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工業(yè)干衣機(jī)的節(jié)能改造研究

文檔作者：尹志宏文檔來源：廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月12日
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摘要：衣物的烘干是服裝制造和工業(yè)洗滌中的重要的步驟，同時也是耗能最大的過程。針對傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)大量余熱未能
回收利用的問題，在傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)上進(jìn)行風(fēng)路改造并增加熱管熱交換裝置。在節(jié)能改造后，對節(jié)能改造前后的干衣機(jī)進(jìn)
行8組不同轉(zhuǎn)速的對比實驗，得出實驗數(shù)據(jù)結(jié)果：節(jié)能電加熱式干衣機(jī)比傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)，能耗節(jié)省約27.76%、含水率降
低約28.57%。充分證實節(jié)能改造后的干衣機(jī)在能耗比和含水率上，都比傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)的有明顯的降低，節(jié)能效果顯
著。干衣機(jī)的節(jié)能改造，成功實現(xiàn)高溫濕熱尾氣熱量回收，有效提高烘干效率，容易實現(xiàn)行業(yè)的整體節(jié)能升級，最大限度和最
快速度地實現(xiàn)行業(yè)的更新?lián)Q代。
關(guān)鍵詞：工業(yè)干衣機(jī)；相對含水率；能耗比；熱交換器
中圖分類號：TK173 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009－9492 ( 2017 ) 06－0109－05
Research on Energy Saving of Industrial Dryer
YIN Zhi-hong
（Guangdong Testing Institute for Product Quality Supervision，F(xiàn)oshan 528300，China）
Abstract: Clothing drying is an important step in both clothing manufacturing and industrial washing， but it is also the highest
energy-consumption process. The study mainly focuses on the transformation of energy-efficient industrial dryers. In order to recycle the
heat energy produced by the use of traditional electric heating dryer， modification of air pipes and addition of heat exchanger have been
applied into the traditional electric dryers. Results have been found out by eight comparative experiments on various rotating speeds
between modified electric heating dryer and traditional electric heating dryer. The rate of energy-saving of the modified electric heating
dryer is about 27.76%， and its water content is reduced by about 28.57%， which fully verify that the energy-saving effect of the
modified electric heating dyer is significant compared to the traditional electric heating dryer. The modification of electric heating dryer
realizes the goal of recycling the humid air， which can increase the drying efficiency， and improve the energy-saving through in the
