真空干燥设备系统能效限定值及能效等级编制说明.docx

真空干燥设备系统能效限定值及能效等级行业标准编制说明标准编制组2022年9月23日水分40±1%,真空干燥终点水分含量W12%,进行了试验验证及能效等级评价, 结果如下：(1)石家庄鼎威化工1、盘式干燥机规格从3.3m2/58.4m2,能效等级达到1级能效；2、振动流化床规格从0.9m2-9m2,能效等级达到1级能效；3、桨叶干燥机从Im2-Xm2,能效等级达到1级能效。(2)江苏先锋干燥工程有限公司双锥真空回转干燥机；真空螺带干燥机；方形真空干燥机；真空耙式干燥 机；真空盘式干燥机；真空带式干燥机；真空桨叶干燥机均符合真空干燥设 备系统热效率等级指标的数据要求。(3)常州范群干燥设备有限公司1、空心桨叶式干燥机(JYG8-JYG220),能效等级达到1级能效；2、耙式真空干燥机(PZG100-PZG15000)，能效等级达到1级；3、双锥回转真空干燥机(SZG50-SZG5000)，能效等级达到1级；4、圆形真空干燥机(YZG600-YZG2000)，能效等级达到1级；5、方形真空干燥机(FZG15-FZG20)，能效等级达到1级；6、卧式圆盘干燥机(GYP350-GYP420)，能效等级达到1级。(4)常州一部干燥产品目录1、SZG系列双锥回转真空干燥机；2、YZG/FZG系列真空冷冻干燥机；3、GZLS系列真空冷冻干燥机；4、ZPD系列真空耙式干燥机；5、LJD系列立式搅拌真空干燥机；6、HD系列微波真空干燥机。(5)江苏宇通干燥设备有限公司1、真空干燥箱：3级；2、真空耙式干燥机：3级；3、真空双锥：3级；4、真空盘式：3级。(6)常州长江干燥设备1、真空带式干燥机，规格从ZD-4至ZD-300,能效等级计达到1级；2、真空耙式干燥机，规格从ZDP-100至ZDP25000,能效等级达到1级；3、真空回转干燥机，规格从SZG-100至SZG-10000,能效等级达到1级。(7)石家庄工大化工1、真空盘式连续干燥机GDPG1200/4-GDPG10000/18 (干燥面积从3.3m2- 1300m2)能效等级达到2级以上能效；2、真空桨叶干燥机GDSG-1GDSG-300 (lm2-300m2)，能效等级达到2 级；3、真空耙式干燥机GDPS-1-GDPS-15,干燥容积从1000L-15000L,能 效等级达到2级及以上。(8)淄博真空设备厂1、真空耙式干燥机规格从50L至10000L (ZGP50-ZGP10000)能效等级达到1级；2、双锥真空干燥机规格从100L至5000L (ZG100-ZGS000)能效等级达到1级。四、与国际、国外对比情况无。三、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系在节能环保的时代，在全球能源日益紧张之际，特别是我国提出“十三五” 节能减排综合工作方案以来，制定一部适合我国真空干燥设备的技术和能效 标准是非常有必要的，通过制定真空干燥设备系统能效限定值及能效等级 标准，不但有利于促进我国真空干燥设备的升级改造，填补目前该类行业的标 准化空白，规范该类产品的能效限定值和效等级，推动行业技术进步，提升国 产产品在国际中的竞争力，而且能极大地促进该领域的节能减排工作，助力机 械行业绿色低碳发展，有利于提高我国生态环境建设水平。本文件主要参考了现行相关国家标准，与现行法律、法规和强制性标准无 相互矛盾和抵触的条款。六、重大分歧意见的处理经过和依据无。七、标准性质的建议说明建议本标准的性质为推荐性行业标准。