一家生產(chǎn)果蔬汁蝴蝶面的中小規(guī)模面制品廠，每天10小時生產(chǎn)2250公斤干品蝴蝶面。以前是靠燃煤鍋爐產(chǎn)生熱風(fēng)送入多層履帶式流水線干燥房來排濕干燥，熱度靠人工把握，干燥一致性較差，需煤炭堆場100多平方，煤粉和煤渣經(jīng)常被風(fēng)吹入生產(chǎn)車間，衛(wèi)生難保證，有一個司爐工。
由于靠近縣城，被列入環(huán)保黑名單，多次被約談，工廠面臨運(yùn)行成本高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定和灰色開支大等難題。楊老板了解到熱泵干燥機(jī)后，立刻要求幫其進(jìn)行節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造。由于產(chǎn)品是當(dāng)?shù)氐纳畋匦杵罚恢碧幱诠┎粦?yīng)求的狀態(tài)，楊老板希望不影響其正常生產(chǎn)，盡量在一個晚上改造完畢。
經(jīng)過慎密計算和精心準(zhǔn)備，采用2臺12匹熱泵干燥機(jī)。考慮到冬季環(huán)境溫度較低，物料進(jìn)入烘房時的本身溫度降低，再加上由于烘房內(nèi)外溫差大，散熱量也會增加，因此搭配了1臺5匹的熱回收機(jī)組，在低溫環(huán)境下提供輔助熱量。只用一個晚上即完成了干燥生產(chǎn)線的改造，產(chǎn)能、質(zhì)量、運(yùn)行成本等都完全達(dá)到甚至優(yōu)于預(yù)期。
設(shè)計依據(jù)
本方案設(shè)計的依據(jù)是用戶產(chǎn)品的干燥特性、脫水率、產(chǎn)量、機(jī)組脫水能力、物品初始升溫需要的熱負(fù)荷、板房散熱等多個參數(shù)，以較終的使用效果作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計過程中參照一下設(shè)計依據(jù)：《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003)，《面條用小麥粉》（SB/T10137），《外墻外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JG149-2003) ，《商用或工業(yè)及類似用途的熱泵熱水機(jī)》(GB/T21362-2008)。
另外，面條的干燥時間為60~90分鐘，看溫度、濕度、通風(fēng)情況，在60℃、50%RH通風(fēng)良好的情況下，60分鐘即可干燥合格。設(shè)計按60分鐘，留30分鐘調(diào)節(jié)余量。而面條的厚度則可以這樣測得：3215公斤濕品在10小時內(nèi)干燥，平均每小時干燥321公斤；設(shè)計干燥時間60分鐘，即60分鐘內(nèi)有321公斤蝴蝶面在干燥流水線上。原有履帶有5層，每層長度7米，寬度2米，總面積=5（層）X7米X2米=70平方米，平均每平方米分?jǐn)偤?.6公斤，實測厚度不超過1CM，屬于良好通風(fēng)范圍，且蝴蝶面顆粒較大，縫隙豐富，熱風(fēng)容易穿透。
設(shè)計參數(shù)

項目	要求
產(chǎn)量	每10小時產(chǎn)蝴蝶面干品2250公斤
脫水率	蝴蝶面干濕比為0.7：1，即脫水率=30%
濕品（進(jìn)料）重量	2250/0.7=3215公斤
脫水量	3215公斤X0.3=965公斤
干燥溫度	60—62℃
干燥濕度	越低越好，50%RH即可完美干燥
較大厚度	如果需要調(diào)到90分鐘才能干燥，則厚度增加50%，約1.5CM，還在良好通風(fēng)范圍內(nèi)。
設(shè)計帶速	35米/60分鐘=0.58米/分鐘
小時脫水量	965公斤/（10-1）小時=107公斤/小時

熱負(fù)荷計算