clothing manufacturing and industrial washing.
Key words: industrial dryer；relative moisture content；energy consumption ratio；heat exchanger
工業(yè)干衣機(jī)的節(jié)能改造研究
尹志宏
（廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院， 廣東佛山528300）
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2017. 06. 033
收稿日期：2017－03－09
1行業(yè)背景
衣物的烘干是服裝制造和工業(yè)洗滌中的重要的步驟，
同時也是耗能最大的過程。工業(yè)服裝烘干機(jī)是將洗滌后的
濕織物進(jìn)行干燥處理的洗滌設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)為投入成本
低、運(yùn)行費(fèi)用低，但其缺點(diǎn)是能耗高、烘干效果差、溫度
難以控制。相對于其他類別的洗滌機(jī)械，干衣機(jī)的結(jié)構(gòu)簡
單，價格較低，目前國內(nèi)干衣機(jī)生產(chǎn)廠家大多是沿用早期
進(jìn)口干衣機(jī)的生產(chǎn)圖紙，依葫蘆畫瓢，缺乏技術(shù)改造能
力。國內(nèi)的干衣機(jī)技術(shù)沒有明顯的發(fā)展變化，企業(yè)仍然維
持原有的生產(chǎn)模式，對干衣機(jī)的改造不多。
現(xiàn)今的衣物烘干設(shè)備將烘干衣物過程中的濕熱空氣直
接排放到空氣中，不僅浪費(fèi)了大量熱能，而且對環(huán)境造成
了污染。服裝制造業(yè)和工業(yè)洗滌行業(yè)是高能耗、高污染的
行業(yè)，隨著近年來能源的日趨緊張，提高能量利用率、降
低成本，提高烘干效能，設(shè)計新型的節(jié)能高效烘干機(jī)是行
業(yè)發(fā)展的迫切需要。節(jié)能干衣機(jī)的成功改造，也將得到了
快速推廣和普及。同時，節(jié)能干衣機(jī)的研發(fā)改造，也是今
后發(fā)展的必然趨勢。
2 各類工業(yè)干衣機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r以及各自的優(yōu)
缺點(diǎn)
歷年來，在干燥方式上針對干衣機(jī)節(jié)能改造的嘗試也
在不斷進(jìn)行，主要分為熱泵式干衣機(jī)、微波加熱式干衣
機(jī)、抽真空式干衣機(jī)和熱風(fēng)干燥式干衣機(jī)。下面將分別介
紹這幾種干衣機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、工作原理、各自優(yōu)缺點(diǎn)和目
前的應(yīng)用情況。
（1） 熱泵式干衣機(jī)：熱泵式干衣機(jī)是利用蒸汽與空氣
機(jī)電工程技術(shù)2017年第46卷第06期研究與開發(fā)
萬方數(shù)據(jù) 109
循環(huán)的方法獲得高溫的干空氣進(jìn)行衣物干燥，主要構(gòu)件由
熱泵模塊和干衣模塊組成。熱泵模塊冷媒回路的冷媒經(jīng)壓
縮機(jī)變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，通過冷凝器將熱量傳給干衣模塊
中進(jìn)入滾筒的空氣，在蒸發(fā)中吸收干衣模塊中從滾筒出來
的低溫高濕的空氣熱量，同時空氣溫度降低，水分凝結(jié)；
從蒸發(fā)器出來的冷媒，進(jìn)入壓縮機(jī)完成一個循環(huán)，干衣模
塊的空氣也完成一個干衣循環(huán)[1]。
從理論上說，熱泵式干衣機(jī)比傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥式干衣機(jī)
干衣時間更短、更節(jié)省能源。但由于工業(yè)干衣機(jī)的烘干載
荷大，熱泵式干衣機(jī)的壓縮機(jī)功率目前還未能與之匹配，
在冷媒選擇和泵體效率提升方面還尚需提高。目前，熱泵
式干衣技術(shù)只在小容量、小載荷的家用烘干設(shè)備中應(yīng)用。
（2） 微波加熱式干衣機(jī)：主要由磁控管、機(jī)體、微波
發(fā)生裝置、波導(dǎo)管、通風(fēng)管、加熱控制器、通風(fēng)扇等組
成。微波加熱原理是將電介質(zhì)置于微波電場中，利用高頻
率電磁波，使構(gòu)成電介質(zhì)的永久偶極子等在微波中高速振