八、贯彻标准的要求和措施建议建议本标准批准发布后6个月实施。本标准发布实施后，建议作为真空干 燥设备系统的能效限定值、能效等级的评定根据，进行真空干燥设备系统能效 监督、节能产品评价工作。九、废止现行有关标准的建议无。十、其他应予说明的事项无。真空干燥设备系统能效限定值及能效等级标准起草组2022年9月23日真空干燥设备系统能效限定值及能效等级行业标 准编制说明（征求意见稿）一、工作简况（一）标准制定的目的、意义干燥设备广泛应用于食品、制药、石化、化工等多个行业。与此同时，随 着工业生产技术水平和消费者要求的不断提升，也对干燥设备提出了更高的技 术要求。经过十余年的发展，我国干燥设备行业已经开始进入较成熟的阶段， 能够比较好地满足各个领域用户的实际需要。真空干燥技术也被称为解析干燥 技术，工作时将物料置于真空负压条件下，并通过适当提高温度的方式达到物 料在负压状态下的沸点或者通过降低温度的方式达到物料在负压状态下的熔点， 以达到干燥物料的目的。根据目前国内外的发展情况来看，真空干燥技术已经 发展成熟，在各行各业都有广泛的应用，尤其在食品生产加工、制药等领域。 在保健品的生产加工过程中，因为天然提取物有些成分在高温状态下会失效， 所以广泛采用真空干燥技术；而在石油化工的合成工艺领域中，分离是一项重 要的操作过程，在机械固液分离不彻底的情况下，还需要通过真空干燥技术来 进一步干燥实现固液彻底分离。目前，随着真空干燥技术的不断发展和各个领 域机械设备的不断更新，出现了形式多样的真空干燥设备。鉴于真空干燥设备 “绿色”优点，应用日益广泛，市场前景非常巨大。在节能环保的时代，在全球能源日益紧张之际，特别是我国提出“十三五” 节能减排综合工作方案以来，制定一部适合我国真空干燥设备的技术和能效 标准是非常有必要的，通过制定真空干燥设备系统能效限定值及能效等级 标准，不但有利于促进我国真空干燥设备的升级改造，填补目前该类行业的标 准化空白，规范该类产品的能效限定值和效等级，推动行业技术进步，提升国 产产品在国际中的竞争力，而且能极大地促进该领域的节能减排工作，助力机 械行业绿色低碳发展，有利于提高我国生态环境建设水平。当前，国内还没有真空干燥设备系统能效限定值及能效等级的国家标准， 致使各生产企业都是按自己的团体标准或企业标准进行生产，技术参数、规格 五花八门，直接影响真空干燥设备的规范监管及能耗评价。本标准的制定工作 将作为工业节能标准体系建设的关键一环，作为真空干燥设备系统的能效限定 值、能效等级的评定根据，是实施真空干燥设备系统能效监督、节能产品评价 工作的重要依据。（二）任务来源本项目是根据工业和信息化办公厅关于印发2021年第一批行业标准制修 订和外文版项目计划通知（工信厅科函（2021） 25号）要求，现已完成项目 立项，下一步进行标准的制定工作。计划编号：2021-0070T-JB （真空干燥设备 系统能效限定值及能效等级）。该项目由中国机械工业联合会归口。项目周期为24个月，即应在2022年 12月完成。（三）主要参加单位及分工起草单位选择确定过程中，考虑了起草单位的业务范围与标准涉及的内容 相适应，要对标准涉及的专业性理论研究和试验技术都有一定的基础、有一定 的权威，对标准中真空干燥设备系统能效限定值及能效等级评定趋势，先进评 定方式和技术需求、当前存在问题和解决办法，都比较了解，并具备进行有关 试验的能力等因素。