原創(chuàng)：工業(yè)熱泵節(jié)能技改 工業(yè)熱泵 節(jié)能技改 2024年12月08日 22:08 山東

以下是對高溫熱泵和轉輪除濕機的分別介紹：

高溫熱泵

• 工作原理

  ：基于逆卡諾循環(huán)，主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥四個核心部件組成。低溫低壓的制冷劑氣體在蒸發(fā)器中吸收低溫熱源的熱量而蒸發(fā)成氣態(tài)，然后被壓縮機壓縮成高溫高壓的氣體，接著在冷凝器中向高溫環(huán)境釋放熱量并凝結成液態(tài)，最后通過膨脹閥節(jié)流降壓，變回低溫低壓的液體，重新進入蒸發(fā)器開始下一輪循環(huán)

轉輪除濕機

• 工作原理

  ：核心部件是由硅膠或沸石等高效吸濕材料制成的吸濕轉輪。當含濕空氣被風機吹向轉輪時，空氣中的水分在吸濕區(qū)被轉輪吸附，干燥的空氣被送回室內。吸附了水分的轉輪移動到再生區(qū)，由高溫空氣進行脫附再生，使轉輪可繼續(xù)工作，這一過程周而復始，從而連續(xù)不斷地提供干燥空氣。

1. 電子工業(yè)案例

• 某半導體制造企業(yè)，在芯片制造過程中，對生產環(huán)境的濕度要求極為嚴格。在光刻、蝕刻等關鍵工藝環(huán)節(jié)，環(huán)境濕度需要控制在 10% - 30% 相對濕度范圍內。傳統(tǒng)的除濕方式難以達到如此精確且穩(wěn)定的濕度控制要求，并且能耗較高。高濕度環(huán)境可能導致芯片表面出現(xiàn)水汽凝結，進而引發(fā)芯片短路、線路腐蝕等質量問題，嚴重影響產品的良品率。
• 企業(yè)安裝了高溫熱泵與轉輪除濕聯(lián)合系統(tǒng)。轉輪除濕機的轉輪采用高性能的分子篩吸濕介質，對進入車間的空氣進行初步除濕。轉輪除濕后的空氣再經(jīng)過高溫熱泵系統(tǒng)進一步處理。高溫熱泵的蒸發(fā)器從轉輪除濕機的再生排風中吸收熱量，然后通過壓縮機將制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，在冷凝器中把熱量傳遞給空氣，使空氣溫度升高，同時保持低濕度狀態(tài)。經(jīng)過處理后的干燥、溫空氣被均勻地輸送到芯片制造車間的各個工藝區(qū)域。
• 該系統(tǒng)運行后，車間內的濕度能夠穩(wěn)定控制在要求范圍內，芯片制造過程中的水汽相關質量問題大幅減少，產品良品率從原來的 80% 左右提高到 90% 以上。同時，通過高溫熱泵對轉輪除濕再生熱量的回收利用，系統(tǒng)整體能耗降低了約 30% - 40%，為企業(yè)節(jié)省了大量能源成本。
  

2. 鋰電池制造案例

• 一家鋰電池生產企業(yè)，在鋰電池材料干燥和電池組裝環(huán)節(jié)，對環(huán)境濕度要求苛刻。特別是在正極材料（如鋰鈷氧、磷酸鐵鋰）和負極材料（如石墨）的干燥過程中，需要低濕度的高溫環(huán)境來確保材料的干燥質量，同時在電池組裝和注液環(huán)節(jié)，相對濕度要求控制在 20% - 30% 左右，以防止水分對電池內部化學反應產生干擾。傳統(tǒng)的除濕和加熱設備無法滿足這種高精度的溫濕度控制需求，且能源消耗大。
• 在材料干燥車間和電池組裝車間均安裝了高溫熱泵與轉輪除濕聯(lián)合系統(tǒng)。在除濕過程中，轉輪除濕機先利用硅膠吸濕介質吸附空氣中的水分，降低空氣濕度。高溫熱泵系統(tǒng)則通過吸收轉輪除濕再生排風的熱量，將制冷劑壓縮升溫后，在冷凝器處為轉輪除濕機的再生過程提供高溫空氣，同時也對經(jīng)過除濕后的空氣進行溫度調節(jié)。在材料干燥車間，系統(tǒng)能夠提供高溫（80 - 100℃）低濕度的空氣，加速材料干燥；在電池組裝車間，能夠精準控制濕度和溫度，為生產提供適宜的環(huán)境。
• 應用該系統(tǒng)后，鋰電池材料干燥時間縮短了約 30%，提高了生產效率。電池組裝車間的濕度得到精準控制，電池的一致性和安全性得到顯著提升，產品不良率從原來的 5% - 8% 下降到 2% - 3%。此外，系統(tǒng)的節(jié)能效果明顯，能源消耗比傳統(tǒng)方式降低了約 35% - 40%。
  