動，分子之間摩擦而產(chǎn)生熱量。微波加熱方式是一種內(nèi)部
加熱方式。衣物中的水分在吸收微波后，水分子間高速振
動摩擦，產(chǎn)生大量蒸發(fā)，達(dá)到烘干衣物的目的。
微波加熱式干衣機(jī)具有節(jié)約能源、噪聲小的特點(diǎn)，而
且在衣服干燥的同時完成衣物的殺菌消毒。在干燥過程
中，衣物吸收微波后，溫度快速升高，含水率也會迅速降
低，越臨近干燥狀態(tài)，衣服越容易被燒焦；另外，若衣物
中帶有金屬材料，如衣服上的鈕扣、胸圍上的扣子，長褲
上的拉鏈、飾物小件等，在微波加熱干燥時，容易引起打
火，輕則造成衣服被燒壞，重則會引發(fā)火災(zāi)危險[2]。
（3） 抽真空式干衣機(jī)：主要由機(jī)身、機(jī)膽、真空泵、
發(fā)熱管、壓力開關(guān)等組成。其主要原理是利用真空泵降低
密閉容器內(nèi)部的絕對壓力，在真空條件下，逼使衣物中的
水分子蒸發(fā)[3]。
抽真空式干衣機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是由于在負(fù)壓環(huán)境下進(jìn)行衣物
干燥，衣物纖維可達(dá)到蓬松效果。同時，由于抽真空式干
衣機(jī)對密閉容器制造要求較高，制造成本和難度也相對較
高。目前，抽真空式干衣機(jī)還只停留在理論階段，國內(nèi)外
未有成熟的產(chǎn)品投入市場使用。
（4） 熱風(fēng)干燥式干衣機(jī)：主要分為蒸汽加熱式干衣機(jī)
和電加熱式干衣機(jī)，是現(xiàn)時最常用的工業(yè)干衣設(shè)備。蒸汽
加熱式干衣機(jī)和電加熱式干衣機(jī)是利用蒸汽或電加熱元件
對干燥空氣進(jìn)行加熱，加熱后的干燥空氣進(jìn)入干衣機(jī)滾筒
內(nèi)膽后，對滾筒中的衣物進(jìn)行烘干，同時滾筒做軸線轉(zhuǎn)動
使?jié)L筒內(nèi)的衣物適時翻滾，達(dá)到均勻干燥的效果。最后，
在抽風(fēng)機(jī)作用下，干燥后的濕熱空氣從排氣口排出，實現(xiàn)
衣物的烘干[4]。
熱風(fēng)干燥式干衣機(jī)具有機(jī)器價格便宜、制造簡單的特
點(diǎn)，但同時也存在能耗大，排出的高溫尾氣對周圍環(huán)境造
成污染的問題。
3電加熱式干衣機(jī)的節(jié)能改造
3.1傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)的結(jié)構(gòu)和干燥原理
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)主要有機(jī)架、滾筒內(nèi)膽、外桶、
主軸、防護(hù)門、電加熱裝置、風(fēng)機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、電氣控制
系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、出風(fēng)口等組成。
外部空氣在抽風(fēng)機(jī)的作用下，從干衣機(jī)的上方進(jìn)入機(jī)
身。外部空氣通過電加熱裝置加熱、干燥后，進(jìn)入滾筒內(nèi)
膽。衣物在滾筒內(nèi)膽的轉(zhuǎn)動下，不停翻滾并與加熱后的高
溫干燥空氣接觸，衣物溫度升高，衣物內(nèi)水分被逼出，滾
筒內(nèi)膽內(nèi)空氣濕度增加。在抽風(fēng)機(jī)的作用下，尚帶有大量
余熱的濕熱空氣被排出機(jī)體。在干衣機(jī)烘干過程中，外部
空氣作為媒體，吸收上方加熱裝置的熱量后，帶入滾筒內(nèi)
膽，使?jié)L筒內(nèi)衣物溫度升高，從而帶出衣物的水分，并在
抽風(fēng)機(jī)的作用下，從排風(fēng)口排出。干衣機(jī)熱交換示意圖如
圖1示。
3.2電加熱式干衣機(jī)的節(jié)能改造及其工作原理
為了解決傳統(tǒng)干衣機(jī)大量高溫余熱未能有效利用的問
題，并結(jié)合干衣機(jī)的使用特點(diǎn)、適用環(huán)境和價格因素，選
擇一種新型、高效的熱管熱交換裝置。針對原有傳統(tǒng)電熱
式干衣機(jī)，進(jìn)行風(fēng)路改造和增設(shè)熱交換裝置，讓原來被直
接排出機(jī)體外的濕熱空氣進(jìn)入改造后的風(fēng)道，在熱管交換
裝置中，將大量熱能傳遞給進(jìn)入機(jī)體的外部空氣，有效地
實現(xiàn)高溫尾氣回收。
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)主要有機(jī)架、滾筒內(nèi)膽、熱管式
熱交換裝置、外桶、主軸、防護(hù)門、電加熱裝置、風(fēng)機(jī)、
