當(dāng)從非常低的露點(diǎn)或非常低的干燥溫度或兩者中獲益時(shí)，干燥劑除濕器用于干燥產(chǎn)品。

例如，照相膠片中的乳液通過(guò)冷空氣和冷卻輥在0°和20°?之間的溫度下“固化”?。干燥，冷空氣必須設(shè)定該乳液，以除去一些其的水并保證無(wú)冷凝冷膜表面上發(fā)生。

相比之下，塑料樹脂非常吸濕。露點(diǎn)為-40（0.5/）的300°空氣用于在加工前從樹脂中除去最后的水分殘留物。薄膜制造是連續(xù)的，塑料樹脂干燥通常是分批進(jìn)行的。兩種工藝都可以在沒(méi)有干燥空氣的情況下進(jìn)行，但使用除濕機(jī)可以使速度至少翻倍。

干燥產(chǎn)品的除濕系統(tǒng)通常為其所有者提供極大的利潤(rùn)。在許多情況下，使用除濕空氣干燥產(chǎn)品可以使生產(chǎn)線的加工速度加倍，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品干燥除濕系統(tǒng)可能比工業(yè)建筑房間控制系統(tǒng)更像是一種機(jī)床–它可以在幾個(gè)月甚至幾周而不是幾十年內(nèi)償還其安裝成本。在我們的例子中，我們將看一個(gè)“箱式干燥”系統(tǒng)，用于覆蓋具有堅(jiān)硬，有光澤的涂層的糖果塊。

第一步–?定義項(xiàng)目的目的

糖果，制藥和化學(xué)制造經(jīng)常在涂覆和干燥操作中使用干燥空氣。這個(gè)例子描述了如何從天氣中提取新鮮空氣并調(diào)節(jié)以滿足

兩種不同的干燥要求。

該項(xiàng)目的目的是降低干燥空氣的濕度，因此冬季，春季和秋季可以保持冬季的快速生產(chǎn)。從歷史上看，這個(gè)過(guò)程在夏季失控。潮濕的天氣使空氣太濕而不能高速干燥涂層。涂層變得斑點(diǎn)，不均勻并且糖果塊粘在一起。我們可以想象一個(gè)現(xiàn)有的系統(tǒng)，它先前使用了建筑物其他部分的空氣來(lái)干燥涂層。空氣很涼爽，但非常潮濕。

第二步–?建立控制水平和容差

根據(jù)一年中的時(shí)間和產(chǎn)品需求，公司通過(guò)這些特定的干燥箱運(yùn)行兩種產(chǎn)品中的一種。

?巧克力覆蓋的堅(jiān)果，帶有薄糖殼涂層

?硬涂糖糖–類似于“”

產(chǎn)品不同時(shí)運(yùn)行，每種產(chǎn)品的空氣溫度和濕度要求不同。巧克力產(chǎn)品需要的冷空氣，因?yàn)榉駝t巧克力失去其一個(gè)透射電鏡每瓦特從由產(chǎn)生的熱量（其熔點(diǎn)以上再結(jié)晶）的產(chǎn)物在的翻滾作用。另一方面，硬糖需要熱空氣來(lái)設(shè)置糖衣并形成特別光滑和有光澤的表面，這是產(chǎn)品的主要營(yíng)銷標(biāo)識(shí)的一部分。

過(guò)去的加工表明65°對(duì)于巧克力產(chǎn)品是足夠的，但是冬季生產(chǎn)表明50°甚至更好，因?yàn)樗沟脡K保持相當(dāng)堅(jiān)硬，減少了由于

