High-Tech in der Schwarzen Kiste – Energierückgewinnung bei der Sprühtrocknung

Die herkömmliche Sprühtrocknung (offene Form) führt dazu, dass die Ablufttemperatur oft bis zu 90 ° C oder höher ist, um den Wassergehalt des Materials niedrig zu machen.

Flash-Verdampfung, Fluidsbett kochende Trocknung, diese Art von Prozess mit Gas in direktem Kontakt mit dem Material, um den Trocknungseffekt zu erreichen, wird die Ablufttemperatur auch etwa 50-80 ° C erreichen.

Die Temperatur im Abgas bedeutet Energie, wenn keine Maßnahmen ergriffen werden, um das Abgas abzulassen, bedeutet dies auch Energieverschwendung. Je höher die Temperatur des Abgases ist, desto mehr Energie wird verschwendet.

Der Energieverbrauch ist direkt mit den Produktionskosten verknüpft.

Wie nutzt man die Energie von Abgasen? Einsatz eines Wärmerückgewinnungssystems

Heat Recovery System。 Am häufigsten ist der Wärmetauscher, so dass das Abgas und der Einlaufwind nicht direkt in Kontakt stehen, der Plattentauscher, die Abgaswärme an den Einlaufwind führt, um den Einsatz von Dampf oder Elektrizität bei der Einlaufwind zu verringern.

Das Plattenwärmetauscher-Abgasenergierückgewinnungssystem für die Tecpharm-Beschichtungsmaschinen der Romaco-Gruppe in Deutschland kann auch mit Wärmepumpen-Energierückgewinnungssystemen konfiguriert werden

Plattenwärmetauscher können die Wärmeenergie aus dem Abgas nicht weitgehend ausdrücken und die Recycling-Effizienz ist begrenzt. Daher entstand auf dem Markt ein Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Wärmerückgewinnungsgeräten konzentriert, um die Wärmeenergie aus den Abgasen durch eine isothermische Umwandlung zu extrahieren.

Enthalpie-Gleichwert, Enthalpie-Konvertierung, in Verbindung mit einem Black-Box-System, das die interne Struktur des Geräts nicht offenbart, macht dieses Gerät sehr geheimnisvoll.

Schwarze Box ohne zusätzliche Heizung, um den Prozesswind selbst zu erwärmen

Was steckt in der schwarzen Kiste? Nicht so ungewöhnlich, es ist eigentlich eine industrielle Wärmepumpe drinnen!

Industriewärmepumpen arbeiten auf dem gleichen Grundsatz wie häusliche Kühlschränke und transportieren Wärme aus niedrigen Temperaturen in hohe Temperaturen. Mit einer Wärmepumpe kann Wärmeenergie aus den hochtemperaturigen Abgasen von Anlagen wie Sprühtrocknung, Blitztrocknung und anderen Restwärme zurückgewinnt und wiederverwendet werden (Einluft erhitzen, Flüssigkeiten erhitzen oder Dampf erzeugen), um somit den Zweck der Energieeinsparung zu erreichen.

Zu den wesentlichen Komponenten eines industriellen Wärmepumpensystems gehören:

Verdampfer: Der Verdampfer besteht aus Rohrleitungen und Flossen, die äußerlich eine Abwärmequelle mit niedriger Temperatur sind (z. B. Abgase) und innerlich ein Kältemittel. Die Restwärme verdampft das Kältemittel und nimmt dabei Energie auf.

Kompressor: Das verdampfte Kältemittel wird durch den Kompressor komprimiert. Das Druckgas erhöht die Temperatur und den Druck, wodurch hohe Temperaturen und Hochdruckgase erzeugt werden.

Kondensator: Hochtemperaturhochdruckgas geht durch den Kondensator, wo es Wärme freigibt, die in den Wind erwärmt wird. Diese Wärmeübertragung kondensiert das Kältemittel zurück in Flüssigkeit.

Ausdehnungsventil: Das kondensierte flüssige Kältemittel wird dann durch ein Ausdehnungsventil oder eine Abflusseinrichtung durchgeführt. Diese Ausdehnung führt dazu, dass das Kühlmittel schnell abkühlt und verdampft, wodurch die Temperatur und der Druck gesenkt werden, um sich auf den erneuten Eintritt in den Verdampfer vorzubereiten.

Durch den Kreislauf dieser Prozesse transportiert das Wärmepumpensystem kontinuierlich Wärme aus der Abwärmequelle und verwendet sie wieder.

Um das Pferd laufen zu lassen, muss man das Pferd mit Gras füttern. Industrielle Wärmepumpen im Prozess des Wärmetransports, insbesondere vom Transport von Wärmeenergie aus einer niedrigen Temperaturumgebung in eine hohe Temperaturumgebung, benötigen auch diese Fähigkeit, natürliche Temperaturgradiente zu bekämpfen. Dieser Prozess erfordert Eingangsenergie, die den Kompressor in der Regel in Form von Strom versorgt.

Der Leistungskoeffizient (COP) ist ein entscheidender Indikator für die Bewertung der Wärmepumpeneffizienz. Es wird definiert als das Verhältnis der transportierten Wärme zu der für den Betrieb der Wärmepumpe benötigten Eingangsenergie.

Je höher der COP ist, desto effizienter ist die Abwärmenutzung. Ingenieure sollten COP bei der Auswahl und Konstruktion von Wärmepumpensystemen berücksichtigen, um optimale Energieeinsparungen zu gewährleisten.

Wenn der COP-Wert der Wärmepumpe 5 beträgt, bedeutet dies, dass 1 kW zusätzlicher Strom erforderlich ist, um 4 kW Wärme im Kondensator freizugeben. Es kann so angenommen werden, dass man 5 kW aus dem System transportiert und 1 kW selbst verbraucht, was dem Entzug von 4 kW Wärme im Abgas entspricht.

Theoretisch, wenn die Feuchtigkeitstemperatur im Material die gleiche wie die Feuchtigkeitstemperatur des Kondensators ist, hat die Systemleitung keinen Wärmeverlust und die Handhabungskapazität der schwarzen Kiste ausreichend ist, benötigt das Einluftsystem keine kontinuierliche Erwärmung, nur den Kompressor mit Strom versorgen kann, um die Abgasstemperatur auf die Einlufttemperatur zu erhöhen.

Allerdings hat das System Wärmeverluste, so dass der Einlauf immer noch Strom oder Dampf benötigt, um Energie aufzufüllen. Trotzdem spart das Wärmepumpensystem erheblich Energie.