CN103968658B - 一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置 - Google Patents

Abstract

一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置,本发明公开一种加热采用空气源热泵水循环加热，除湿采用水循环冷凝除湿的烘干装置,除湿时烘干房内的空气在流经除湿的翅片式热交换器时,气体被吸收热量后温度下降，当气流中的水份温度低于露点温度时被冷凝成水，并排出烘干房,除湿后的气体再流经过加热的翅片式热交换器后，又被加热升温,使得烘干房气体除湿后湿度下降了但温度几乎无下降，节能降耗,不产生的废气废渣，对环境无污染，操作控制容易,安装及移机时,仅拆装连接水管和循环泵,不涉及冷媒管拆装，安装及移机容易，适合对烟草、农副产品、食品等进行烘干。

Description

一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置

技术领域

本发明公开了一种烘干装置，具体涉及到一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置，适合对烟草、农副产品、食品等进行烘干。

背景技术

目前在用的烘干装置，加热采用燃煤、燃气或燃油加热，所产生的废气废渣对环境污染大，安全隐患大,温度湿度也难准确控制，烘干物品的质量得不到保证；也有采用热泵进行加热的，但烘干房中的内机与烘干房外的外机都通过冷媒管路连接，安装及移机时冷媒铜管及冷媒的处理很困难，特别是烟草烤房，每年仅在七、八、九几个月使用，其余时间闲置，用户需要搬移到方便管理的地方，都会涉及到设备的拆除和重新安装；目前在用的烘干装置，其除湿方式都用烘干房外湿度相对小的冷空气更换烘干房内湿度大的热空气，热量损失大，致使烘干房内温度下降，必须对进入烘干房内的冷空气进行再加热，才能达到原来温度，从而增加了能耗。

发明内容

针对目前烘干装置存在的所述问题，本发明目的在于：提供一种加热采用空气源热泵水循环加热，除湿采用水循环冷凝除湿,热量损失小，不产生的废气废渣，对环境无污染，操作控制容易,安装及移机时不涉及冷媒铜管拆装，安装及移机容易的烘干装置。

本发明目的是通过实施下述技术方案来实现的：

利用空气源热泵加热,通过使冷媒工质不断完成压缩、冷凝、节流、蒸发、再压缩的热力学循环过程，从而将环境中的热量不断转移给被加热的对象，能效比可达到1:4，节能效果好。

烘干房需要加热时，由冷媒压缩机、A套管式热交换器中的冷凝器、A节流装置、A蒸发器、电动四通阀、风机组成空气源热泵，冷媒压缩机和风机运行时，A蒸发器吸收空气中的热量并转移到A套管式热交换器的冷凝器中加热A套管式热交换器中的水,使之变成高温热水。

由A循环泵、烘干房内的A翅片式热交换器、连接水管等组成高温水循环系统,将A套管式热交换器中的热量转移至烘干房内的A翅片式热交换器中，烘干房内的空气在风机作用下，不断流经A翅片式热交换器，并吸收其热量被加热。

烘干房需要除湿时，由冷媒压缩机、A套管式热交换器中的冷凝器、B节流装置、B套管式热交换器中的B蒸发器、电动四通阀组成热泵，冷媒压缩机运行时，B套管式热交换器中的B蒸发器不断吸收B套管式热交换器中水的热量,并转移到A套管式热交换器的冷凝器中加热其中的水，使之变成高温热水，B套管式热交换器中的水被吸收热量后变成低温水，由B循环泵、烘干房内的B翅片式热交换器、连接水管等组成低温水循环系统,，将B套管式热交换器中的低温水转移到B翅片式热交换器中，通过烘干房内风机运行，烘干房内的空气在流经B翅片式热交换器的表面时,热量被吸收后温度下降，当气体中所含的水份温度低于露点温度时被冷凝成水，滴入接水盘并被排出烘干房外，实现了对烘干房中湿空气除湿的目的,低温水循环时高温水也同时在循环，除湿后温度较低的空气再流经A翅片式热交换器时被加热。

