论文摘要
通过对两级压缩高温热泵干燥木材的理论和实验研究,提出了带中间换热器的两级压缩热泵干燥循环系统,并进行了热力学理论分析和比较,证实明两级压缩热泵的节能特性。通过对木材干燥窑内空气循环的理论分析,首次推导出空气旁通率理论计算方法并首次提出了露点温差理论。首次建立了热泵干燥系统与木材干燥窑内空气状态及旁通率的数学模型。分析了除湿干燥热泵系统各个参数与窑内状态和空气旁通率i_b之间的关系。干燥热泵的制冷量、制冷剂流量、压缩机功率以及中间换热器的换热量都与系统的空气旁通率成线性关系。首次提出了木材两级压缩甚至更多级压缩高温热泵设计的一般方法,即根据木材干燥工艺要求按单级压缩条件设计计算,再在高温干燥条件下,按高压级校核的两级压缩热泵的干燥设计计算方法,具有一定的指导意义。建立了两级压缩高温热泵木材干燥实验台,通过马尾松干燥实验,研究了单级压缩、单双级压缩、双级压缩干燥木材的各类参数的变化规律及空气旁通率的影响,对热泵干燥的理论分析进行了一定的验证。单级压缩总能耗比双级压缩高了23.05%,单级压缩干燥木材整个过程的平均能量回收率为25.55%,双级压缩干燥木材的整个过程的平均能量回收率为33.63%。能量回收率与出水量之间成正比关系,即出水量越大,能量回收率越高。
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致谢摘要ABSTRACT1 绪论1.1 能源、环境状况和可持续发展1.2 木材热泵除湿干燥的研究现状1.2.1 除湿干燥热泵的节能原理与特性1.2.2 热泵除湿干燥系统的研究进展1.3 高温热泵工质的选择1.4 除湿干燥热泵的模糊控制1.5 热泵除湿机的分类1.5.1 按干燥器类型分类1.5.2 按热泵工质与物料的接触方式分类1.5.3 按工作循环和功能的分类1.5.4 按制冷循环级数分类1.6 本课题研究的目的、意义1.7 主要研究内容2 热泵除湿干燥的原理和热力循环分析2.1 热泵除湿干燥的原理和特点2.1.1 热泵除湿机的分类2.1.2 除湿干燥设备组成2.2 热泵干燥除湿的理论循环分析2.2.1 单级蒸气压缩式热泵干燥循环的理论分析2.2.2 带补气增焓经济器的两级蒸气压缩热泵循环2.2.3 高温除湿干燥热泵实际循环分析2.3 热泵干燥过程的空气循环分析2.4 小结3 两级压缩除湿干燥热泵设计计算3.1 设计任务和已知条件3.2 热泵除湿机负荷计算3.2.1 除湿量3.2.2 流过蒸发器空气参数3.3 制冷压缩机选型计算3.3.1 制冷系统的总制冷负荷3.3.2 高温除湿干燥热泵系统热力计算3.4 冷凝器传热计算3.4.1 冷凝负荷3.4.2 传热系数计算3.4.3 冷凝器换热面积3.4.4 冷凝器的阻力3.5 蒸发器传热计算3.5.1 除湿负荷m'>3.5.2 传热平均温差Δtm3.5.3 蒸发器结构布置及翅片几何参数a'>3.5.4 空气侧的换热系数αai'>3.5.5 管内侧的换热系数ai3.5.6 传热系数3.5.7 除湿蒸发器空气阻力损失3.6 风机的选型3.6.1 风机风压3.6.2 风机功率3.7 辅助电加热器选型计算3.8 两级压缩高温工况的选型与校核计算3.8.1 高温除湿干燥热泵系统两级压缩工况热力计算3.8.2 二级压缩运行模式冷凝器传热校核计算3.8.3 蒸发器传热校核计算m'>3.8.4 传热平均温差Δtm3.9 小结4 两级压缩高温干燥热泵的数学模型4.1 两级压缩高温热干燥泵窑数学模型的建立4.1.1 木材干燥模型4.1.2 热泵模型4.2 两级压缩高温热泵干燥窑的模糊控制4.2.1 干燥热泵湿度模糊控制特点4.2.2 干燥窑内湿度控制模型4.3 本章小结5 两级压缩高温热泵木材干燥的性能试验5.1 两级压缩热泵干燥试验设备5.1.1 试验设备的组成5.1.2 单级与双级压缩热泵循环5.1.3 空气循环和风量调节5.1.4 数据采集系统的布置5.2 试材与测试项目5.2.1 试材5.2.2 测试项目5.3 热泵干燥装置的性能实验5.3.1 热泵干燥装置空载实验5.3.2 除湿状态下的干燥装置动态实验5.4 单级压缩干燥木材试验5.4.1 木材干燥曲线5.4.2 热泵制冷参数的变化特性5.4.3 热泵除湿机能耗、排水量及影响因素5.5 双级联合干燥木材试验5.5.1 木材干燥曲线5.5.2 双级压缩时热泵制冷参数及能耗的变化特性5.6 单、双级干燥木材比较5.6.1 制冷工况比较5.6.2 干燥时间的对比5.7 湿空气旁通率对热泵出水量及除湿能耗比的影响5.7.1 试验方法5.7.2 试验结果及分析5.8 本章小结6 结论与建议6.1 结论6.2 创新点6.3 问题与建议参考文献详细摘要
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标签：木材干燥论文; 两级压缩论文; 高温热泵论文; 空气旁通率论文; 数学模型论文;