桶中翻滾而導(dǎo)致的凹痕。硬糖產(chǎn)品需要120°空氣來(lái)設(shè)置閃亮的涂層。

空氣越干燥，產(chǎn)品涂層干燥越快。不幸的是，有兩個(gè)因素限制了空氣進(jìn)入干燥箱時(shí)的干燥程度–?系統(tǒng)成本和過(guò)度干燥?？諝庠礁稍?，購(gòu)買和運(yùn)行系統(tǒng)的成本就越高。而且，如果空氣過(guò)于干燥，則糖衣以無(wú)定形圖案結(jié)晶，這導(dǎo)致易于破裂的弱層。如果沒(méi)有資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，工程師會(huì)對(duì)如何建立濕度水平感到困惑，該濕度水平將提供最快的速度而不會(huì)過(guò)度干燥。這延遲了項(xiàng)目超過(guò)資本預(yù)算批準(zhǔn)的截止日期，因此項(xiàng)目暫停了一年。

在接下來(lái)的夏季和冬季，工程師決定租用干燥劑除濕器，對(duì)干燥系統(tǒng)本身進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)，以下條件對(duì)于每種產(chǎn)品都是最佳的：

?巧克力產(chǎn)品的50°，50％（27/）

?120°，9％（44/）的硬糖

?每個(gè)干燥箱250氣流

步驟三一計(jì)算熱量和濕度負(fù)載現(xiàn)有系統(tǒng)必須完全改變。它只需要從房間吸入冷空氣，然后將其吹入12個(gè)旋轉(zhuǎn)干燥箱中。天花板上有排氣扇，可以將潮濕的空氣排出建筑物，但是沒(méi)有補(bǔ)給空氣系統(tǒng)可以為房間提供經(jīng)過(guò)處理的空氣。這意味著必須通過(guò)排氣扇將空氣從其他生產(chǎn)區(qū)域拉入房間。在計(jì)算負(fù)載之前，工程師需要一個(gè)全新的系統(tǒng)概念。

首先，工程師必須決定干燥空氣將來(lái)自何處，以及它是否會(huì)繼續(xù)耗盡天氣或轉(zhuǎn)向除濕系統(tǒng)。如果它返回系統(tǒng)，是直接進(jìn)入系統(tǒng)，還是在離開干燥箱后將其拉過(guò)整個(gè)房間？如果空氣直接從干燥箱返回，它將僅承載來(lái)自涂層的水分負(fù)荷。如果它通過(guò)房間回來(lái)，它將包含房間和產(chǎn)品的水分負(fù)荷。

工程師做出兩個(gè)基本決定：從天氣而不是建筑物中取出空氣并將其直接從干燥箱排放到天氣中，不再向除濕系統(tǒng)返回空氣。

他認(rèn)為，從建筑物中抽出空氣的舊做法只是將冷卻負(fù)荷放在已經(jīng)超載的建筑物其他部分的系統(tǒng)上。通過(guò)將干燥箱放在處理其自身外部空氣的獨(dú)立系統(tǒng)上，他可以改善建筑物其余部分的條件并改善涂層操作。

通過(guò)在離開垃圾箱后不將空氣返回到除濕系統(tǒng)，工程師大大簡(jiǎn)化了他的維護(hù)工作。如果空氣返回系統(tǒng)，則必須進(jìn)行大量過(guò)濾以除去粘稠，不衛(wèi)生的糖粉。過(guò)濾系統(tǒng)可用，但工程師知道他的維護(hù)技術(shù)人員沒(méi)有時(shí)間處理當(dāng)前的關(guān)鍵任務(wù)。他知道他不會(huì)增加維護(hù)預(yù)算來(lái)聘請(qǐng)人們仔細(xì)維護(hù)昂貴的過(guò)濾系統(tǒng)。

在做出這個(gè)決定時(shí)，工程師還研究了天氣中的水分條件與離開涂層鍋的空氣的水分相比，認(rèn)識(shí)到如果來(lái)自平底鍋的空氣更干燥，除濕機(jī)將使用比系統(tǒng)更多的能量。從天氣中取出空氣。他發(fā)現(xiàn)，在一年中的一半時(shí)間里，來(lái)自天氣的空氣實(shí)際上比離開垃圾箱的空氣更干燥，因此天氣空氣的處理成本較低。優(yōu)化的系統(tǒng)可以在垃圾箱和天氣之間自動(dòng)切換進(jìn)氣口，無(wú)論哪個(gè)更干燥–但工程師為了簡(jiǎn)化和減少維護(hù)而拒絕該替代品。

