[发明专利]一种螺带真空干燥器能量效率测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及能量效率测量方法，特别涉及一种螺带真空干燥器能量效率测量方法。

背景技术

螺带真空干燥器作为一种全密闭的真空低温干燥设备，主要应用于医药化工领域，特别适用于热敏性高、易氧化、卫生级别高、物料细腻、黏度大、湿度大、极易挥发性溶剂药品的最终干燥。通常干燥器以间歇方式工作，而且采用密闭结构，因此，在干燥器工作时，内部物料状态随时间而变化，干燥过程存在较强的不稳定性。实践中，从物料中蒸发出的湿空气或有机溶剂通过真空泵直接排到空气中，比较难以测量质量的减少量，因而不便于测量能量利用效率，若通过增加容器内物料干燥度的测量次数的方法来实现实时测量，而实际工艺过程又不允许进行过多的测量次数，相关问题亟待解决。

发明内容

为解决现有技术螺带真空干燥器能量效率测量不方便的缺点，本发明提供一种螺带真空干燥器能量效率测量方法，这种测量方法简单可靠、方便高效。

为了实现上述目的，本发明所采用以下技术方案：

一种螺带真空干燥器能量效率测量方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，在工作前取样并测量物料温度，然后启动设备，干燥器抽真空，同时螺带和夹套分别通入导热油，工作中要间隔一定的时间T停机取样并测量物料温度；

第二步，在各时间段的运行过程中，通过设置在螺带进出口及夹套进出口的温度传感器采集各自进出口的导热油温度，通过设置在螺带和夹套管路上的流量传感器实时采集导热油流量，通过设置在干燥器上的真空度表实时记录真空度值，通过螺带电机的变频器实时记录电流和电压值；

第三步，将采样的物料放入烘箱烘干，测得干基含湿率，算出在各个采样时间段内的湿重变化；

第四步，计算放出的能量和吸收的能量；

第五步，根据放出和吸收的能量，最后按照公式                                                ，计算能量各个采样时间段内能量效率，并根据全工作时间内总放出能量和总吸收能量计算出总效率。

上述的一种螺带真空干燥器能量效率测量方法，第四步计算放出的能量和吸收的能量采用以下步骤计算：

第一步，根据传感器采集数据，计算出各时间段T内螺带和夹套进出口导热油的平均温差和、平均流量q₁和q₂，然后按照公式和算出各个时间段内螺带和夹套的能量放出量，式中C_油和ρ_油分别为导热油的比热和密度；

第二步，根据实时记录数据，计算出各时间段内电压、电流的平均值U和I，然后按照公式计算出各时间段内螺带电机放出的能量，式中n为能量系数；

第三步，然后按照公式，计算放出的总能量；

第四步，按照公式，计算物料的干重，式中M₁为物料的初始质量，w_o为物料初始干基含湿率；

第五步，按照公式，计算有机溶剂在时间段的汽化量M_有机溶剂，式中w₁为物料在T时刻的干基含湿率；

第六步，按照公式，计算有机溶剂气化到饱和蒸汽压带走的能量Q₄，式中R_有机溶剂为在T时刻物料温度t下有机溶剂的气化潜热；

第七步，按照公式，计算有机溶剂在温度t的饱和蒸汽压下p₁等温膨胀到某一较低气压下p₂吸收的能量Q₅，式中R_g为有机溶剂的气体常数，P₂为在时间段T内设备内部的平均压强，T为热力学温度；

第八步，按照公式，计算有机溶剂升温吸收的能量Q₆，式中C_有机溶剂为有机溶剂的比热，Δt为经过时间段T后物料温升；

第九步，按照公式，计算物料吸收的能量Q₇，式中C_物料为物料的比热；

第十步，然后按照公式,计算吸收的总能量Q_吸；

第十一步，根据放出和吸收的能量，最后按照公式η_i=Q_吸+Q_放，计算能量各个采样时间段内能量效率η_i，并根据全工作时间内总放出能量和总吸收能量计算出总效率η。