CN105029655A - 一种节能型果蔬热泵干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型果蔬热泵干燥装置，由压缩机，第一蒸发器，第一电磁截止阀，第二电磁截止阀，第二蒸发器，热管，接水盘，回风机，隔板，干燥箱，果蔬架，温湿度传感器，送风机，第一冷凝器，第三电磁截止阀，第四电磁截止阀，第二冷凝器，节流阀，控制器组成。本发明的有益效果为：在干燥启动阶段可从环境吸收热量，干燥箱内蒸发器进风显热被直接用于加热循环风，干燥后期干燥箱内的多余热量可排除至干燥箱外；具有启动加热迅速、温度可调控、热效率高、干燥品质好、环保卫生等特点。

Description

一种节能型果蔬热泵干燥装置

技术领域

本发明涉及一种果蔬干燥系统，尤其涉及一种节能型果蔬热泵干燥装置，属于果蔬干燥技术领域。

背景技术

果蔬在我国的农产品种类中占有较大的比重，由于果蔬含水率高达70％～90％，在贮藏过程中容易发生腐烂变质，导致果蔬的损耗严重。据报道，我国采后果蔬腐烂损耗率，水果达30％，蔬菜达40％。因此，为了降低果蔬损耗，延长果蔬保存期，常采用干燥脱水的方法对果蔬进行处理。目前我国的果蔬干燥绝大部分仍采用传统的自然晾晒方法，存在干燥周期长、劳动强度大、外观质量差、存在二次污染等问题。我国的果蔬干燥市场非常广阔，开发新型果蔬干燥设备，不仅能缓解农业“卖菜难、卖果难”的被动局面，为开发企业提供更多优质、价廉的果蔬原料，而且有利于带动我国农业产业化发展，提高农产品经济价值，实现高效、优质、创汇农业的发展之路。

干燥是工业系统中应用最为广泛的工序，同时也是能耗最大过程之一。在某些发达国家，干燥消耗的能耗约占全国总能耗的20％。在我国，干燥消耗的能耗在总能耗的10％。热泵干燥技术通过消耗少量电能制取大量热量，能够通过回收干燥湿空气中水蒸汽的潜热达到节能目的，尤其适合于营养丰富、含水率高和热敏性的果蔬类物料。然而，已有的热泵干燥系统大多配置一台蒸发器及一台冷凝器，干燥初期仅靠压缩机耗功转变的热量实现对物料的加热，系统开机加热阶段耗时较长；干燥后期当干燥箱内温度高于设定温度时，干燥箱内的热量很难排出，导致干燥温度过高，影响果蔬干燥品质；此外，热泵干燥系统蒸发器降温除湿过程，需要将循环风降温后再升温，能量利用方式不合理。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种节能型果蔬热泵干燥装置。具体技术方案如下：

一种节能型果蔬热泵干燥装置，由压缩机，第一蒸发器，第一电磁截止阀，第二电磁截止阀，第二蒸发器，热管，接水盘，回风机，隔板，干燥箱，果蔬架，温湿度传感器，送风机，第一冷凝器，第三电磁截止阀，第四电磁截止阀，第二冷凝器，节流阀，控制器组成。

由所述压缩机、第四电磁截止阀、第一冷凝器、节流阀、第一电磁截止阀、第一蒸发器依次首尾连接组成热泵系统的循环回路；在压缩机至第四电磁截止阀的管路上向外引出一根管路并与第二冷凝器的入口连接，在连接管路上安装第三电磁截止阀,第二冷凝器的出口与第一冷凝器至节流阀的管路相连；在节流阀至第一电磁截止阀的管路上向外引出一根管路并与第二蒸发器的入口连接，在连接管路上安装第二电磁截止阀,第二蒸发器的出口与第一蒸发器至压缩机的管路相连。在热泵系统循环回路内充灌热泵工质。

所述干燥箱被所述隔板分隔为空气处理室及果蔬干燥室两部分，果蔬干燥室上部设置有开孔的送风顶板，送风顶板与果蔬干燥室顶面间形成送风风道，在送风风道的入口处安装送风机；果蔬干燥室的下部设置有开孔的回风地板，回风地板与果蔬干燥室的底面间形成回风风道，在回风风道的出口处安装回风机。

所述果蔬架放置于果蔬干燥室内的回风地板上。

所述控制器与压缩机、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀、送风机、回风机、温湿度传感器相连。

