一种适用于空气循环低温干燥系统的设计分析-design and analysis of a low temperature drying system suitable for air circulation.docxVIP

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一种适用于空气循环低温干燥系统的设计分析-design and analysis of a low temperature drying system suitable for air circulation

承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致 谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。(必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名: 日期: 摘要本文针对衣物干燥能耗较高、干燥温度高和耗水量较大的问题,提出了一种干燥系统,它 所需要解决的问题是在保证不烫伤衣物的前提下最大限度的降低能耗、水耗。本文设计出空气循环低温干燥系统,并且对带有膨胀机、风机的空气循环低温干燥系统和 带有节流阀、风机的空气循环干燥系统进行热力计算分析,在保证冷凝量相同的情况下,与常 规电加热式干燥系统进行对比分析,结果表明,常规电加热式干燥系统的总能耗达到 0.9139kW, 干燥温度为 93.85℃,而带有节流阀、风机的空气循环干燥系统总能耗为 0.8985kW,干燥温度 为 54.53℃,其能耗虽然跟常规电加热系统相差不大,但是干燥温度要比常规电加热干燥系统低 41.8%,优势明显,另外带有膨胀机、风机的干燥系统总能耗为 0.7372kW,干燥温度只有 56.27℃。通过关键参量对于系统性能的影响分析,结果表明,当压缩机空气流量为 40kg/h 时,随着 压缩机效率的提高,系统冷凝速率由 0.9336kg/h 增大为 1.105kg/h,相对应的干燥时间则由 224.9min 降低至 190.1min,随着膨胀机效率的提高,系统冷凝速率也随之升高,但是影响幅度 没有压缩机效率明显,干燥时间只由 207.7min 降低到 197.4min,另外,随着压缩机空气流量和 风机空气流量的增大,系统冷凝速率提高较为明显。另外,本文通过对各个主要部件进行设计选型计算,搭建实验台,将实验测得数值与理论 设计的高温和低温两种方案的数据进行对比分析,结果表明,无论对于高温方案还是低温方案, 整体相差不大,理论设计过程中没有考虑流经管道过程中的热量损失,而实际实验过程中空气 在管道流动过程中会向外界环境散热。最后,对带有节流阀不带有膨胀机、风机的空气循环干燥系统各部件的火用损失进行分析, 节流阀、电加热器和滚筒的火用损失较大,占据总火用损的 75.8%,随着压缩机效率的提高,系 统的火用效率由 4.004%提高到 5.052%,当滚筒出口温度达到 53℃时,系统火用效率提高至 10.85%。关键词:低温干燥,热泵,节能,MER,火用分析ABSTRACTThe paper has put forward a kind of drying system because of high drying temperature,high energy consumption and high water consumption. It needs to solve the problem that we should ensure not burning the clothes under the premise of the maximum to reduce the energy consumption and water consumption.In the paper, the air cycle drying system was studied and designed. the conventional electric heating drying system, the air cycle low temperature drying system with expander and air fan and the air cycle low temperature drying system with throttle valve and air fan were calculated by programming, the results showed that for the conventional electric heating drying system, the totalenergy consumption would reach 0.9139kW and the drying temperature was 93.85℃;While the totalenergy consumption of the air cycle low temperature drying system with expander and air fan was 0.898

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