傳動機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、出風(fēng)口、保溫
材料等組成。
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)在傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)的基礎(chǔ)
圖1 干衣機(jī)熱交換的示意圖
研究與開發(fā) 機(jī)電工程技術(shù)2017年第46卷第06期
萬方數(shù)據(jù) 110
上，對風(fēng)路進(jìn)行改良，將原來傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)的濕熱
尾氣，重新引入熱管式熱交換裝置。外部空氣經(jīng)過熱管式
熱交換裝置的進(jìn)氣通道后，流進(jìn)換熱管外側(cè)后，進(jìn)入干衣
機(jī)上方的電加熱裝置進(jìn)行加熱，再由抽風(fēng)機(jī)泵入干衣機(jī)滾
筒內(nèi)膽。排氣通道內(nèi)的濕熱尾氣流經(jīng)換熱管的內(nèi)壁時，其
大量余熱會被熱管
熱交換裝置吸收，
濕熱空氣通過熱管
換熱裝置將熱能傳
遞給剛剛被抽風(fēng)機(jī)
泵入的外部空氣，
其后，濕熱空氣降
溫，而吸入的外部
空氣升溫。原來傳
統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
的外部空氣是直接
由電加熱裝置進(jìn)行
加熱的，現(xiàn)在進(jìn)行
管路改造和增加熱
管熱交換裝置后，外部空氣首先會在熱管熱交換裝置中吸
收濕熱空氣的熱量，再進(jìn)入干衣機(jī)上方的電加熱裝置進(jìn)行
加熱，改造后的電加熱裝置能耗得以適當(dāng)降低。如此循環(huán)
工作，原來被直排到機(jī)體外的高溫尾氣得以有效的回收利
用[5]。改造后的風(fēng)路和熱管熱交換裝置見圖2所示。
4烘干性能對比試驗
表征干衣機(jī)烘干性能的指標(biāo)主要是烘干后衣物含水率
和烘干的能耗比。
烘干后衣物含水率，是指經(jīng)過烘干后衣物殘留水分重
量占衣物重量（原干態(tài)織物重量） 的比重。烘干后衣物含
水率越低，烘干效果越好，衣物越接近干燥狀態(tài)；反之，
烘干后衣物含水率越高，烘干效果越差。但烘干后衣物含
水率低，并不能表明設(shè)備的烘干性能好，因為單純追求含
水率低，可以通過增加加熱元件的功率來換取。
烘干的能耗比，是指烘干單位重量的水分所需要消耗
的電量大小的比例。能耗比越低，表明所用設(shè)備越節(jié)省電
量；反之能耗比越高，所用設(shè)備越消耗電量。
評價一臺干衣機(jī)的烘干性能，必須結(jié)合烘干后衣物的
含水量和烘干的能耗比兩個指標(biāo)，既要追求能耗比低，又
要讓衣物烘干的效果好（含水量低）。
4.1烘干后衣物含水率的試驗方法
根據(jù)服裝烘干機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2330-1997 《服裝機(jī)
械工業(yè)烘干機(jī)》的檢測方法，對烘干機(jī)的烘干性能進(jìn)行
檢測，具體方法如下[6]。
（1） 試驗條件
試驗環(huán)境應(yīng)該沒有外界強(qiáng)電場或磁場干擾。
試驗環(huán)境應(yīng)該沒有有毒有害氣體。
在現(xiàn)場進(jìn)行試驗時，干衣機(jī)與附近最近的墻壁距離應(yīng)
不小于3 m，或使干衣機(jī)設(shè)置在空曠、平坦的戶外場所。
（2） 試驗方法
1） 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(干態(tài)織物)的準(zhǔn)備
標(biāo)準(zhǔn)干態(tài)織物的配比以18塊餐巾、2件襯衫和1條被
單為一套，以規(guī)定的整套織物作為單元。稱取額定載荷
120%的整套織物，然后放入中心溫度達(dá)到80 ℃的烘干機(jī)
滾筒內(nèi)膽進(jìn)行烘干，每隔30 min稱重一次，直到相鄰兩次
稱重的變化率小于1%為止， 此時的織物視為干態(tài)織
物。
2） 烘干試驗前的準(zhǔn)備
稱取額定載荷的干態(tài)織物，其后對其進(jìn)行浸水，后對
織物進(jìn)行脫水，取出織物稱重，使織物的含水率為80%。
若含水率不足80%，則對織物進(jìn)行均勻噴灑水分。若含水
量超過80%，則應(yīng)取出部分織物再進(jìn)行脫水，反復(fù)調(diào)整至
織物含水率為80%。
3） 空爐預(yù)熱
在進(jìn)行烘干試驗前，干衣機(jī)空載運(yùn)行，并加熱至中心
溫度為60 ℃。
4） 烘干試驗
將準(zhǔn)備好的含水率為80%的織物放入已經(jīng)預(yù)熱的干衣
