CN104596219A - 一种热泵烘干系统 - Google Patents
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Abstract
一种热泵烘干系统，包括依次串接的多个烘干室，每个烘干室内均设有传动网带，前一个烘干室内传动网带的出料端通过送料装置连接到下一个烘干室内的传动网带的进料端；每个烘干室内均设有独立控制的热风供给机构，烘干室的上方设有用于排风机构；所述的热风供给机构设有热风通道和热泵，所述的排风机构设有排风通道，排风通道与热风通道相接形成气体循环通路；所述热泵的蒸发器与排风通道形成用于将湿热气体中热量传递至热泵介质以实现冷凝除湿的换热机构；所述热泵的冷凝器与热风通道形成用于将热泵介质中的热量传递至热风通道内气流以实现热量循环的换热机构，实现了热量的循环，有效的降低了能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种烘干设备，具体地说是一种热泵烘干系统。
背景技术
在中药材处理、食品加工、工业品干燥等领域均需要使用烘干设备进行干燥处理。目前大规模的工业化物料烘干线大多仍采用锅炉供热的方式，不论是燃气锅炉还是燃煤锅炉，能源利用率均不高，且锅炉排烟也会造成环境污染。出现的部分空气能烘干设备也都是小型化设备，且干燥过程中的湿热空气直接排放。对于大型烘干线来说，由于占地面积较大，如何充分利用有限的土地资源，实现高质量、低能耗的烘干也是一个有待解决的重大问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现热量循环利用的热泵烘干系统。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种热泵烘干系统，包括依次串接的多个烘干室，每个烘干室内均设有用于输送物料的传动网带，前一个烘干室内传动网带的出料端通过送料装置连接到下一个烘干室内的传动网带的进料端；每个烘干室内均设有独立控制的热风供给机构，热风供给机构的出风口位于烘干室的下方，在烘干室的上方还设有用于排出湿空气的排风机构；在每个烘干室内均从上至下设有多层传动网带，相邻两层传动网带的输送方向相反，且下层传动网带的进料端在水平方向上突出于上层传动网带的出料端；所述的热风供给机构设有热风通道和热泵，所述的排风机构设有排风通道，排风通道与热风通道相接形成气体循环通路；所述热泵的蒸发器与排风通道形成用于将湿热气体中热量传递至热泵介质以实现冷凝除湿的换热机构；所述热泵的冷凝器与热风通道形成用于将热泵介质中的热量传递至热风通道内气流以实现热量循环的换热机构。
在物料的输送方向上，热风供给机构吹出的风速逐渐增大，从而使物料的输送方向上的传热系数逐渐增大。
在物料的输送方向上，不同传动网带的输送速度逐渐减小。
所述热风通道中还设有辅助加热器。
所述热风通道的出风口设有用于将热风沿传动网带宽度方向分散开的布风装置。
所述的热风供给机构设有送风机，排风机构设有排湿风机。
所述热泵的蒸发器与排风通道直接热交换，或通过换热介质间接换热。
所述的热风供给机构还设有从空气或水中提取热源的热泵装置，该热泵装置的蒸发器与空气或水进行热交换，其冷凝器用于加热热风通道中的气体形成热风。
所述的多个烘干室之间可拆卸连接，从而可以随意移动此套烘干生产线，根据需要移动至不同地点，降低用户因不同季节，不同产地而建设多个生产线的成本，减少因农作物的季节生产性特征造成的设备闲置成本。
本发明的有益效果是：采用的可再生的清洁能源：空气热能，水源或者地热，从而保证节能50%以上。将烘干室排出的湿热空气作为一部分热源由热泵回收利用，在湿热空气降温凝结的同时，其热量传递至热泵介质，并用于加热形成热风，实现了热量的循环，提高了能源利用率，进一步降低了能耗。设置多层传动网带，且相邻传动网带的输送方向相反，上层传动网带输送的物料落到下层传动网带后反向输送，使物料在烘干室内沿其长度方向往复运动，从而在面积有限的烘干室内尽可能的延长物料的传输路径，以降低企业的经营成本。物料由上至下逐层输送，并逐渐降低湿度，而热风由下至上流动湿度逐渐增大，使物料与热风始终具有一个相对稳定的湿度差，保证了物料干燥速度的均匀性，从而提高了干燥后产品的质量。设置辅助加热设施不仅打破了热泵烘干最高只能达到85度热风温度瓶颈，而且通过辅助设施使烘干系统在节能保证50%以上的前提下，达到物料需求的任意温度，拓宽的烘干物料的领域，可以满足任意物料需求。此泵烘干系统的问世，满足了大规模集中化农业生产的需求，打破传统的小型热泵烘干机的生产状态，不仅可以24小时连续生产作业，而且可以日产达到几十吨，上百吨，满足大型的农产品深加工基地生产需求，符合现代农业规模化发展趋势。
附图说明
图1是多个烘干室串联连接的示意图。
图2是传动网带的布置方式示意图。
图3是烘干室气流循环方式示意图。
图4是烘干室气流热量传递方式示意图。
图5是烘干室布风方式示意图。
图6是热量循环方式示意图。
图中标记：1、入料口，2、除湿机，3、排湿风机，4、热泵，5、送风机，6、传动网带，7、辅助加热器，8、热风通道，9、排风通道，10、烘干室，11、冷凝器，12、蒸发器，13、送料装置。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明的结构方式。
一种热泵烘干系统，包括依次串接的多个烘干室10，每个烘干室内均设有用于输送物料的传动网带6，传动网带6上设有能够透风的网孔，网孔的大小不应小于物料。前一个烘干室内传动网带的出料端通过送料装置13连接到下一个烘干室内的传动网带的进料端。每个烘干室10内均设有独立控制的热风供给机构。热风供给机构的出风口位于烘干室10的下方，在烘干室的上方还设有用于排出湿空气的排风机构。
