湿风机总共18KW，一天10小时180度电合144元（当地电费0.8元）；司炉工一天150元综合控制（含社保），总共在干燥环节一天需要554元，一个月16620元（星期天不休息）。还要支付锅炉年检、环保检查、其他灰色开支，平均每月1000元；每月大概需煤炭十吨，运费为480元；因此，实际上每月的干燥开支是19100以上。
改造后：采用热泵干燥，没有燃煤和司炉工费用；不需要支付锅炉年检、环保检查、其他灰色开支等费用；不需要鼓风机、循环风机、排湿风机，省了18KW的耗电；节省了100多平方米的煤堆场（每月租金约1000元）；而2台12匹的干燥机总功率只有24KW，1台5匹的热回收机组只是在气温低于15℃才需要启用，一年时间超过一半时段可以不开。每天的干燥成本为：启用热回收机组（24KWX10小时+ 5KWX10小时）X0.8元/度=232元，不启用热回收机组24KWX10小时X0.8元/度=192元。
那么，一个月的总干燥开支为：启用热回收机组232X30=6960元，不启用热回收机组192X30=5760元。按照一年一半的时间启用热回收机组来计算，平均每个月的总干燥开支为（6960+5760）/2=6360元，那么改造后平均每月创造的经济效益：19100元-6360元=12740元。
此外，改造后的干燥系统采用全电脑控制，干燥一致性得到保证；没有粉尘污染，解决了卫生难题；无人值守，管理简单。整个工程改造总投资25万，19.6个月可以收回。如果采用两班倒的工作制度，24小时作业，则只需要10个月即可收回投资。（注：以上计算结果均以每月30天为准）