機(jī)，進(jìn)行1 h的烘干。
5） 稱重、計算含水率
烘干1 h后，取出織物進(jìn)行稱重，計算烘干后的含水
率， 織物含水率的計算公式為：
G = g2 - g1
g1
× 100%
其中，g1為額定載荷，g2為烘干后織物重量。
4.2烘干能耗的試驗方法
根據(jù)服裝烘干機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2330-1997 《服裝機(jī)
械工業(yè)烘干機(jī)》的檢測方法，對烘干機(jī)的烘干性能進(jìn)行
檢測，具體標(biāo)準(zhǔn)的方法如下。
將含水率為80%的織物放入已經(jīng)預(yù)熱的烘干機(jī)時，電
力質(zhì)量分析儀計記錄下此時的數(shù)值E1。
經(jīng)過1小時的烘干后，取出織物時，記錄下電力質(zhì)量
分析儀記錄下此時的數(shù)值E2。
干衣機(jī)能耗的計算公式為：
Q = E2 - E1
w1 - g2
其中，w1為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷布烘干前的質(zhì)量；g2為經(jīng)過1小
時烘干后織物重量。
主要試驗儀器、儀表有：紅外線測溫儀、毛發(fā)溫濕度
表、臺秤、秒表、電力質(zhì)量分析儀、恒溫恒濕測試室等。
5實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)分析
本次對比實驗通過調(diào)節(jié)干衣機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速，根據(jù)日常使
圖2 改造后的風(fēng)路和熱管熱交換裝置
尹志宏：工業(yè)干衣機(jī)的節(jié)能改造研究研究與開發(fā)
萬方數(shù)據(jù) 111
用情況，共設(shè)置8檔轉(zhuǎn)速（20 r/min、24 r/min、28 r/min、
32 r/min、36 r/min、40 r/min、44 r/min、48 r/min）。按照
國家輕工部標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2330 《服裝機(jī)械工業(yè)烘干機(jī)》的烘
干試驗檢測方法，分別對改造前后的干衣機(jī)在8組轉(zhuǎn)速
下，進(jìn)行試驗，測量每種機(jī)器在每組對應(yīng)滾筒轉(zhuǎn)速下的能
耗比和含水率。通過實驗后，記錄每組試驗的實驗數(shù)據(jù)，
以便進(jìn)行對比分析。
從表1 所示的8 組滾筒轉(zhuǎn)速下，傳統(tǒng)電熱式干衣機(jī)
和節(jié)能電熱式干衣機(jī)的含水率和能耗比匯總可得如下結(jié)
果。
（1） 在不同滾筒轉(zhuǎn)速下，節(jié)能電加熱式干衣機(jī)的能耗
比和含水率，均低于傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)（如圖3和圖4
示）。
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)相對原來傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)，
在滾筒轉(zhuǎn)速為20 r/min 時， 能耗比為0.926 kW·h /kg：
1.275 kW·h /kg，節(jié)省27.37%；在滾筒轉(zhuǎn)速為24 r/min時，
能耗比為0.914 kW·h /kg∶1.257 kW·h /kg，節(jié)省27.29%；
在滾筒轉(zhuǎn)速為28 r/min 時， 能耗比為0.887 kW·h /kg∶
1.223 kW·h /kg，節(jié)省27.47%；在滾筒轉(zhuǎn)速為32 r/min時，
能耗比為0.867 kW·h /kg∶1.203 kW·h /kg，節(jié)省27.93%；
在滾筒轉(zhuǎn)速為36 r/min 時， 能耗比為0.856 kW·h /kg∶
1.184 kW·h /kg，節(jié)省27.70%；在滾筒轉(zhuǎn)速為40 r/min時，
能耗比為0.870 kW·h /kg∶1.204 kW·h /kg，節(jié)省27.74%；
在滾筒轉(zhuǎn)速為44 r/min 時， 能耗比為0.882 kW·h /kg∶
1.230 kW·h /kg，節(jié)省28.29%；在滾筒轉(zhuǎn)速為48 r/min時，
能耗比為0.894 kW·h /kg∶1.246 kW·h /kg，節(jié)省28.25%。
結(jié)合8組對比試驗結(jié)果，節(jié)能電加熱式干衣機(jī)比傳統(tǒng)電加
