干燥設備多種多樣,如何評估其性能是一個綜合問題,應從三個方面考慮:以熱力學第一定律為依據(jù)的熱效率分折,以熱力學第二定律為依據(jù)的火用分析,干燥的環(huán)境負荷分析。這是發(fā)展高效節(jié)能優(yōu)質低污染先進干燥技術的要求。
熱效率和火用 效率是從用能的量和質兩方面對干燥系統(tǒng)進行分析,F(xiàn)在評價干燥設備(系統(tǒng))主要考慮能量利用的量,主要有單位失水能耗(3350~6280kJ/kgH2O)及熱效率(30%~50%),是環(huán)境條件下能量中理論上能夠轉變?yōu)橛杏霉Φ哪且徊糠;鹩梅治龇ㄔ噲D在干燥系統(tǒng)設計中形成一個切實可行的熱力和經(jīng)濟學計算方法,目標是使整個系統(tǒng)設計最優(yōu)化。
對于熱風干燥系統(tǒng),損失最大兩項是排風物理火用 損,其次是溫差傳熱火用損。節(jié)能方向首先是要考慮利用排風熱量,其次是要設法降低傳熱溫差,要大力提倡使用低品位熱源,利用太陽能和工業(yè)余熱,采用熱泵除濕熱風循環(huán)技術,發(fā)展組合干燥設備,采用組合干燥工藝。排風余熱回收可節(jié)能10%-15%。
蒸汽傳導加熱系統(tǒng)一般采用節(jié)流減壓的方法調整供汽壓力適應設備要求,造成能量貶值,而且還會使冷凝水難以通暢地排出,從而降低了換熱設備的強度。熱泵冷凝汽的回收供熱替代傳統(tǒng)的蒸汽系統(tǒng)可以節(jié)能降耗,對造紙烘缸來說可節(jié)能15%。
在我國干燥熱源使用熱風爐很普遍,從熱力學第一定律考慮,熱效率很高,達65%~75%,但火用效率要低的多(尤其是高溫干燥),從用能品質來說是很大的浪費。盡量發(fā)展中低溫干燥設備,雖然初期增加設備的投資,但對于降低干燥成本、能量合理利用與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有利。
同時有蒸發(fā)濃縮、干燥等多種用熱設備的企業(yè),還可應用過程集成方法的網(wǎng)絡優(yōu)化和窄點(狹點)技術進行優(yōu)化設計。
總之,余熱回收、中低溫干燥、組合干燥都會帶來設備的增加與增大,使初期投入增加,因而必須與干燥成本統(tǒng)一考慮,這正是現(xiàn)代干燥技術面臨的綜合課題。從現(xiàn)有技術水平看,增加的設備投入在3個月到一年之內均可回收,對于中大型干燥設備系統(tǒng),其效果是很明顯的