标准起草牵头单位确定为机械工业节能与资源利用中心，参与单位为山东 天力能源股份有限公司、河南科技大学、石家庄工大化工设备有限公司、石家 庄鼎威化工设备工程有限公司、常州一步干燥设备有限公司、常州市范群干燥 设备有限公司、江苏先锋干燥工程有限公司、江苏宇通干燥工程有限公司、山 东天力能源股份有限公司、常州市长江干燥设备有限公司、淄博双山真空机械 工程有限公司、东北大学、天津科技大学及中国通用机械工业协会干燥设备分 会。机械工业节能与资源利用中心主要负责总体安排和格式把关和组织召开会 议，推进标准进度。山东天力能源股份有限公司主要负责标准内容汇总、标准编写执笔。河南科技大学主要负责标准编写执笔。石家庄工大化工设备有限公司、石家庄鼎威化工设备工程有限公司、常州 一步干燥设备有限公司、常州市范群干燥设备有限公司、江苏先锋干燥工程有 限公司、江苏宇通干燥工程有限公司、山东天力能源股份有限公司、常州市长 江干燥设备有限公司、淄博双山真空机械工程有限公司、东北大学、天津科技 大学及中国通用机械工业协会干燥设备分会主要负责编写理论、数据内容，提 供技术支持。各参编单位均积极参加标准编制工作会议的讨论，提出建议，共同完善标 准条款内容。（三）工作过程1 .起草（草案、论证）阶段标准计划下达后，各承担单位积极开展启动准备工作。牵头起草单位根据 下达的计划，委托机械工业技术发展基金会（工信部机械工业节能技术装备标 准工作组筹备单位）于2021年6月26日在常州市锦江国际大酒店召开“真空 干燥设备系统能效限定值及能效等级标准启动会”。会议由机械工业节能与资 源利用中心主办，中国通用机械工业协会干燥设备分会、常州市范群干燥设备 有限公司协办，山东天力能源股份有限公司、东北大学、天津科技大学等10家 单位共15位代表出席了会议。会议由机械工业节能与资源利用中心李振清总工 程师主持。李振清总工对目前工作组筹备情况、该标准提出的背景等进行了简 单介绍，之后同参会代表一同宣布真空干燥设备系统能效限定值及能效等级 标准起草组成立。随后各参会企业代表对该标准的范围、原则和主要内容进行 了充分讨论，并提出了一些具体的建议，启动会上明确了以山东天力能源股份 有限公司作为标准主要执笔单位，机械工业节能与资源利用中心为该标准的主 要组织单位，在后续工作中负责整体安排和协调。二、标准编制原则和主要内容（-）标准编制原则（1） GB/T 1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写。（2）与真空干燥设备节能相关技术法规、环保标准相协调，与产品标准、 性能试验标准相衔接。（3）本标准所涉及的产品类型和范围应是量大面广的产品，符合产品质量、 安全等标准的合格产品。(4)在充分考虑我国真空干燥设备系统特点及产品技术发展水平和行业现 状的基础上，尽量与国际标准接轨，使本标准具有很高的科学性、先进性和可 操作性，提高我国真空干燥设备系统产品国际市场上的竞争力。(5)标准技术指标应反映我国能源政策导向，体现节能要求。(二)标准主要内容(1)标准规定了真空干燥系统的能效等级、能效限定值及能效测算方法。(2)标准界定了绝对压力W85000 pa,以蒸汽为热源的间歇式和连续式真 空干燥系统能效的测定和能效等级分级，包括烘箱式真空干燥系统、耙式真空 干燥系统、双锥式真空干燥系统、盘式真空干燥系统、桨叶式真空干燥系统、 带式真空干燥系统。(2)需要强调的是本标准不适用于冷冻真空干燥系统和真空焙烧系统能效 的测定和能效等级分级。