熱式干衣機(jī)，能耗節(jié)省約27.76%。
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)相對原來傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)，
在滾筒轉(zhuǎn)速為20 r/min時，含水率為16.72%∶22.04%，降
低24.14%；在滾筒轉(zhuǎn)速為24 r/min時，含水率為15.72%∶
21.16%，降低25.71%；在滾筒轉(zhuǎn)速為28 r/min時，含水率
為14.76%∶19.56%，降低14.76%；在滾筒轉(zhuǎn)速為32 r/min
時，含水率為13.00%∶18.50%，降低29.73%；在滾筒轉(zhuǎn)速
為36 r/min時，含水率為12.00%∶17.70%，降低32.20%；
在滾筒轉(zhuǎn)速為40 r/min時，含水率為12.84%∶18.60%，降
低30.97%；在滾筒轉(zhuǎn)速為44 r/min時，含水率為13.64%∶
表1 8 組滾筒轉(zhuǎn)速下，傳統(tǒng)電熱式干衣機(jī)和節(jié)能
電熱式干衣機(jī)的含水率和能耗比匯總
對比試驗
第1組
20r/min
第2組
24r/min
第3組
28r/min
第4組
32r/min
第5組
36r/min
第6組
40r/min
第7組
44r/min
第8組
48r/min
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)
節(jié)能電加熱式干衣機(jī)
額定載重
（kg）
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
烘干后重量
（kg）
61.02
58.36
60.58
57.86
59.78
57.38
59.25
56.50
58.85
56.00
59.30
56.42
59.96
56.82
60.36
57.28
電耗量
（kW·h）
36.95
29.29
36.98
29.38
36.96
29.39
36.98
29.22
36.88
29.12
36.95
29.23
36.94
29.25
36.93
29.26
含水率
（%）
22.04
16.72
21.16
15.72
19.56
14.76
18.50
13.00
17.70
12.00
18.60
12.84
19.92
13.64
20.72
14.56
能耗比
（kW·h/kg）
1.275
0.926
1.257
0.914
1.223
0.887
1.203
0.867
1.184
0.856
1.204
0.870
1.230
0.882
1.246
0.894
圖3 節(jié)能改造前后干衣機(jī)的能耗比與滾筒轉(zhuǎn)速關(guān)系圖
圖4 節(jié)能改造前后干衣機(jī)的含水率與滾筒轉(zhuǎn)速關(guān)系圖
研究與開發(fā) 機(jī)電工程技術(shù)2017年第46卷第06期
萬方數(shù)據(jù) 112
19.92%，降低31.53%；在滾筒轉(zhuǎn)速為48 r/min時，含水率
為14.56%∶20.72%，降低29.73%；結(jié)合8 組對比試驗結(jié)
果，節(jié)能電加熱式干衣機(jī)比傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)，含水率
降低約28.57%。
由此可見，傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)的節(jié)能改造：改良風(fēng)
道和增設(shè)熱管熱交換裝置，確實起到了節(jié)能減排的作用，
經(jīng)過實驗節(jié)能效果明顯。
（2） 從圖3、4可見，額定載荷為50 kg的節(jié)能電加熱
式干衣機(jī)和額定載荷為50 kg的傳統(tǒng)電加熱式干衣機(jī)，在
滾筒轉(zhuǎn)速為36 r/min左右，其能耗比和含水率均達(dá)到最小
值。在滾筒轉(zhuǎn)速小于36 r/min時，轉(zhuǎn)速越低，含水量和能
耗比越高。在滾筒轉(zhuǎn)速大于36 r/min時，轉(zhuǎn)速越高，含水
量和能耗比越高。由此可初步推斷，滾筒轉(zhuǎn)速是影響干衣
機(jī)烘干效果的重要指標(biāo)。
對于額定載荷為50 kg的干衣機(jī)，轉(zhuǎn)速在低于36 r/min
時，轉(zhuǎn)速越低滾筒內(nèi)衣物翻轉(zhuǎn)越差，衣物未能及時與
高溫空氣接觸，造成衣物內(nèi)部難以吸收熱量，難以揮
發(fā)出水分。因此，含水量和能耗比越高；轉(zhuǎn)速在高于