所述的热风供给机构设有送风机5、热风通道8和热泵4。所述热风通道与热泵4的冷凝器11相接，形成用于将冷凝器中介质的热量传递至热风通道内气流的换热器。气流在送风机5的驱动下流过热风通道并与热泵4的冷凝器11进行热交换，气流被加热后形成的热风从热风通道8的出风口吹入烘干室内，以完成对物料的烘干。为了使气流分布均匀，热风通道的出风口设有用于将热风沿传动网带宽度方向分散开的布风装置。
所述的排风机构设有排湿风机3和排风通道9，热风供给机构吹出的热风经过潮湿物料的过程中将物料中的水分迅速带出，形成湿热空气。湿热空气由排湿风机3驱动经排风通道9进入除湿机2。该除湿机2可以如图3所示由热泵4的蒸发器12与排风通道9构成。也可以是如图5所示的一个具有湿热气体通道和换热介质通道的换热器，排风通道9连接至湿热气体通道，换热介质通道与蒸发器12再形成一个换热器。湿热空气将热量传递至换热介质通道内的换热介质实现水分的冷凝，并使换热介质升温。除去水分的空气又从湿热气体通道进入热风通道，从而实现干燥气体的循环流动。换热介质通道又与热泵的蒸发器12相接，将换热介质的热量传递至蒸发器中介质。换热介质将热量传递至蒸发器中的介质，经热泵的压缩机压缩后再次进入冷凝器11，用于加热空气形成热风，由此又实现了热量的循环。
在烘干室内从上至下设有多层传动网带6。热风供给机构吹出的热风由下至上逐层穿过传动网带，并由排风机构排出。最上层的传动网带与该烘干室入料口对接，最下层的传动网带与该烘干室的出料口对接，相邻两层传动网带的输送方向相反，且下层传动网带的进料端在水平方向上突出于上层传动网带的出料端。使上层传动网带出料端落下的物料能够落至下层传动网带上，并由下层传动网带反向输送，由此形成物料在烘干室内的往复运动，以延长物料输送路径，从而充分利用有限的土地资源。
考虑物料在受热脱水后其体积会不同程度的缩小，为确保网带上物料受热热风穿透的均衡性，不同温区和不同干燥段的网带运行速度应控制在不同的运行速度，以确保物料铺料均衡性及干燥的均衡性，因而每个烘干室10中传动网带6的运行速度也单独控制。为了保持热风穿透的均衡性，在物料的输送方向上，不同传动网带的输送速度逐渐增减小，使输送方向上游的传动网带能够更快的将物料送往下游的传动网带，从而使物料在下游传动网带上进一步堆积，以补偿物料的体积缩小。
为了弥补热泵加热温度的不足，在热风通道中还可以设置辅助加热器7，采用电加热方式辅助加热，根据所需的烘干温度，热泵加热与辅助加热双系统自动切换控制。所述的排湿风机3可以设置在除湿机的上风口，也可以设置在下风口。
所述的热风供给机构还设有从空气或水中提取热源的热泵装置，该热泵装置的蒸发器与空气或水进行热交换。
所述的多个烘干室之间可拆卸连接，从而可以随意移动此套烘干生产线，降低用户因不同季节，不同产地而建设多个生产线的成本，减少因农作物的季节生产性特征造成的设备闲置成本。
Claims (9)
1.一种热泵烘干系统，包括依次串接的多个烘干室（10），每个烘干室内均设有用于输送物料的传动网带（6），前一个烘干室内传动网带的出料端通过送料装置连接到下一个烘干室内的传动网带的进料端；其特征在于：每个烘干室（10）内均设有独立控制的热风供给机构，热风供给机构的出风口位于烘干室（10）的下方，在烘干室的上方还设有用于排出湿空气的排风机构；在每个烘干室内均从上至下设有多层传动网带（6），相邻两层传动网带的输送方向相反，且下层传动网带的进料端在水平方向上突出于上层传动网带的出料端；所述的热风供给机构设有热风通道（8）和热泵（4），所述的排风机构设有排风通道（9），排风通道（9）与热风通道（8）相接形成气体循环通路；所述热泵（4）的蒸发器（12）与排风通道（9）形成用于将湿热气体中热量传递至热泵（4）介质以实现冷凝除湿的换热机构；所述热泵（4）的冷凝器（11）与热风通道（8）形成用于将热泵（4）介质中的热量传递至热风通道内气流以实现热量循环的换热机构。
2.如权利要求1所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：在物料的输送方向上，热风供给机构吹出的风速逐渐增大，从而使物料的输送方向上的传热系数逐渐增大。
3.如权利要求1或2所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：在物料的输送方向上，不同传动网带的输送速度逐渐减小。
4.如权利要求1所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：所述热风通道中还设有辅助加热器（7）。
5.如权利要求1所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：所述热风通道的出风口设有用于将热风沿传动网带宽度方向分散开的布风装置。
6.如权利要求1所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：所述的热风供给机构设有送风机（5），排风机构设有排湿风机（3）。
7.如权利要求1所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：所述热泵（4）的蒸发器（12）与排风通道（9）直接热交换，或通过换热介质间接换热。
8.如权利要求1所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：所述的热风供给机构还设有从空气或水中提取热源的热泵装置，该热泵装置的蒸发器与空气或水进行热交换。
9.如权利要求1所述的一种热泵烘干系统，其特征在于：所述的多个烘干室之间可拆卸连接。
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