每小時(shí)水汽顆粒

由于空氣在從箱中吸收水分后不會(huì)返回系統(tǒng)，因此唯一的水分負(fù)荷是新鮮空氣中含有的水蒸氣和來(lái)自濕產(chǎn)品本身的水分。這些決定肯定簡(jiǎn)化了水分負(fù)荷計(jì)算。系統(tǒng)中唯一的熱量和水分負(fù)載包含在從天氣中獲取的空氣中。沒(méi)有相關(guān)的房間負(fù)載，人員或

門洞。該系統(tǒng)必須簡(jiǎn)單地吸入新鮮空氣，并以120°和44/的速度輸送硬糖，50°，27/用于巧克力包裝的堅(jiān)果。

顯熱負(fù)荷包括三個(gè)要素：

?產(chǎn)品碎片在干燥箱中翻滾產(chǎn)生的顯熱

?來(lái)自新鮮空氣的明顯熱量

?新鮮空氣中的潛熱，由除濕機(jī)轉(zhuǎn)化為顯熱

經(jīng)驗(yàn)表明，產(chǎn)品產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)為巧克力提供50°的空氣來(lái)消除。來(lái)自外部空氣的顯熱是夏季設(shè)計(jì)溫度與50°輸送空氣溫度之間的差異-133,000/。新鮮空氣中的潛熱將通過(guò)除濕器轉(zhuǎn)換為顯熱，與裝置的水分量成比例。去除的水分越多，空氣將在除濕器之后變暖。當(dāng)工程師調(diào)整除濕機(jī)的尺寸時(shí)，他將知道除濕過(guò)程中的顯著負(fù)荷。

還有冬季明顯的供暖負(fù)荷，因?yàn)橛蔡切枰?20?華氏度的空氣。該地區(qū)的冬季設(shè)計(jì)條件是11°，因此系統(tǒng)必須提供：

公式

加熱負(fù)荷=?3000??。〇8??（120-11）

熱負(fù)荷=?353160個(gè)英熱單位/小時(shí)

進(jìn)入干燥箱的總氣流量（）空氣比熱（/每每°）

冬季新鮮空氣與送入垃圾箱的空氣之間的溫差（°）

理論上，可能還需要加濕冬季的新鮮空氣，因?yàn)橥饷娴乃謱⒌陀?7/和44?/，這似乎是產(chǎn)品的理想選擇。但實(shí)際上，工程師從未注意到冬季過(guò)度干燥的問(wèn)題，因此他不愿意計(jì)算加濕負(fù)荷。

第四步_?調(diào)整組件大小以移除負(fù)載由于干燥劑除濕將水分轉(zhuǎn)化為顯熱，因此必須選擇除濕器并在確定除濕器之后的冷卻系統(tǒng)的尺寸之前確定其性能。除濕器的尺寸取決于進(jìn)入空氣的溫度和濕度條件。經(jīng)濟(jì)上，在新鮮空氣進(jìn)入干燥劑單元之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)冷和除濕是有意義的。問(wèn)題是–預(yù)冷是多少合適？

答案取決于用于重新激活的熱能是否比運(yùn)行冷卻系統(tǒng)的電力便宜。當(dāng)再激活能量便宜時(shí)，除濕器可以以低成本去除水分。該裝置的安裝成本會(huì)更高，但運(yùn)營(yíng)成本的節(jié)省可以在幾個(gè)月內(nèi)抵消額外的成本。相反，如果再激活能量比較昂貴，那么冷卻除濕應(yīng)該承擔(dān)盡可能多的負(fù)荷–安裝和運(yùn)行的安裝成本會(huì)更低。

在這種情況下，工程師計(jì)劃使用熱電廠的廢熱進(jìn)行再活化，因此運(yùn)行干燥劑裝置的成本幾乎可以忽略不計(jì)。因此，唯一合適的預(yù)冷卻是使干燥劑單元提供巧克力產(chǎn)品所需的27/條件所需的最小值。

工程師參考附錄中有關(guān)旋轉(zhuǎn)?除濕機(jī)的性能圖表?；谒麑?duì)3,000的已知要求，他選擇了一個(gè)7.5平方英尺的工藝面區(qū)域模型，然后他以正常順序的反向運(yùn)行性能曲線。3,000將以每分鐘400英尺的速度穿過(guò)該裝置。（3,000^?