36 r/min 時，轉(zhuǎn)速越高滾筒內(nèi)衣物翻轉(zhuǎn)過快，內(nèi)部衣物
剛被打開就翻滾跌落，衣物內(nèi)部同樣難以吸收高溫空氣
的熱量，衣物內(nèi)部水分難以揮發(fā)。因此，含水量和能耗
比也越高。
（3） 能耗比和含水率呈現(xiàn)線性關(guān)系（如圖3 和圖4
示）。由于干衣機(jī)的輸入功率（電加熱功率） 不變，烘干
試驗后，衣物殘留水分越多，含水率越高。同時，衣物殘
留水分越多，表明相同電加熱功率下，蒸發(fā)水分越少，能
耗比越高。
6結(jié)語和展望
工業(yè)干衣機(jī)是服裝制造和工業(yè)洗滌領(lǐng)域的能耗大戶，
隨著近年來能源的日趨緊張，提高烘干效能，研發(fā)新型
的節(jié)能高效烘干機(jī)是今后發(fā)展的必然趨勢。節(jié)能干衣機(jī)
的成功研究必定對整個服裝烘干行業(yè)，以及工業(yè)烘干的
相關(guān)領(lǐng)域，起到推動作用。本文針對現(xiàn)時主流的熱風(fēng)干
燥式干衣機(jī)（蒸汽加熱式干衣機(jī)和電加熱式干衣機(jī)） 中
的電加熱式干衣機(jī)，在機(jī)器機(jī)構(gòu)上進(jìn)行改造：增設(shè)熱管
熱交換裝置和改進(jìn)風(fēng)路設(shè)計，對大量之前并沒有利用的
高溫濕熱尾氣進(jìn)行預(yù)熱回收，有效提高烘干效率。而
且，改造可以在現(xiàn)時傳統(tǒng)工業(yè)干衣機(jī)上進(jìn)行改造，容易
實現(xiàn)行業(yè)的整體節(jié)能升級，最大限度和最快速度地實現(xiàn)
行業(yè)的更新?lián)Q代。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 周根明，陸金銘，陳育平. 熱泵式干衣機(jī)的研究
［J］ . 能源技術(shù)，2005（1）：34-35.
［2］ 張肇富. 微波干衣機(jī)［J］ . 家用電器，1995 （12）：
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［3］ 曾偉杰. 醫(yī)院用抽真空式干衣機(jī)的研制及應(yīng)用［J］ .
醫(yī)療衛(wèi)生裝備， 2003（3）：49-49.
［4］ 張青，龔海輝. 干衣機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和研發(fā)趨勢［J］ .
家電科技， 2006（12）：52-54.
［5］ 羅宏，何平元. 新型熱交換器的設(shè)計和應(yīng)用［J］ . 化
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［6］ QB/T 2330-1997. 服裝機(jī)械工業(yè)烘干機(jī)［S］ .
作者簡介：尹志宏，男，1983 年生，廣東順德人，碩
士，工程師。研究領(lǐng)域：木工機(jī)械、洗滌機(jī)械、印刷機(jī)
械等機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能和安全檢測，以及產(chǎn)品質(zhì)量
和安全鑒定。
(編輯：向飛)
輸出軸的雙聯(lián)齒輪制成一樣，可實現(xiàn)互換使用，進(jìn)一步
降低生產(chǎn)成本。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 濮良貴，陳國定，吳立言，等. 機(jī)械設(shè)計：第9 版
［M］ . 北京：高等教育出版社，2013.
［2］ 孫桓， 陳作模， 葛文杰， 等. 機(jī)械原理： 第8 版
［M］ . 北京：高等教育出版社，2013.
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械工業(yè)出版社，2014.
［4］ 黃勁枝， 程時甘. 機(jī)械分析應(yīng)用基綜合課題指導(dǎo)
［M］ . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.
［5］ 黃勁枝，吳暉輝. 現(xiàn)代機(jī)械制圖［M］ . 北京：電子工
業(yè)出版社，2016.
第一作者簡介：馮光林，男，1964年生，江蘇常州人，碩
士，講師/Autodesk軟件工程師。研究領(lǐng)域：機(jī)械設(shè)計。
(編輯：向飛)
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尹志宏：工業(yè)干衣機(jī)的節(jié)能改造研究研究與開發(fā)

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