3. 食品加工案例 - 奶粉生產

• 某大型奶粉生產企業(yè)，在奶粉噴霧干燥和包裝環(huán)節(jié)，需要嚴格控制環(huán)境濕度。噴霧干燥過程中，高濕度環(huán)境會影響奶粉的干燥速度和質量，導致奶粉顆粒結塊；在包裝環(huán)節(jié)，濕度高會使奶粉吸收水分，降低奶粉的保質期和品質。傳統(tǒng)的除濕方法難以滿足整個生產過程對濕度的嚴格要求。
  
• 在噴霧干燥塔和包裝車間安裝了高溫熱泵與轉輪除濕聯(lián)合系統(tǒng)。轉輪除濕機首先對車間內的空氣進行除濕，其轉輪上的吸濕介質（如氯化鋰）吸附空氣中的水分。高溫熱泵系統(tǒng)利用蒸發(fā)器吸收轉輪除濕再生排風的熱量，通過壓縮機和冷凝器將熱量用于轉輪再生和調節(jié)空氣溫度。在噴霧干燥塔周圍，系統(tǒng)提供干燥且溫度適宜的空氣，加速奶粉干燥；在包裝車間，維持低濕度環(huán)境，確保奶粉包裝質量。
• 噴霧干燥過程中，奶粉的干燥速度提高了約 25%，奶粉顆粒均勻、無結塊現(xiàn)象。包裝車間的濕度穩(wěn)定控制在 30% 以下，奶粉的保質期從原來的 18 - 24 個月延長到 24 - 30 個月。整個系統(tǒng)的節(jié)能率達到 30% 左右，降低了企業(yè)的生產成本。
  

4. 制藥工業(yè)案例

• 一家制藥企業(yè)，在藥品制劑（如片劑、膠囊）生產過程中，對環(huán)境濕度的控制至關重要。許多藥品原料和成品對濕度敏感，高濕度環(huán)境可能導致藥品吸濕、結塊、變質，影響藥效和質量。傳統(tǒng)的除濕設備無法提供穩(wěn)定的低濕度環(huán)境，且在除濕過程中能耗較高。
• 在藥品生產車間安裝了高溫熱泵與轉輪除濕聯(lián)合系統(tǒng)。轉輪除濕機的轉輪采用高質量的硅膠吸濕介質，對進入車間的空氣進行除濕。高溫熱泵系統(tǒng)從轉輪除濕機的再生排風中獲取熱量，經(jīng)過壓縮機、冷凝器等部件，為轉輪的再生提供熱量，并對除濕后的空氣進行溫度調節(jié)。系統(tǒng)能夠根據(jù)不同藥品生產環(huán)節(jié)的濕度要求，精確控制車間內的空氣濕度和溫度。
• 車間內的濕度能夠穩(wěn)定控制在較低水平（如相對濕度 15% - 25%），藥品生產過程中的吸濕、結塊等質量問題得到有效解決，藥品質量和藥效得到保障。系統(tǒng)的節(jié)能效果顯著，能耗比傳統(tǒng)除濕方式降低了約 30% - 40%，為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益和產品質量提升。