本发明的有益效果是：

1空气源热泵热效率高：能效比能达1:4，冷凝除湿热量损失小,节能；

2对环境无污染，不产生的废气废渣，不产生二氧化碳排放；

3无废气进烘干房，不会污染被烘干物品，安全程度高；

4由于本装置在加热和除湿中共用一台冷媒压缩机，降低了设备的制造成本；

5安装及移机时不涉及冷媒管拆装，安装及移机容易。

附图说明

图1为一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置的结构示意图；

图中标记:1为室外机风机、2为A蒸发器、3为A节流装置、4为电动四通阀、5为B节流装置、6为室外机、7为A套管式热交换器、8为冷凝器、9为A套管式热交换器水管、10为冷媒压缩机、11为烘干房、12为室内机风机、13为A翅片式热交换器、14为室内机、15为A循环泵、16为B套管式热交换器、17为B蒸发器、18为B套管式热交换器水管、19为B循环泵、20为排水管、21为温度传感器、22为湿度传感器、23为B翅片式热交换器、24为接水盘、25为控制器。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作详细描述：

一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置，主要由室外机6、室内机14、烘干房11、A循环泵15、B循环泵19以及连接水管、控制器25和电路组成,所述烘干房11外设置有室外机6，烘干房11内设置有室内机14，室外机6和室内机14之间通过A循环泵15、B循环泵19以及连接水管相连接，连接水管包括A套管式热交换器水管9和B套管式热交换器水管18，控制器25配合电路控制室外机6、室内机14、A循环泵15以及B循环泵19的工作；其特征在于：所述室外机6包括室外机风机1、A蒸发器2、A节流装置3、电动四通阀4、B节流装置5、A套管式热交换器7、冷媒压缩机10和B套管式热交换器16，室外机风机1安装在室外机6侧壁上，室外机风机1与A蒸发器2的位置对应，所述A套管式热交换器7內装置有冷凝器8，B套管式热交换器16內装置有B蒸发器17,A套管式热交换器7的冷凝器8进口与冷媒压缩机10的排气口连接，冷凝器8的出口与电动四通阀4的A口连接，电动四通阀4的B口与A节流装置3连接，电动四通阀4的C口与B节流装置5连接，电动四通阀4的D口封堵，所述A节流装置3的出口端A蒸发器2的进口端连接，A蒸发器2的出口端与冷媒压缩机10的进气口连接；B节流装置5的出口端与B套管式热交换器16中的B蒸发器17进口连接，B蒸发器17出口与冷媒压缩机10的进气口连接；所述室内机14包括室内机风机12、A翅片式热交换器13、B翅片式热交换器23和接水盘24；室内机风机12安装在室内机14的顶部，A翅片式热交换器13的进口端与A套管式热交换器水管9的出口端连接，A翅片式热交换器13的出口端与A循环泵15的进口端连接，A循环泵15的出口端与A套管式热交换器水管9的进口端连接；B翅片式热交换器23的进口端与B循环泵19的出口端连接，B循环泵19的进口端与B套管式热交换器水管18的出口端连接，B套管式热交换器水管18的进口端与B翅片式热交换器23的出口端连接；所述接水盘24位于室内机14的底部，接水盘24底部设置有排水管20；所述烘干房11内还设置有温度传感器21和湿度传感器22装置。

冷媒管路按以下连接：冷媒压缩机10的排气口连接A套管式热交换器7的冷凝器8进口，冷凝器8出口连接电动四通阀4的A口，电动四通阀4的B口连接A节流装置3，电动四通阀4的C口连接B节流装置5，电动四通阀4的D口封堵，A节流装置3的出口端连接A蒸发器2的进口，A蒸发器2的出口连接冷媒压缩机10的进气口；B节流装置5的出口端连接B套管式热交换器16中的B蒸发器17的进口，B蒸发器17的出口连接冷媒压缩机10的进气口。