下面对标准编制的主要技术内容进行说明：1、主要性能指标(1)真空干燥设备系统热效率计算干基含水率计算干基物料进料流量Gs： Gs = Gi(l Wi)(1)物料初始干基含水率Xi： Xi = Wi/(1 %)(2)物料出干燥机干基含水率X2： X2 = w2/(l - w2)(3)(2)间歇式真空干燥系统能效计算间歇式真空干燥系统有效热量计算真空干燥系统有效热量包括真空干燥过程中蒸发水分升温及相变热量、残 留水分升温热量、物料升温热量。有效热量即 按公式(4)计算：Qyx = Gs(X - X2) (rb + Cp(T3 - A) + GSX2CW(T2 - Tj 4- GSCS(T2 - Tj (4)式中:Qyx有效热量，单位：J;Gs间歇式干燥机1个批次处理干基物料质量，单位：kg,rb水在温度T3下的汽化潜热，单位：J/kg；Cp水在TiT3的平均定压比热，单位：J/(kg-K)；Cw水在TiT2的平均定压比热，单位：J/(kg-K)；Cs物料TiT2的平均定压比热，单位：J/(kg.K)；Ti真空干燥设备系统的进料平均温度，单位：K；T2真空干燥设备系统的排料平均温度，单位：K；T3真空干燥设备系统的二次蒸汽平均温度，单位：K； 间歇式真空干燥系统能耗计算间歇式真空干燥系统能耗Q包括蒸汽能耗和电力消耗，按式(7)计算：Q = G2 x 2738.5 x 1000 + A x 3600 x 1000(5)式中：Q系统能耗，单位：J；G2加热蒸汽冷凝水质量，单位：kg；2738.5 干燥系统入口0.4 MPa绝对压力饱和蒸汽的焰值，kJ/kg；Pltl72时刻系统的累计耗电量Pl,单位：kWh 间歇式真空干燥系统能效间歇式真空干燥系统能效按公式(6)计算：q =吆 x 100%(6)式中：干燥设备系统热效率，单位：%；Qyx有效热量，单位：J；Q系统能耗，单位：J。(3)连续式真空干燥系统能效计算连续式真空干燥系统有效热量计算连续式真空干燥系统有效热量按公式(7)计算：Qyx = GsQi - X2) (rb + Cp(T3 - Tj) + GSX2CW(T2 - Tj + GSCS(T2 - Tj式中：Qyx有效热量，单位：J；Gstl-t2时间段干燥物料干基物料流量，计算方法同公式(1),单位： kg;X1tLt2时间段物料初始干基含水率X1,计算方法同公式(2),单位： kg/kg；X2tLt2时间段出料平均干基含水量，计算方法同公式(3),单位： kg/kg；rb水在温度T3下的汽化潜热，单位：J/kg；Cp水在TiT3的平均定压比热，单位：J/(kg-K)；Cw水在TiT2的平均定压比热，单位：J/(kg-K)；Cs物料TiT2的平均定压比热，单位：J/(kg-K)；Ti真空干燥设备系统的进料平均温度，单位：K；T2真空干燥设备系统的排料平均温度，单位：K；T3真空干燥设备系统的二次蒸汽平均温度，单位：Ko 连续式真空干燥系统能耗计算连续式真空干燥系统能耗Q包括蒸汽能耗和电力消耗，按式(8)计算：Q = G2 x 2738.5 x 1000 + 匕 x 3600 x 1000(8)式中：Qtt2时间段系统能耗，单位：J；G2tl-t2时间段加热蒸汽冷凝水质量，单位：kg；2738.5 干燥系统入口0.4 MPa绝对压力饱和蒸汽的焙值，kJ/kg；Pitit2时间段系统的累计耗电量Pi,单位：kWh 连续式真空干燥系统能效连续式真空干燥系统能效计算按公式(6)计算。(4)真空干燥设备系统能效等级及节能评价值真空干燥设备系统在稳定工况下所达到的干燥热效率n大于等于表2中规 定等级指标时，可以认定为该能效等级，若小于该等级能效指标，则认定为下一等级能效。（若低于表1中3级能效值，则不予认定）。