进一步，所述温湿度传感器放于果蔬干燥室内；所述第二冷凝器安装在干燥箱内的空气处理室的上部；所述第二蒸发器安装在干燥箱内的空气处理室的下部；所述接水盘安装在干燥箱内的空气处理室的底面；所述热管一端置于第二蒸发器的进风口，另一端置于第二蒸发器的出风口处。

进一步，所述压缩机、第一冷凝器、第一蒸发器、节流阀、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀均安装在干燥箱外部。

进一步，所述接水盘的排水管引至干燥箱外部。

其中较优地，所述第一冷凝器、第一蒸发器均配置有风机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的节能型果蔬热泵干燥装置，在干燥启动初期，可通过开启干燥箱外的第一蒸发器，热泵系统在干燥箱外的环境吸热，并通过热泵循环将所吸收的热量连同压缩机耗功转化的热量释放至干燥室，可实现干燥启动阶段的快速升温。

(2)干燥后期，当干燥箱内的温度高于设定温度时，通过关闭干燥箱内的第二冷凝器，同时开启干燥箱外的第一冷凝器，可将干燥箱内多余的热量排出干燥箱，干燥温度可调控，能够保证果蔬干燥品质。

(3)设置在干燥箱内第二蒸发器进出风口处的热管，能够将第二蒸发器进风口处热湿空气的显热直接传导至第二蒸发器出风口处，从而降低了第二蒸发器进风温度，有利于湿空气水分析出，同时提高了出风温度，降低了干燥箱循环风的再次加热时的工作负荷。

附图说明

图1为本发明的一种节能型果蔬热泵干燥装置的结构示意图；

图2为本发明的一种节能型果蔬热泵干燥装置的运行原理图；

图中，1为压缩机，2为第一蒸发器，3为第一电磁截止阀，4为第二电磁截止阀，5为第二蒸发器，6为热管，7为接水盘，8为回风机，9为隔板，10为干燥箱，11为果蔬架，12为温湿度传感器，13为送风机，14为第二冷凝器，15为第三电磁截止阀，16为第四电磁截止阀，17为第一冷凝器，18为节流阀，19为控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种节能型果蔬热泵干燥装置，由压缩机1，第一蒸发器2，第一电磁截止阀3，第二电磁截止阀4，第二蒸发器5，热管6，接水盘7，回风机8，隔板9，干燥箱10，果蔬架11，温湿度传感器12，送风机13，第二冷凝器14，第三电磁截止阀15，第四电磁截止阀16，第一冷凝器17，节流阀18，控制器19组成。

由所述压缩机1、第四电磁截止阀16、第一冷凝器17、节流阀18、第一电磁截止阀3、第一蒸发器2依次首尾连接组成热泵系统的循环回路；在压缩机1至第四电磁截止阀16的管路上向外引出一根管路并与第二冷凝器14的入口连接，在连接管路上安装第三电磁截止阀15，第二冷凝器14的出口与第一冷凝器17至节流阀18的管路相连；在节流阀18至第一电磁截止阀3的管路上向外引出一根管路并与第二蒸发器5的入口连接，在连接管路上安装第二电磁截止阀4，第二蒸发器5的出口与第一蒸发器2至压缩机1的管路相连。在热泵系统循环回路内充灌R134a热泵工质。所述第一冷凝器17、第一蒸发器2均配置有风机。

所述干燥箱10被所述隔板9分隔为空气处理室及果蔬干燥室两部分，果蔬干燥室上部设置有开孔的送风顶板，送风顶板与果蔬干燥室顶面间形成送风风道，在送风风道的入口处安装送风机13；果蔬干燥室的下部设置有开孔的回风地板，回风地板与果蔬干燥室的底面间形成回风风道，在回风风道的出口处安装回风机8。果蔬架11放置于果蔬干燥室内的回风地板上。

所述控制器19与压缩机1、第一电磁截止阀3、第二电磁截止阀4、第三电磁截止阀15、第四电磁截止阀16、送风机13、回风机8、温湿度传感器12相连。

所述温湿度传感器12放于果蔬干燥室内；第二冷凝器14安装在干燥箱10内的空气处理室的上部；第二蒸发器5安装在干燥箱10内的空气处理室的下部；接水盘7安装在干燥箱10内的空气处理室的底面，接水盘7的排水管引至干燥箱10的外部；热管6的一端置于第二蒸发器5的进风口，另一端置于第二蒸发器5的出风口处。