高温水循环管路按以下连接：A套管式热交换器水管9的出口连接A翅片式热交换器13的进口，A翅片式热交换器13的出口连接A循环泵15的进口端，A循环泵15的出口连接A套管式热交换器水管9的进口。

低温水循环管路按以下连接：B套管式热交换器水管18的出口连接B循环泵19的进口，B循环泵19的出口连接B翅片式热交换器23的进口，B翅片式热交换器23的出口连接B套管式热交换器水管18的进口。

烘干房11加热时，电动四通阀4在常态位置，A口与B口通，C口与A口、B口均不通，室外机风机1、冷媒压缩机10、A循环泵15以及室内机风机12运行，B循环泵19不运行。

冷媒按以下循环：冷媒压缩机10的排气口→A套管式热交换器中7的冷凝器8进口→冷凝器8→冷凝器8出口→电动四通阀4的A口→电动四通阀4的B口→A节流装置3→A蒸发器2→冷媒压缩机10的进气口；在此偱环中，A蒸发器2不断吸收空气中的热量，A套管式热交换器7中的冷凝器8不断放出热量。

高温水按以下循环：A套管式热交换器水管9的出口端→A翅片式热交换器13→加热循环泵15→A套管式热交换器水管9的进口端；在此偱环中，A套管式热交换器水管9中的水再次被加热，并加热A翅片式热交换器13，烘干房11内的空气在流经A翅片式热交换器13时不断被加热，通过设置在烘干房11中的温度传感器21及其烘干房11外的控制器25可以实现对烘干房11中的空气温度自动化监测与控制，直至烘干房11温度达到烘干设定值为止。

烘干房11在除湿时，电动四通阀4的A口与C口通，B口与A口、C口均不通，冷媒压缩机10、A循环泵15、B循环泵19及室内机风机12运行,室外机风机1不运行。

除湿时冷媒按以下循环：冷媒压缩机10的排气口→A套管式热交换器7中的冷凝器8进口→冷凝器8→冷凝器8出口→电动四通阀4的A口→电动四通阀4的C口→B节流装置5→B套管式热交换器16中的B蒸发器17进口→B蒸发器17→B蒸发器17出口→冷媒压缩机10的进气口；在此偱环中，B套管式热交换器中的B蒸发器17不断吸收水的热量，A套管式热交换器7中的冷凝器8不断放出热量。

除湿时高温水仍然按前述加热时的高温水循环。

除湿时低温水按以下循环：B套管式热交换器水管18的出口→B循环泵19→B翅片式热交换器23→B套管式热交换器水管18的进口；在此偱环中，B翅片式热交换器23中的热量，不断传递到B套管式热交换器水管18中，烘干房11内的空气在流经B翅片式热交换器23时，气体被吸收热量后温度下降，当气流中的水份温度低于露点温度时被冷凝成水，沿B翅片式热交换器23表面流入接水盘24并由排水管20排出烘干房11外，实现了对烘干房11中湿空气除湿的目的，通过设置在烘干房11中的湿度传感器22及其烘干房外的控制器25可以实现对烘干房11中的空气湿度自动化监测与控制，直至烘干房11湿度达到烘干设定值为止。

流经B翅片式热交换器23后的空气湿度小但温度也下降了,再流经A翅片式热交换器13后又被加热,弥补气体因为冷凝除湿时失去的热量，使得烘干房11中的气体流经B翅片式热交换器23降温除湿后，再流经A翅片式热交换器13，加热后湿度下降了但温度几乎无下降，所以这是一种高效节能的除湿方式，实现了节能降耗。

安装及移机时,仅拆装连接水管、A循环泵15、B循环泵19,不涉及冷媒管拆装，安装及移机容易。

Claims (4)