物料熱流失：假設(shè)蝴蝶面的比熱容=1（kcal/kg*K），進(jìn)料0℃，出料65℃，則每小時的熱流失=321公斤/小時X1（kcal/kg*K）X（65-0）=20865kcal=87633千焦；板房漏熱可以以傳熱過程計算：q=SK(tf1-tf2)，查表50mm，EPS傳熱系數(shù)為K=0.034W/(m2*K)，板房總面積約100㎡，則每小時漏熱量=100X0.034X65X3600=795千焦。
如果不考慮漏風(fēng)的熱損失，則每小時流失的熱量=87633+795=88428千焦，相當(dāng)于24KW的散熱速度。而2臺WRH-1200A的總耗電功率剛好是24KW，也就是說，基本上剛好達(dá)到熱平衡。
機(jī)組選型
以前的干燥流水線保溫性能很差，進(jìn)料口和出料口也會有較大的散熱，因此，實際的熱流失大得多。為了保險起見，增加了一臺5匹的熱回收熱泵機(jī)組，可以給進(jìn)料口提供18KW的預(yù)熱功率，同時對出料進(jìn)行冷卻，方便即出即入袋包裝(以前要冷卻入袋)?；谝陨戏治?，配置2臺12匹閉環(huán)除濕熱泵干燥機(jī)和1臺5匹熱回收機(jī)組，可以滿足要求。
至于通風(fēng)量，所配置的熱泵干燥機(jī)已經(jīng)內(nèi)置2臺750瓦離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大于8000立方米/小時，風(fēng)壓大于400帕，已經(jīng)可以應(yīng)付較大風(fēng)阻的場合。本工程的風(fēng)阻中等，在干燥機(jī)的設(shè)計范圍內(nèi)，故不考慮增加風(fēng)機(jī)。另外，對局部摸上去有熱感的地方加貼保溫棉，保證在低溫時散熱在設(shè)計容許范圍內(nèi)。
經(jīng)濟(jì)效益對比
改造前：采用燃煤鍋爐，平均每天耗煤0.35噸，合260元；堆煤場每月租金為1000元；鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī)總共18KW，一天10小時180度電合144元（當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)0.8元）；司爐工一天150元綜合控制（含社保），總共在干燥環(huán)節(jié)一天需要554元，一個月16620元（星期天不休息）。還要支付鍋爐年檢、環(huán)保檢查、其他灰色開支，平均每月1000元；每月大概需煤炭十噸，運(yùn)費(fèi)為480元；因此，實際上每月的干燥開支是19100以上。
改造后：采用熱泵干燥，沒有燃煤和司爐工費(fèi)用；不需要支付鍋爐年檢、環(huán)保檢查、其他灰色開支等費(fèi)用；不需要鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī)，省了18KW的耗電；節(jié)省了100多平方米的煤堆場（每月租金約1000元）；而2臺12匹的干燥機(jī)總功率只有24KW，1臺5匹的熱回收機(jī)組只是在氣溫低于15℃才需要啟用，一年時間超過一半時段可以不開。每天的干燥成本為：啟用熱回收機(jī)組（24KWX10小時+ 5KWX10小時）X0.8元/度=232元，不啟用熱回收機(jī)組24KWX10小時X0.8元/度=192元。
那么，一個月的總干燥開支為：啟用熱回收機(jī)組232X30=6960元，不啟用熱回收機(jī)組192X30=5760元。按照一年一半的時間啟用熱回收機(jī)組來計算，平均每個月的總干燥開支為（6960+5760）/2=6360元，那么改造后平均每月創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益：19100元-6360元=12740元。
此外，改造后的干燥系統(tǒng)采用全電腦控制，干燥一致性得到保證；沒有粉塵污染，解決了衛(wèi)生難題；無人值守，管理簡單。整個工程改造總投資25萬，19.6個月可以收回。如果采用兩班倒的工作制度，24小時作業(yè)，則只需要10個月即可收回投資。（注：以上計算結(jié)果均以每月30天為準(zhǔn)）