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新冠疫情下燃气干衣机的工作原理及具体运用

 

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摘    要: 介绍燃气干衣机的结构、工作原理。结合文献,对试验条件下燃气干衣机(具备强弱两种干衣模式)、热泵干衣机、电热干衣机的除湿速率、一次能源效率进行比较,给出燃气干衣机干衣鼓的进口气流温度及干衣时长。分析燃气干衣机的应用场所、优势及影响推广的因素。与热泵干衣机、电热干衣机相比,燃气干衣机在除湿速率、一次能源效率均表现突出,特别是在强、弱干衣模式下干衣鼓进口气流温度分别达到200、100℃,最长干衣时间可设定为85 min,满足灭活新型冠状病毒的条件(56℃条件下持续30 min)。燃气干衣机可应用于普通家庭衣物烘干、医疗机构医用织物烘干,优势在于运行费用比较低,购置价格及燃气管道安装条件是影响其推广的因素。

新冠疫情下燃气干衣机的工作原理及具体运用

  关键词: 除湿; 燃气干衣机; 新型冠状病毒;

  Abstract: The structure and working principle of the gas dryer are introduced. Combined with the literature,the dehumidification rate and primary energy efficiency of gas dryers( with two strong and weak drying modes),heat pump dryers and electric dryers are compared under the test conditions. The inlet air temperature and drying time of gas dryer drum are given.The application places,advantages of gas dryers and the factors affecting the promotion are analyzed. Compared with heat pump dryers and electric dryers,gas dryers have outstanding performance in dehumidification rate and primary energy efficiency,especially in the strong and weak drying modes,the inlet air temperature of the dryer drum reaches 200 and 100 ℃,respectively,the longest drying time can be set to 85 min,which meets the conditions( 30 min at 56 ℃) for inactivation of novel coronavirus. Gas dryers can be applied to ordinary household clothes drying and medical organization medical fabric drying. The advantage is that the operating costs are relatively low. The purchase price and gas pipeline installation conditions are factors that affect its promotion.

  Keyword: dehumidification; gas dryer; novel coronavirus(COVID-19);
 

新冠疫情下燃气干衣机的工作原理及具体运用
 

  1 、概述

  2020年2月4日,国家卫生健康委办公厅、中医药局办公室发布了《关于印发新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)的通知》。在《通知》的第一章病原学特点中提到,病毒对紫外线和热敏感,56℃条件下持续30 min、乙醚、体积分数为75%乙醇溶液、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒,氯己定不能有效灭活病毒。

  由此可认为,56℃条件下持续30 min,可有效灭活新型冠状病毒。在这种情况下,具有干衣温度高、时长可控、干衣质量好等特点的燃气干衣机吸引消费者的关注。本文对新冠病毒疫情下燃气干衣机的应用进行分析。

  2 、工作原理和性能参数

  2.1 、燃气干衣机结构

  燃气干衣机为一体式,已配备电源线、燃气接口,外观见图1。主要部件有燃烧室、热风道、干衣鼓、排风机。燃烧室、热风道、排风机均安装在燃气干衣机内部。干衣鼓为衣服放置区域,也是干燥烟气与湿衣物进行热质交换的主要场所。此外,燃气干衣机配备了相应的安全装置,包括但不限于中途熄火安全装置、温度检测、干衣鼓高温保护装置、干衣鼓旋转检测装置、风扇旋转检测装置、开关电路安全装置、过电流防止装置(电流保险丝)、门开关检测等。

  图1 燃气干衣机外观
图1 燃气干衣机外观

  1.机门2.干衣鼓3.新风过滤器4.操作显示屏5.布尘过滤网6.背板7.燃气接口8.电源接口9.排湿口

  2.2、工作原理

  燃气干衣机工作原理见图2。燃气干衣机工作时,新风经排风机抽引,由底部进入干衣机。部分新风与天然气混合后进入燃烧室燃烧,部分新风与燃烧后的高温烟气混合(起到稀释烟气,降低烟气温度的作用)形成流速、温度较高的干燥烟气进入旋转的干衣鼓内干燥衣物,经过热质交换后的湿烟气在排风机的作用下排出干衣机。

  图2 燃气干衣机工作原理

图2 燃气干衣机工作原理

  2.3 、性能参数

  (1)试验条件

  刘惠晴采用试验方法对燃气干衣机的主要性能参数进行了实测[1]16。

  试验对象:额定容量为6 kg的燃气干衣机、额定容量为8 kg的热泵干衣机、额定容量为6 kg的电热干衣机。燃气干衣机有强、弱两种干衣模式,强干衣模式适用于较厚或较多的衣物,弱干衣模式适用于单薄或较少的衣物。

  环境条件:温度(23±2)℃,相对湿度55%±5%。试验负载:棉试验负载若干。天然气供气压力为2 kPa,温度15℃,低热值为35.04 MJ/m3。分别测试负载干质量分别为1.5、2.5、3.5、4.5、6.0 kg,初始含水率为60%条件下燃气干衣机的除湿速率、一次能源效率、干衣鼓进口气流温度及干衣时长。