表2真空干燥设备系统热效率等级指标干燥系统类型能效等级123间歇式箱式53%45%40%耙式57%48%42%双锥55%46%40%盘式58%48%43%桨叶58%48%43%-4+b # 市式58%48%43%连续式盘式61%50%45%桨叶61%50%45%4+b U 市式61%50%45%真空干燥设备系统能效限定值：在标准规定测试条件下，真空干燥设备系统热效率值均应不低于表2中能效等级“3级”的规定；真空干燥设备系统能效等级：依据真空干燥设备系统热效率的大小确定， 依次分为1、2、3三个等级，依据表1中等级指标认定能效等级。2、试验方法（1）间歇式真空干燥系统a）依据真空干燥系统每批次额定处理量确定进料量Gi,用磅秤称量；b）测量玉米淀粉原料的初始水分wi；c）将原料放入真空干燥系统进行干燥，通入0.3 MPa （表压）饱和蒸汽， 启动真空泵，同时开始记录时间ti,到原料干燥到水分含量W12%时，完成干 燥，关闭干燥系统，记录时间t2。d）记录系统能效（包括蒸汽能耗G2和电力消耗Pio收集蒸汽冷凝水，记 录tlt2时刻系统的累计蒸汽质量耗量G2 （单位：kg）,记录tlt2时刻整机系统 的累计耗电量Pi （单位：kW-h）,包括所有动力耗电及真空泵耗电（有制冷系 统的也要包括制冷系统耗电），不包括在线监测仪表及控制系统耗电；e）测量干燥终点物料的水分W2,在干燥机出口处，随机提取不少于5份 样品，对于物料多层分布的真空干燥机，每层需要取样不少于3个点的样品， 测量水分，计算水分平均值；f）测量进料温度出料温度T2 （出料口设置不少于3个料温传感器， 取干燥结束时平均值），二次蒸汽温度T3 （温度传感器放置于干燥室出口处， 并位于冷凝器之前，每15min测量记录一次，取平均值）；g）间歇式真空干燥机能效测定以每批次为一个周期，测试应不少于3个周期， 以3次测定能效的平均值作为干燥机的能效；（2）连续式真空干燥系统a）测量玉米淀粉原料的初始水分wi,在干燥整个过程中，在连续进料口取 样，从开始记录时间ti时刻开始取样，之后每个样品取样间隔15min,测量水 分，计算水分平均值；b）实际进料量采用扣除法确定，先测定一个批次试样初始重量，待时间ti 到t2一个测试周期结束，再测定剩下试样重量，其差值即为实际进料量Gi；c）真空干燥系统开始运行，通入0.3 MPa （表压）饱和蒸汽，启动真空泵, 采用与测试物料相同含水率的物料调试设备，当系统参数稳定并开始稳定出料, 且出料水分W 12%,停止加料并将设备内物料完全排出，立刻开始加入经过称 重的试样，并记录开始取样时间tu从ti时刻开始每隔15min在进料口和出料 口取样，连续测试时间不少于3h。进料口和出料口物料水分含量Wl、W2分别 取测得的平均值；d）记录系统能效（包括蒸汽能耗G2和电力消耗P10收集蒸汽冷凝水，从 。时刻开始，记录tl到t2系统的累计蒸汽质量耗量G2 （单位：kg）,记录系统的 累计耗电量P1 （单位：kW.h）,包括动力耗电及真空泵耗电（有制冷系统的也 要包括制冷系统耗电），不包括在线监测仪表及控制系统耗电；e）测量进料温度Ti,出料温度T2 （进出料口设置不少于3个料温传感器, 取平均值），二次蒸汽温度T3 （温度传感器放置于干燥室出口处，并位于冷凝 器之前，每15min测量记录一次，取平均值）。三、主要试验（或验证）情况按照上述标准制定试验方法，参与企业采用玉米淀粉为试验标准原料（玉 米淀粉理化指标满足GB/T 8885食用玉米淀粉二级品要求），调制玉米淀粉初始