Hoe werkt een industriële trommeldroger? Welke warmtebron is het meest economisch om te gebruiken?

Analyse van het werkingsprincipe en de energiebesparende warmtebron van industriële droger
1. Overzicht van industriële trommeldrogers
De industriële trommeldroger is een continu drogen apparatuur die veel wordt gebruikt in gebieden zoals graan, chemische techniek, mineralen en voer.,een voedings-/afvoerapparaat, een uitlaatgasreinigingssysteem, enz. Het zorgt voor een efficiënte uitdroging door direct of indirect contact tussen hete lucht en materialen.Volgens de "Drying Equipment Design Manual" (Chemical Industry Press), 2018), zijn trommeldrogers goed voor meer dan 30% van de markt van industriële drogerapparatuur en zijn vooral geschikt voor de verwerking van materialen met een hoog vochtgehalte en grote hoeveelheden.

2Werkingsbeginsel van de droger
(1) Basiswerkstroom
Voeding: natte materialen worden gelijkmatig in de trommel gevoerd door middel van een schroeftransportband of -band.

Warme luchtcontact: Hoge temperatuur warme lucht (direct of indirect verwarmd) komt in contact met het materiaal in de trommel in tegenstroom- of gelijkstroomstroom, en water verdampt.

Ronddrogen: De trommel draait met een lage snelheid van 2 tot 8 rpm. De ingebouwde hefplaten houden de materialen voortdurend draaiend om een gelijkmatige verwarming te garanderen.

Uitlaatgasontlading: natte uitlaatgassen worden vrijgegeven na het passeren van een cyclone-separator of zakfilter.

Afvoer: Het gedroogde materiaal wordt uit het eind van de trommel afgevoerd met een vochtgehalte van maximaal 12% tot 15% (afhankelijk van het materiaal).

(2) Warme luchtstroom
Gelijkstroomtype: Warme lucht stroomt in dezelfde richting als het materiaal, geschikt voor warmtegevoelige materialen (zoals voedsel en geneesmiddelen), waardoor lokale oververhitting wordt vermeden.

Tegenstroomtype: De hete lucht stroomt in de tegenovergestelde richting van het materiaal, wat resulteert in een hoger drogefficiëntie en geschikt is voor materialen met een hoog vochtgehalte (zoals slakken en slib).

Het gebruik van een verwarmingsinstallatie kan worden beperkt tot de verwarmingsinstallatie van de installatie.

3. selectie van warmtebronnen en energiebesparende analyse
De warmtebron van een industriële droger heeft een directe invloed op de bedrijfskosten en de drogefficiëntie.het energieverbruik van verschillende warmtebronnen wordt als volgt vergeleken::

Opmerking: De coëfficiënt van prestatie (COP) van een warmtepomp kan 3 tot 4 bereiken, wat betekent dat voor elke verbruikte 1 kW elektrische energie 3 tot 4 kW thermische energie wordt gegenereerd.dit is alleen geschikt voor het drogen bij lage temperatuur.

(1) De meest energiezuinige warmtebron
Drogen bij lage temperaturen (< 80°C): warmtepomp is het energiezuinigst en heeft een 20% tot 30% lagere bedrijfskosten dan steenkool (drogetechnologie, 2022).

Medium- en hoogtemperatuurdrogen (80-300°C)

Aardgas heeft de hoogste algehele kostenprestatie (hoge warmtewaarde en lage vervuiling).

Biomassa-pellets zijn zuiniger in gebieden die rijk zijn aan landbouw- en bosbouwafval (met een vermindering van de emissies met meer dan 50%, volgens FAO-gegevens).

Hoogtemperatuurdrogen (> 300°C): thermische olieovens op kolen of gas, maar een rookgaszuiveringssysteem is vereist.

(2) Energiebesparende optimalisatietechnologie
Het gebruik van een andere methode om de warmte van het afval te herstellen: warmte-uitwisseling van uitlaatgassen kan de efficiëntie met 10% tot 15% verhogen (Mujumdar, 2014).

Variabele frequentieregeling: de drum snelheid en het volume warme lucht aanpassen aan het vochtgehalte van het materiaal om het energieverbruik te verminderen (IEEE Transactions on Industry Applications, 2021).

Zonne-aangedreven: combinatie van zonnecollectoren om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen (Hernieuwbare Energie, 2023).

4Toepassingsgevallen en industriële trends
Graandrogen: er wordt gebruik gemaakt van indirecte verwarming met aardgas, met een krakingspercentage van minder dan 3% (tegenover 8% tot 12% bij directe verwarming met steenkool).

Chemische slib: tegenstroomtrommel + stoomverwarming, vochtgehalte verlaagd van 80% tot 30%.

Toekomstige richting

Intelligente besturing: Real-time regulering van temperatuur en vochtigheid op basis van Internet of Things (IoT) (Journal of Food Engineering, 2023)

De Commissie heeft in het kader van haar evaluatie van de resultaten van de onderzoeksprocedure in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoeksproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het onderzoekproject in het kader van het

5Conclusies
De energiebesparende kern van industriële trommeldrogers ligt in de selectie van warmtebronnen en de optimalisatie van het systeem

Voor het drogen bij lage temperaturen worden warmtepompjes de voorkeur gegeven; voor het drogen bij gemiddelde en hoge temperaturen wordt aardgas of biomassa aanbevolen.

Indirecte verwarming is milieuvriendelijker dan directe verwarming en is vooral geschikt voor de voedings- en farmaceutische industrie.

De toekomstige trend is de koppeling van afvalwarmteherwinning, intelligente besturing en hernieuwbare energie, die de algehele energie-efficiëntie met meer dan 30% kan verhogen.