  (2)除湿速率[1]20

  除湿速率指单位时间内除去水的质量,用于衡量干衣机的除湿效率,直接体现干衣的快慢。由试验结果可知,各种负载干质量条件下,燃气干衣机强弱干衣模式的除湿速率均高于热泵干衣机、电热干衣机。负载干质量相同时,燃气干衣机强干衣模式除湿速率最大,其次是燃气干衣机弱干衣模式、电热干衣机,热泵干衣机最小。

  (3)一次能源效率[1]26

  一次能源效率指单位热量所能除去水的质量,是反映干衣机运行经济性的重要指标,体现对能源的利用程度。由试验结果可知,各种负载干质量条件下,热泵干衣机的一次能源效率最高,其次是燃气干衣机(强弱两种干衣模式的一次能源效率比较接近),电热干衣机最低。在负载干质量为4.5 kg时,燃气干衣机强弱两种干衣模式的一次能源效率均达到最大值。

  (4)干衣鼓进口气流温度及干衣时长

  3 种干衣机干衣鼓进口气流温度见表1[1]21。由表1可知,燃气干衣机干衣鼓的进口气流温度高于热泵干衣机、电热干衣机,特别是燃气干衣机的强干衣模式。燃气干衣机的干衣时长可人工设定,最长干衣时间可设定为85 min。考虑到干衣鼓为滚筒式,衣物在干衣鼓内抛起落下并被抖松,这一过程可以增强衣物与热气流的传热传质。因此,可认为,燃气干衣机可满足灭活新型冠状病毒的条件(56℃条件下持续30 min)。

  表1 3种干衣机干衣鼓进口气流温度[1]21
表1 3种干衣机干衣鼓进口气流温度[1]21

  3 、应用场所

  (1)普通家庭衣物烘干

  我国华南地区在3~4月、华东地区在6~7月天气潮湿,衣物在常规晾晒过程中往往易出现难以晾干、沾染灰尘等情况。燃气干衣机可大幅提升干衣速度及减少衣物在晾晒过程中接触污染物的机会。特别是在疫情期间,洗涤后的衣物宜采用燃气干衣机进行干燥处理,为居民家庭卫生提供保障。

  (2)医疗机构医用织物烘干

  医用织物(医院内可重复使用的纺织品,包括患者使用的衣物、床单、被罩、枕套;工作人员使用的工作服、帽;手术衣、手术铺单;病床隔帘、窗帘以及环境清洁使用的布巾、地巾等)洗涤杀毒工作流程应严格按照WS/T 508—2016《医院医用织物洗涤消毒技术规范》执行。按照WS/T 508—2016附录A第A.3.1条规定,医用织物洗涤后宜按织物种类进行熨烫或烘干,烘干温度应不低于60℃。

  据笔者了解,已有新型冠状肺炎定点救治医院对燃气干衣机进行试用,效果良好。考虑到医疗机构医用织物量大、种类多、干衣要求高,特别是在疫情期间,(下转第A42页)建议相关设备厂商对医疗机构用燃气干衣机进行专门设计,以满足相关烘干要求,提高干衣效率。

  4 、优势与影响推广的因素

  (1)优势

  陈永祥[2]对广东地区的燃气干衣机、电热干衣机的经济性进行了实测计算。燃气干衣机、电热干衣机的额定容量均为6 kg,在相同负荷条件下,对两种干衣机的工作时长、使用成本进行实测计算(见表2)。由表2可知,与电热干衣机相比,燃气干衣机不仅工作时长短,而且使用成本也更低。

  表2 燃气干衣机、电热干衣机的工作时长、使用成本
表2 燃气干衣机、电热干衣机的工作时长、使用成本

  (2)影响推广的因素

  燃气干衣机一般使用洁净的12T天然气作为能源。因此,在燃气干衣机购买及安装前,需确保拟安装场所满足敷设燃气管道的相关要求且通风良好。燃气干衣机较高的购置价格也是影响其推广的因素。

  结语

  燃气干衣机在日常生产生活及新冠病毒疫情时可起到一定的病毒灭活作用,并可防止灰尘等污染,具有较为广阔的应用前景。现阶段燃气干衣机的价格仍较高,推广受燃气管道安装条件的限制,也限制了其市场份额的拓展。国内对燃气干衣机的研究较少,数据资料也比较有限。建议燃气干衣机的生产厂商、研究机构,从消费者角度出发,开发出更多适应市场及客户需求的产品。

  参考文献

  [1]刘惠晴.燃气干衣机的热湿过程和性能研究(硕士学位论文)[D].重庆:重庆大学,2018.
  [2]陈永祥.燃气干衣机与电热式干衣机的性能对比分析[J].日用电器,2018(6):91-94.

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