商用干衣机的余热回收
背景
干燥是广泛应用和行业中普遍存在的过程，包括家用和商用干衣机，农业，化学加工以及制药行业。干衣机已经在我国洗涤行业中中广泛使用。衣物的热干燥是一个耗能的过程，同时还伴有多种同时发生的运输现象（质量，动量和能量）的复杂性及其对材料性能的影响。如图1所示，干燥机将约60％的总输入能量作为废热或损失排出。尽管可以通过优化系统设计和运行参数来提高系统效率。
图1：使用典型的带通风口的滚筒式干燥机在干燥过程中的能耗和损耗
目标
- 为商用燃气滚筒式干衣机的干燥过程开发并验证瞬态热力学，传热和传质模型
- 研究并实验证明废热回收技术（废气再循环和回热）对能耗和干燥时间的影响
- 设计，建模，演示和验证单床开放式吸附TES系统
- 开发并演示吸附热泵，以增强对流干燥过程
方法
针对商用燃气滚筒式干燥机，开发了干燥过程的计算模型。如图2所示，空气通过四个子系统。该计算模型在每个阶段进行与干燥介质（空气）和纺织品相关的热力学，传热和传质分析。每个阶段的模型都是独立开发的，并相继进行耦合以开发完整的基线干燥过程。
图2：干燥过程的计算模型示意图
本研究研究了四种主要的节能技术（如图3所示）：
- 废气再循环（EGR）
- 回收余热
- 开放式吸附式热能存储系统
- 吸附式热泵
图3：潜在的节能技术
主要结果
初步结果表明，减少了能源消耗并缩短了干燥时间。在最佳再循环率下，观察到减少了约12％。另一方面，实施紧凑的空对空换热器可减少16％的能源。初步的数值结果显示，当使用开放式吸附式热能存储系统扩充系统时，减少了25％。