所述压缩机1、第一冷凝器17、第一蒸发器2、节流阀18、第一电磁截止阀3、第二电磁截止阀4、第三电磁截止阀15、第四电磁截止阀16均安装在干燥箱外部。

本发明的工作原理如下：

如图2所示，干燥过程启动初期，开启第一电磁截止阀3及第三电磁截止阀15，并使第二电磁截止阀4及第四电磁截止阀16处于关闭状态。压缩机1带动热泵系统内的工质循环，通过第一蒸发器2在环境吸热，并通过第二冷凝器14释放至干燥箱内。当干燥箱内循环风的相对湿度达到设定水平时，开启第二电磁截止阀4，第二蒸发器5投入运行，干燥箱10内的热湿循环风在经过第二蒸发器5进风口处所设置的热管6时，循环风显热被热管6直接传导至第二蒸发器5的出风口并加热出口冷风，循环风经热管6降温后经过第二蒸发器5继续被冷却降温，并析出凝结水，凝结水的液化潜热由第二蒸发器5回收，通过热泵系统循环，在第二冷凝器14处再次释放到干燥箱10内用于干燥过程的加热。当干燥箱10内部温度高于设定温度时，关闭第一电磁截止阀3及第三电磁截止阀15，并开启第二电磁截止阀4及第四电磁截止阀16，干燥箱10内热量在第二蒸发器5处被吸收，并通过第一冷凝器17排出干燥箱10。

本发明的节能型果蔬热泵干燥装置，系统设置有双蒸发器、双冷凝器，并在干燥箱内蒸发器的进出风口增设热管，热泵系统在干燥启动阶段从环境吸收热量，在干燥后期将干燥箱内多余热量排出干燥箱，同时实现了对干燥箱内蒸发器进风显热的直接利用。装置具有启动加热迅速、温度可调控、热效率高、干燥品质好、环保卫生等特点。

尽管上文结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：包括压缩机、第一蒸发器、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第二蒸发器、热管、第一冷凝器、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀、第二冷凝器、节流阀、控制器和干燥箱；

所述第二冷凝器、第二蒸发器和热管分别位于在干燥箱内部；所述压缩机、第一冷凝器、第一蒸发器、节流阀、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀分别位于干燥箱外部；

所述压缩机、第四电磁截止阀、第一冷凝器、节流阀、第一电磁截止阀、第一蒸发器依次首尾连接组成热泵系统的循环回路；

所述第二冷凝器包括入口和出口；所述压缩机至第四电磁截止阀的管路上向外引出一根管路连接第三电磁截止阀后与第二冷凝器的入口相连接；所述第一冷凝器至节流阀的管路上向外引出一根管路与第二冷凝器的出口相连接；

所述第二蒸发器包括入口和出口；所述节流阀至第一电磁截止阀的管路上向外引出一根管路连接第二电磁截止阀后与第二蒸发器的入口相连接；所述第一蒸发器至压缩机的管路上向外引出一根管路与第二蒸发器的出口相连接；

所述热管位于第二蒸发器的周围；

所述控制器分别与压缩机、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀相连接。

2.根据权利要求1所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述第二蒸发器包括进风口和出风口；所述热管的一端位于第二蒸发器的进风口处，另一端位于第二蒸发器的出风口处。

3.根据权利要求2所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述干燥箱内安装有隔板；所述干燥箱被所述隔板分隔为空气处理室和果蔬干燥室；

所述果蔬干燥室上部设置有带有开孔的送风顶板；所述送风顶板与果蔬干燥室顶面间形成送风风道；所述果蔬干燥室的下部设置有带有开孔的回风地板；所述回风地板与果蔬干燥室的底面间形成回风风道。

4.根据权利要求3所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述送风风道的入口处安装有送风机；所述回风风道的出口处安装有回风机。

5.根据权利要求4所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述第二冷凝器、第二蒸发器和热管分别位于空气处理室内部；且第二冷凝器安装在第二蒸发器的上方。

6.根据权利要求5所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述空气处理室的底面安装有接水盘；所述接水盘下方安装有排水管；所述排水管引至干燥箱外部。

7.根据权利要求5-6任一项所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述果蔬干燥室内安装有温湿度传感器。

8.根据权利要求7所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述控制器分别与送风机、回风机和温湿度传感器相连接。

9.根据权利要求8所述的节能型果蔬热泵干燥装置，其特征在于：所述第一冷凝器、第一蒸发器均配置有风机。