7.5=400）從所需的27/的終止條件開始，他向左移動(dòng)到每分鐘400英尺的速度曲線，然后垂直移動(dòng)到190°的再激活溫度線，并向右移動(dòng)到65°的進(jìn)入溫度線和下至入口水分條件，讀數(shù)為95/。這意味著如果空氣進(jìn)入干燥劑單元，則不會(huì)變暖這個(gè)7.5平方英尺的單元可以提供所需的27/條件，而不是65°，并且不會(huì)比95顆顆粒濕潤(rùn)。

圖7.32在該示例中，工程師需要在空氣進(jìn)入除濕器之前最小化預(yù)冷卻量。他從他知道必須送到干燥箱的潮濕狀態(tài)開始，然后向后工作到可以進(jìn)入除濕器的最高溫度和濕度。

工程師使用190??再激活溫度，因?yàn)闊犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)提供200°的水，因此最熱的實(shí)際溫度為190°。最后，工程師假定過(guò)程空氣入口溫度為65°，因?yàn)檫@樣可以實(shí)現(xiàn)最潮濕的入口條件。事實(shí)上，如果空氣預(yù)先冷卻到65°，它將飽和并具有93/的水分含量。

這告訴工程師預(yù)冷卻盤管必須完成什么–它必須將空氣從夏季設(shè)計(jì)條件91?0和146/帶到65°和92/的條件下。

公式7.15來(lái)自天氣的新鮮空氣（）磅?？諝饷棵啃r(shí)空氣進(jìn)入和離開冷卻盤管之間的焓變化（/）

3,0004.5（45-30?）預(yù)冷噸位=?–?–|?2〇〇〇–預(yù)冷噸位=?16.9噸每噸空氣冷卻能力/

干燥劑單元下游的冷卻要求將取決于除濕器過(guò)程側(cè)的溫升，其可按附錄中所示計(jì)算。

溫度離開=65+.625（92–27）+0.1（190–65）過(guò)程，將水分轉(zhuǎn)換為溫度的常數(shù)（°//）去除水分由除濕機(jī)（/）溫度離開–?1?■〇過(guò)程空氣進(jìn)入過(guò)程與空氣進(jìn)入再激活之間的溫差（°）

通向干燥箱的氣流（）每°每英寸空氣/進(jìn)出3??0001，8（118–5）冷卻盤管（°）的空氣溫差每噸空氣冷卻12,000-/

第五步–?選擇控件

必須控制溫度和濕度以滿足兩種產(chǎn)品的需求。設(shè)備能耗必須調(diào)整以適應(yīng)負(fù)載，因此不會(huì)浪費(fèi)能源。

通過(guò)一組調(diào)節(jié)阻尼器實(shí)現(xiàn)濕度控制，當(dāng)濕度負(fù)荷較低時(shí)，調(diào)節(jié)阻尼器繞過(guò)除濕器周圍的空氣。濕度必須控制在兩個(gè)固定點(diǎn)：44/和27?/。雖然兩個(gè)條件在絕對(duì)濕度下非常接近，但它們?cè)谙鄬?duì)濕度方面相差很遠(yuǎn)。由于27?粒狀態(tài)在50°下輸送，因此它代表50％的相對(duì)濕度。44粒狀態(tài)在120°下傳遞，因此它代表9?％的相對(duì)濕度。相對(duì)濕度傳感器可以在一個(gè)點(diǎn)上很好地控制傳感器，可以對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)和持續(xù)使用，但是當(dāng)控制點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，它們需要重新校準(zhǔn)。還有，親戚當(dāng)測(cè)量低于10％的相對(duì)濕度時(shí)，濕度傳感器通常不如其他類型的精確度高。