1.一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置，由室外机(6)、室内机(14)、烘干房(11)、A循环泵(15)、B循环泵(19)以及连接水管、控制器(25)和电路组成,所述烘干房(11)外设置有室外机(6)，烘干房(11)内设置有室内机(14)，室外机(6)和室内机(14)之间通过A循环泵(15)、B循环泵(19)以及连接水管相连接，连接水管包括A套管式热交换器水管(9)和B套管式热交换器水管(18)，控制器(25)配合电路控制室外机(6)、室内机(14)、A循环泵(15)以及B循环泵(19)的工作；其特征在于：所述室外机(6)包括室外机风机(1)、A蒸发器(2)、A节流装置(3)、电动四通阀(4)、B节流装置(5)、A套管式热交换器(7)、冷媒压缩机(10)和B套管式热交换器(16)，室外机风机(1)安装在室外机(6)侧壁上，室外机风机(1)与A蒸发器(2)的位置对应，所述A套管式热交换器(7)內装置有冷凝器(8)，B套管式热交换器(16)內装置有B蒸发器(17),A套管式热交换器(7)的冷凝器(8)进口与冷媒压缩机(10)的排气口连接，冷凝器(8)的出口与电动四通阀(4)的A口连接，电动四通阀(4)的B口与A节流装置(3)连接，电动四通阀(4)的C口与B节流装置(5)连接，电动四通阀(4)的D口封堵，所述A节流装置(3)的出口端与A蒸发器(2)的进口端连接，A蒸发器(2)的出口端与冷媒压缩机(10)的进气口连接；B节流装置(5)的出口端与B套管式热交换器(16)中的B蒸发器(17)进口连接，B蒸发器(17)出口与冷媒压缩机(10)的进气口连接；所述室内机(14)包括室内机风机(12)、A翅片式热交换器(13)、B翅片式热交换器(23)和接水盘(24)；室内机风机(12)安装在室内机(14)的顶部，A翅片式热交换器(13)的进口端与A套管式热交换器水管(9)的出口端连接，A翅片式热交换器(13)的出口端与A循环泵(15)的进口端连接，A循环泵(15)的出口端与A套管式热交换器水管(9)的进口端连接；B翅片式热交换器(23)的进口端与B循环泵(19)的出口端连接，B循环泵(19)的进口端与B套管式热交换器水管(18)的出口端连接，B套管式热交换器水管(18)的进口端与B翅片式热交换器(23)的出口端连接；所述接水盘(24)位于室内机(14)的底部，接水盘(24)底部设置有排水管(20)；所述烘干房(11)内还设置有温度传感器(21)和湿度传感器(22)装置。

2.按照权利要求1所述的一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置，其特征在于：冷媒管路按以下连接：冷媒压缩机(10)的排气口连接A套管式热交换器(7)的冷凝器(8)进口，冷凝器(8)出口连接电动四通阀(4)的A口，电动四通阀(4)的B口连接A节流装置(3)，电动四通阀(4)的C口连接B节流装置(5)，电动四通阀(4)的D口封堵，A节流装置(3)的出口端连接A蒸发器(2)的进口，A蒸发器(2)的出口连接冷媒压缩机(10)的进气口，B节流装置(5)的出口端连接B套管式热交换器(16)中的B蒸发器(17)的进口，B蒸发器(17)的出口连接冷媒压缩机(10)的进气口。

3.按照权利要求1所述的一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置，其特征在于：高温水循环管路按以下连接：A套管式热交换器水管(9)的出口连接A翅片式热交换器(13)的进口，A翅片式热交换器(13)的出口连接A循环泵(15)的进口端，A循环泵(15)的出口连接A套管式热交换器水管(9)的进口。

4.按照权利要求1所述的一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置，其特征在于：低温水循环管路按以下连接：B套管式热交换器水管(18)的出口连接B循环泵(19)的进口，B循环泵(19)的出口连接B翅片式热交换器(23)的进口，B翅片式热交换器(23)的出口连接B套管式热交换器水管(18)的进口。