CN105066666A - 一种可实现湿热调节的热泵烘干装置 - Google Patents

一种可实现湿热调节的热泵烘干装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可实现湿热调节的热泵烘干装置,包括烘房,与所述烘房的送风口及回风口连通的回风道,设置于回风道内的循环风机,与回风道连通的排风道,设置于排风道通道口处的排风机,设置于回风道与排风道的交汇处的空气热回收装置,以及热泵机组;所述热泵机组包括依次通过管路串联的压缩机、调温冷凝器、主冷凝器、膨胀阀、室外蒸发器、热回收蒸发器;所述主冷凝器安置于回风道内,热回收蒸发器安置于排风道的通道口处;根据烘干工艺需要可随时直接调节烘房的温湿度,最大化的回收烘房内排出的高温高湿空气中所含有的显热及潜热,提高热泵烘干机组的蒸发温度,进而提高机组的能效,从而使得热泵烘干装置更加节能环保。

Description

一种可实现湿热调节的热泵烘干装置
技术领域
本发明涉及一种热泵烘干装置,具体涉及一种能实现热湿调节的热泵烘干装置。
背景技术
烘干一直是大批工农业产品不可或缺的基本生产环节,同时也是耗能大户,据统计烘干作业所用能源占我国民经济总能耗的12%左右,同时干燥过程造成的污染又是环境污染的重要来源。由于能源危机,许多传统干燥设备被迫缩减,热泵烘干装置作为节能环保的产品得到了广泛的应用。目前工业上广泛应用的主要是蒸气压缩式热泵,其通过制冷工质循环系统中的蒸发器吸收外界空气热量,并由冷凝器释放的冷凝热用以加热烘房内的空气以对烘干物品进行干燥。现有热泵烘干装置主要是简单地通过排出加热后的湿空气到大气中进行除湿,即使是目前一些稍微先进些的结构,采用通过补充新风回收排风部分显热方式回收排风的部分热量,仍然还有大量的热能通过排湿过程被白白浪费,因此这种热泵烘干装置仍然不够节能环保;同时,目前绝大多数的烘房实际运行时,湿度的调节主要是通过排出湿气、补充新风的方式,不仅造成大量的热量浪费,且难以实现温湿度控制工艺要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种可实现热湿调节的高效热泵烘干装置,根据烘干工艺需要可随时直接调节烘房的温湿度,最大化的回收烘房内排出的高温高湿空气中所含有的显热及潜热,提高热泵烘干机组的蒸发温度,进而提高机组的能效,从而使得热泵烘干装置更加节能环保。
为此本发明设计采用如下方案:
一种可实现湿热调节的热泵烘干装置,包括烘房,与所述烘房的送风口及回风口连通的回风道,设置于回风道内的循环风机,与回风道连通的排风道,设置于排风道通道口处的排风机,设置于回风道与排风道的交汇处的空气热回收装置,以及热泵机组;所述热泵机组包括依次通过管路串联的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器;所述冷凝器包括调温冷凝器及主冷凝器,所述主冷凝器安置于回风道内,所述蒸发器包括室外蒸发器及热回收蒸发器,所述热回收蒸发器安置于排风道的通道口处;所述空气热回收装置包含第一流道及第二流道,所述第一流道的进口与回风口连通,第一流道的出口与热回收蒸发器连通;所述第二流道的进口与大气连通,第二流道的出口与主冷凝器连通。
进一步,所述排风机为调速排风机。
进一步,所述空气热回收装置为显热回收装置。
进一步,所述显热回收装置为板式换热器或热管式换热器。
本发明的有益效果在于:
本发明的烘干装置特别适合于被烘干物料需要精密控制温湿度并需要在全过程进行温湿度调节的烘干场合;能充分实现烘干房不同物料烘干过程中温湿度指标的要求,保证物料烘干的顺利实现和高品质;同时随时利用空气热回收装置对烘房排出高温湿空气进行显热回收同时预热新鲜空气以降低能源消耗,使得被回收显热的空气接近于饱和空气状态,此时再经过热回收蒸发器对其中所含有潜热再进行回收利用,同时提高了蒸发温度,降低了压缩机的压比,提高了热泵工作的制热能效,使得整个烘干装置更加节能环保高效。
附图说明
下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步说明,其中:
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1所示的一种可实现湿热调节的热泵烘干装置,包括烘房5,与烘房5的送风口51及回风口52连通的回风道9,设置于回风道9内的循环风机221,与回风道9连通的排风道10,设置于排风道10通道口处的排风机321,设置于回风道9与排风道10的交汇处的空气热回收装置4,以及热泵机组。