工程師決定使用光學(xué)露點(diǎn)傳感器控制器并根據(jù)露點(diǎn)而不是相對(duì)濕度來(lái)控制系統(tǒng)。由于空氣溫度非常高，因此訂購(gòu)的光學(xué)傳感器

具有額外的冷卻能力，以確保準(zhǔn)確性。此外，傳感器放置在干燥劑單元的下游，因?yàn)槌隹跐穸葪l件在輪面上變化很大。一個(gè)更好的位置。

地點(diǎn)

空氣流動(dòng)

（）

溫度

（）

濕氣

（克/磅）

一個(gè)

3000

91

146

乙

3000

65

92

3000

118

27

3000

50

27

除濕機(jī)安裝有旁路，因此當(dāng)新鮮空氣比設(shè)計(jì)條件干燥時(shí)，其容量可以減少。旁路中的固定位置阻尼器產(chǎn)生的阻力等于干燥劑床的阻力。這使得旁路風(fēng)門可以通過(guò)除濕器和旁路平穩(wěn)地調(diào)節(jié)氣流。

系統(tǒng)入口處的固定位置阻尼器允許工程師精確設(shè)置系統(tǒng)氣流，因此隨著氣候溫度和壓力的變化，流量變化較小。

傳感器在空氣進(jìn)入分配管道之前立即進(jìn)入分檔–此時(shí)空氣在管道內(nèi)的溫度和濕度相當(dāng)均勻。

在除濕機(jī)之前和之后的兩個(gè)地方控制氣流溫度?？諝獗活A(yù)先冷卻以進(jìn)行部分除濕。該線圈是直接膨脹型，由其自己的冷凝裝置提供服務(wù)。這釋放了中央冷凍水系統(tǒng)的容量。預(yù)冷卻系統(tǒng)由緊跟冷卻盤管的溫度傳感器/控制器控制。設(shè)定溫度為65°。無(wú)論何時(shí)空氣溫度高于65℃?，系統(tǒng)都會(huì)對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行冷卻和除濕。

后冷卻盤管由中央冷凍水系統(tǒng)提供服務(wù)。的工程師放置在加熱線圈的下游，以冷卻盤管確保冬季運(yùn)行期間在線圈中的水不會(huì)凍結(jié)。理論上，維護(hù)部門可以通過(guò)在冬季排水來(lái)防止線圈凍結(jié)。但是工程師知道天氣變化的速度比硬壓維護(hù)技術(shù)人員可以排空和重新填充線圈要快。后加熱線圈在熱電廠的200°處設(shè)有水，就像用于除濕器的再激活加熱線圈一樣。

后加熱和后冷卻盤管均由三通閥控制，三通閥響應(yīng)于光學(xué)露點(diǎn)控制器附帶的溫度傳感器調(diào)節(jié)流體流動(dòng)。這種更昂貴的儀器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是溫度和濕度設(shè)定點(diǎn)可以在過(guò)程控制臺(tái)重置，而不必將技術(shù)人員送入管道系統(tǒng)。

由于天氣對(duì)水分負(fù)荷的影響很大，因此除濕機(jī)的能量需求也會(huì)有很大差異。該裝置應(yīng)根據(jù)這些變化自動(dòng)降低能量。這在夏季月份不太重要，因?yàn)闊犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)有過(guò)多的熱量。但在冬季，需要所有可用的熱能來(lái)提供舒適性和工藝加熱。

通過(guò)響應(yīng)位于氣流中的溫度傳感器/?控制器而改變通過(guò)加熱線圈的熱水流來(lái)控制除濕器再激活能量，從而重新激活。所述被設(shè)定在120℃的空氣溫度升高到高于該點(diǎn)，這意味著沒(méi)有在工藝側(cè)上被吸收較少的水分，并且能夠減小再激活能量。

其他考慮

冷凍保護(hù)

