Wybrane procesy suszenia technologicznego z zastosowaniem pomp ciepła

• Autorzy: Flaga-Maryańczyk A.

Warianty tytułu

EN

Heat pump drying for selected technologies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

System suszenia pracujący w oparciu o pompę ciepła może stanowić alternatywę pod względem efektywności energetycznej, a także rozwiązanie problemu emisji z urządzenia suszącego do otoczenia. W instalacji do suszenia z pompą ciepła powietrze suszące cyrkuluje w zamkniętym obiegu, co umożliwia uniezależnienie realizacji procesu od warunków otoczenia, rekuperację energii i hermetyzację procesu. Zdolność ziębienia układu pompy ciepła wykorzystywana jest do odwilżenia powietrza procesowego, wychodzącego z komory suszenia, natomiast zdolność grzania ma zastosowanie przy ponownym podnoszeniu temperatury odwilżonego i ochłodzonego powietrza, które wraca do komory suszenia. W artykule zaprezentowano również przykładowe zastosowanie pompy ciepła w suszarkach bębnowych oraz koncepcję niskotemperaturowego systemu suszenia osadów ściekowych w oparciu o pompę ciepła.

EN

A heat pump drying system can be an energy efficient alternative that also avoids emissions from the drying equipment to the environment. In this system load is dried by closed loop circulating air, treated in the heat pump. The refrigeration capacity of the heat pump is used to dehumidify moistened air while the heating capacity is used to reheat the cooled dry air. The paper presents also the examples of heat pump application in the heat pump tumble dryer and in the sewage sludge drying system assisted by a heat pump.

Słowa kluczowe

PL

suszenie pompą ciepła; suszenie w zamkniętym obiegu; rekuperacja energii; suszenie osadów ściekowych pompą ciepła; pompa ciepła w suszarkach bębnowych

EN

heat pump drying; closed loop drying; energy recuperation; sewage sludge heat pump drying system; heat pump tumble dryer

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Środowisko
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 109, z. 4-Ś
• Strony: 183--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., wz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Flaga-Maryańczyk A.

• Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Auracher H., Editorial. CO2 as Working Fluid - Theory and Applications, International Journal of Refrigeration, Vol. 28, 2005,1135-1139.
• [2] Bansal P.K., Braun J.E., Groll E.A., Improving the energy efficiency of conventional tumbler clothes drying systems, International Journal of Energy Research, Vol. 25, 2001, 1315-1332.
• [3] Bień J.B., Osady ściekowe. Teoria i praktyka, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2002.
• [4] Brown J.S., Yana-Motta S.F., Domański P.A., Comparative analysis of an automotive air conditioning systems operating with CO2 and R134a, International Journal of Refrigeration, Vol. 25, 2002, 19-32.
• [5] Bush E., Attali S., Brunner C.U., Niederberger A.A., Topten - Best of Europe. How do best products perform and why aren’t they sold across Europe?, ECEEE 2007, Summer study - Saving energy - Just do it! (http://www.eceee.org/conference_proceedings/eceee/2007/Panel_6).
• [6] Cecchinato L., Corradi M., Fornasieri E., Zamboni L., Carbon dioxide as refrigerant for tap water heat pumps: A comparison with the traditional solution, International Journal of Refrigeration, Vol. 28, 2005, 1250-1258.
• [7] Deans J., The modeling of a domestic tumbler dryer, Applied Thermal Engineering, Vol. 21, 2001, 977-990.
• [8] Flaga A., Schnotale J., Carbon dioxide as a refrigerant in a sludge drying heat pump, Materiały 22. Miedzynar. Kongresu Chłodnictwa, Pekin 2007, International Institute of Refrigeration (IIR) 2007, ICR07-E2-210.
• [9] Flaga-Maryańczyk A., Schnotale J., Suszenie osadów ściekowych w układzie z pompą ciepła pracującą z dwutlenkiem węgla jako czynnikiem ziębniczym, III Kongres Inżynierii Środowiska, Lublin 2009, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, vol. 58, tom 1, pod redakcją J. Ozonka i M. Pawłowskiej, Komitet Inżynierii Środowiska PAN, Lublin 2009, 73-85.
• [10] Flaga-Maryańczyk A., Schnotale J., A sludge drying heat pump with CO2 and ammonia as natural refrigerants, 7th International Conference on Compressors and Coolants: Compressors 2009, Słowacja, Papiernicka 2009, Materiały konferencyjne, IIR series: 2009-6, ISBN IIR Paris: 978-2-913149-73-1, Wyd. SZ CHKT, 90041 Rovinka, 2009, 125-132.
• [11] Groll E.A., Cohen R., Review of Recent Research on the Use of CO2 for Air Conditioning and Refrigeration, Materiały konferencyjne The REHVA World Congress, Clima 2000/Napoli 2001 World Congress - Napoli (I), 15-18 September 2001, 1-15.
• [12] Hawlader M.N.A, Chou S.K., Chua K.J., A heat pump assisted closed-loop tunnel drying, Drying’96, Materiały X Międzynar. Sympozjum Suszarnictwa 1996 (IDS’96), Tom A, Wyd. Springer-Verlag, Londyn 1996, 455-462.
• [13] Hoffman R., Perspektywy zastosowania dwutlenku węgla (R744), Technika chłodnicza i klimatyzacyjna, 2/2005, 79-81.
• [14] Kleska M., Suszenie osadów w systemie Watromat, Przegląd komunalny 1/2000, dodatek branżowy „Kierunki zagospodarowania osadów ściekowych”, 32-33.
• [15] Klöcker K., Schmidt E.L., Steimle F., Carbon dioxide as a working fluid in drying heat pumps, International Journal of Refrigeration Vol. 24, 2001, 100-107.
• [16] Kneule F., Suszenie, Arkady, Warszawa 1970.
• [17] Kowalski S.J., Thermomechanics of drying processes, Lecture notes in applied and computational mechanics, Vol. 8, Wyd. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003.
• [18] Królicki Z., Termodynamiczne podstawy obniżania temperatury, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2006.
• [19] Lorentzen G., Pettersen J., New possibilities for non-CFC refrigeration, Materiały konferencyjne International Symposium on Refrigeration (IIR), Energy, and Environment, Norwegia, Trondheim, 1992, 147-63.
• [20] Maczek K., Schnotale J., Skrzyniowska D., Sikorska-Bączek R., Uzdatnianie powietrza w inżynierii środowiska dla celów wentylacji i klimatyzacji, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2004.
• [21] Marsh R., Celary V., Griffiths T., Williams K., Assesing the feasibility of waste derived fuels with high moisture content, Materiały 23 Międzynar. Konferencji nt. “Solid Waste Technology and Management”, USA, Philadelphia 2008, Journal of Solid Waste Technology and Management, ISSN 1091-8043, 78-87.
• [22] Pająk T., Wielgosiński G., Współczesne technologie suszenia i spalania osadów ściekowych - kryteria i uwarunkowania wyboru technologii, Materiały II Międzynarodowej XIII Krajowej Konferencji Naukowo-Technicznej nt. „Nowe spojrzenie na osady ściekowe - odnawialne źródła energii”, pod redakcją G. Maliny, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2003, 491-500.
• [23] Schmidt E.L., Klöcker K., Flacke N., Steimle F., Applying the transcritical CO2 process to a drying heat pump, International Journal of Refrigeration, Vol. 21, No 3., 1998, 202-211.
• [24] Schnotale J., Transkrytyczne obiegi lewobieżne ziębiarek i pomp ciepła do zastosowań w inżynierii środowiska z CO2 jako naturalnym czynnikiem ziębniczym, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2010.
• [25] Schnotale J., Flaga A., Modelowanie parametrów pracy pompy ciepła działającej według lewobieżnego obiegu transkrytyczego z CO2 w instalacji suszenia osadów ściekowych, XXXVIII Dni Chłodnictwa - Konferencja Naukowo-Techniczna, Poznań, listopad 2006, Wyd. SYSTHERM Chłodnictwo i Klimatyzacja Sp. z o.o., Poznań 2006, 245-254.
• [26] Span R., Wagner W., A new equation of state for carbon dioxide covering the fluid region from the triple-point temperature to 1100K at pressures up to 800 MPa, J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 25, No. 6, 1996, 1509-1596.
• [27] Strommen I., Jonassen O., Performance tests of a new 2-stage counter-current heat pump fluidized bed dryer, Drying’96, Materiały X Międzynarodowego Sympozjum Suszarnictwa 1996 (IDS’96), Tom A, Wyd. Springer-Verlag, Londyn 1996, 563-568.
• [28] Strumiłło Cz., Podstawy teorii i techniki suszenia, WNT, Warszawa 1975.
• [29] Voronjec D., Antonijević D., Moist air drying potential in convective drying processes, Drying’96, Materiały X Międzynarodowego Sympozjum Suszarnictwa 1996 (IDS’96), Tom A, Wyd. Springer-Verlag, Londyn 1996, s. 221-228.
• [30] Wandrasz J., Niskotemperaturowe suszenie osadów komunalnych oraz współspalanie wysuszonych osadów, Materiały Seminarium Naukowo-Technicznego firmy Eko Euroc Sp. z o.o. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Jadwisin 2004, 43-65.
• [31] Żyłła R.J., Zastosowanie pomp ciepła w procesie suszenia, Praca doktorska wykonana na Wydziale Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej, Łódź 1998.
• [32] 95/13/WE: Dyrektywa Komisji Wspólnot Europejskich 95/13/WE z dnia 23 maja 1995 r. wykonująca dyrektywę Rady 92/75/EWG w zakresie etykiet efektywności energetycznej suszarek bębnowych typu domowego.
• [33] 2006/40/WE: Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2006/40/WE z dnia 17 maja 2006 r. dotycząca emisji z systemów klimatyzacji oraz zmieniająca dyrektywę Rady 70/156/EWG.