热泵机组包括依次通过管路串联的压缩机1、调温冷凝器21、主冷凝器22、干燥过滤器7、膨胀阀6、室外蒸发器31、热回收蒸发器32以及气液分离器8;主冷凝器22安置于回风道9内,热回收蒸发器32安置于排风道10的通道口处。(图中调温冷凝器21和主冷凝器22的连接先后顺序可调,如压缩机1通过主冷凝器22再与调温冷凝器21连接也同样可行)
图1中热泵机组只提及了主要制冷部件,实际装置中本领域技术人员可以根据需要增添多种附件,如贮液罐,阀门等等。
调温冷凝器21可以是风冷式,也可以是水冷式;本实施例选用风冷式冷凝器,其对应冷凝风机211为可调速风机,若是水冷式冷凝器,其循环水流量可以进行调节;通过调节热量的散发,以控制烘房内温度的高低;热回收蒸发器32的对应排风机321为可调速风机,通过排出风量大小的变化,就调节了烘房内的空气含湿量,达到控制湿度的目的;室外蒸发器31同样对应设置有室外风机311。
空气热回收装置4选用显热回收装置,具体可选择板式换热器或热管式换热器,通过直接回收显热,使得热泵蒸发器主要用来吸收水蒸气潜热,减小了热泵系统的配置,提升了整体热量回收率。空气热回收装置包含第一流道4a及第二流道4b,第一流道4a的进口与回风口52连通,第一流道4a的出口与热回收蒸发器32连通;第二流道4b的进口与大气连通,第二流道4b的出口与主冷凝器22连通。
本发明的工作过程如下:
在烘房5初始升温阶段,制冷剂经压缩机1压缩成高温高压气体后依次进入调温冷凝器21和主冷凝器22中冷凝放热,调温冷凝器21可以通过调温冷凝风机211向烘房外散发热量,若风机停转则该换热器基本不散热,其热量皆在主冷凝器22中散发,通过循环风机221抽风作用使烘房内循环空气流动,使得烘房内空气温度逐渐升高,主冷凝器22中制冷剂经放热后形成高压液体依次通过干燥过滤器7进入膨胀阀6节流形成低温低压液体进入室外蒸发器31及热回收蒸发器32;若烘房温(湿)度偏低时,室外蒸发器室外风机311运行,排风机321关闭,制冷剂主要在室外蒸发器31中蒸发,从室外空气中吸热,然后经过气液分离器8回到压缩机1完成循环,由于室外蒸发器31一直从室外吸热,烘房5的温度一般会越来越高,除非由于空气吸湿太快而影响升温速度。
随着对物料的加热,物料水分散发,烘房5空气湿度变大,湿度高于工艺要求,进入排湿阶段,当烘房5空间相对湿度或者含湿量高于一定数值,此时打开排风机321,此时一部分高温湿空气通过空气热回收装置4的第一流道4a回收其中的显热,以预热沿第二流道4b送入的新鲜的相对低湿空气,降低了整体能耗。第一流道4a中的高温湿空气成为饱和空气再通过热回收蒸发器32排出,因其温度仍要高于环境空气,同时更由于其中含有大量的潜热,必然使得蒸发温度提高接近于其系统最高蒸发温度,提高了机组的能效比;排风机321为调速风机,可灵活调节烘房5内的空气湿度,
在热回收蒸发器32工作的同时,只要烘房5仍有升温需求,且室外环境温度仍然比制冷剂蒸发温度高,并且只要蒸发温度仍低于机组最高蒸发温度值,室外蒸发器31及室外风机311仍然可以保持工作状态。
综上所述,本发明的热泵烘干机组,采用了两只串联冷凝器和两只串联蒸发器,通过温控系统按工艺要求可以进行温湿度调节,在烘房无排风时,主要通过室外蒸发器吸收室外空气热量进行循环实现烘房升温;若烘房需要进行排湿时,则利用热回热蒸发器及空气热回收器的作用,充分吸收排湿空气热量,提高系统效率,进而加速烘干进程。
以上所述,仅为本发明较佳具体实施方式,但本发明保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种可实现湿热调节的热泵烘干装置,包括烘房,其特征在于,还包括与所述烘房的送风口及回风口连通的回风道,设置于回风道内的循环风机,与回风道连通的排风道,设置于排风道通道口处的排风机,设置于回风道与排风道的交汇处的空气热回收装置,以及热泵机组;所述热泵机组包括依次通过管路串联的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器;所述冷凝器包括调温冷凝器及主冷凝器,所述主冷凝器安置于回风道内,所述蒸发器包括室外蒸发器及热回收蒸发器,所述热回收蒸发器安置于排风道的通道口处;所述空气热回收装置包含第一流道及第二流道,所述第一流道的进口与回风口连通,第一流道的出口与热回收蒸发器连通;所述第二流道的进口与大气连通,第二流道的出口与主冷凝器连通。
2.根据权利要求1所述的一种可实现湿热调节的热泵烘干装置,其特征在于,所述排风机为调速排风机。
3.根据权利要求1所述的一种可实现湿热调节的热泵烘干装置,其特征在于,所述空气热回收装置为显热回收装置。
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