該項(xiàng)目使用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱水進(jìn)行再生和供熱。在冬天，存在使線圈中的水凍結(jié)的危險(xiǎn)，這會(huì)使管破裂。為了避免這個(gè)潛在的問(wèn)題，工程師可以從溫暖的機(jī)械室取暖，而不是直接從天氣中取出空氣。或者，可以將電或天然氣預(yù)熱器放置在系統(tǒng)的外部空氣入口上。在任何情況下，用于天氣的熱水基加熱系統(tǒng)都會(huì)受到寒冷氣候下的凍結(jié)，工程師必須采取預(yù)防措施來(lái)避免這個(gè)問(wèn)題。

供應(yīng)風(fēng)扇位置

在該示例中，供氣風(fēng)扇位于干燥除濕器的下游。這提供了脫水和旁通空氣之間的良好混合，但是與管道外部的空氣（濕潤(rùn)的）

相比，它在強(qiáng)烈的負(fù)壓下將管道系統(tǒng)放置在風(fēng)扇和除濕器之間。負(fù)氣壓可導(dǎo)致通過(guò)管道接頭的空氣泄漏，以及除濕套管內(nèi)的泄漏，因此如果風(fēng)扇位于此位置，兩者都應(yīng)密封良好。將風(fēng)扇放置在干燥劑單元的上游避免了泄漏問(wèn)題

在設(shè)備下游，但設(shè)計(jì)師必須注意避免將空氣直接吹到干燥輪的表面。否則，必要時(shí)空氣不會(huì)通過(guò)旁路管道。

預(yù)冷在產(chǎn)品干燥應(yīng)用中使用最小預(yù)冷是有意義的原因之一是需要與干燥空氣結(jié)合的溫?zé)峄蚋邷?。由于除濕器將水分?fù)荷轉(zhuǎn)化為顯熱，因此該方法是有益的。但是，如果該項(xiàng)目?jī)H涉及熱敏巧克力產(chǎn)品，則可以通過(guò)進(jìn)行與制冷系統(tǒng)允許的預(yù)冷卻相同的操作來(lái)降低操作和安裝成本。在冷卻系統(tǒng)遇到冷凍問(wèn)題之前，制冷能力幾乎總是比干燥劑除濕能力更便宜。冷卻外部空氣的實(shí)際下限值得商榷。大多數(shù)工程師都會(huì)同意45°的直接膨脹冷卻和40的乙二醇-水系統(tǒng)是可以實(shí)現(xiàn)的，雖然冷卻盤管將是非常深和

孟清湘的氣流將是相當(dāng)高的。

最佳條件可以在周期中期改變?cè)谶@個(gè)例子中，氣流，溫度和濕度可以保持穩(wěn)定，因?yàn)楫a(chǎn)品批次的尺寸，形狀，涂層類型和所需的干燥程度相同。然而，在其他溫度敏感的，批量定向的干燥應(yīng)用中，例如投資鑄件，魚片或種子，在整個(gè)干燥循環(huán)中能夠改變溫度，空氣速度和濕度以避免過(guò)度干燥可能是重要的。如果有必要，工程師可能希望投資更復(fù)雜的控制裝置，以便在周期中間自動(dòng)重新設(shè)定風(fēng)量，溫度和濕度，以獲得最佳效果。

系統(tǒng)總氣流

在許多產(chǎn)品干燥應(yīng)用中，由于需要在產(chǎn)品的所有表面上保持高速度，因此總系統(tǒng)氣流很大。但除濕機(jī)無(wú)需處理所有空氣。例如，考慮而不是在小倉(cāng)干燥的小糖果，在試圖干大型熔模鑄造ˉˉ圣誕樹ˉˉ在一個(gè)房間測(cè)量50’寬75’長(zhǎng)×18’高。水分負(fù)荷每小時(shí)可能只有50磅水蒸氣。與在所有復(fù)雜產(chǎn)品表面上產(chǎn)生高速度所需的氣流相比，除濕器將是小的。在這種情況下，最好添加大圓形風(fēng)扇用于移動(dòng)房間內(nèi)的空氣，除濕器僅干燥循環(huán)中的一小部分總空氣。