CN105222566B - 一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器，以及增强抽湿效果和回热效果的换热器，所述压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器通过冷媒管相互连接,冷凝器安装在一烘房内，蒸发器和所述换热器安装在可控制的风道中，风道设置有可控的进气口和出气口，换热器的第一换热端进气口通过风道可控与烘房连通，换热器的第二换热端进气口通过风道可控连接烘房或风道的进气口，换热器的第二换热端出气口与冷凝器的进气口连接，蒸发器的进气口通过风道可控连接风道的进气口或换热器第一换热端的出气口。本系统极大地简化烘干系统结构，减少设备的投入，还有效地提高了热能的回收利用率，大大强化了抽湿效果。

Description

一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统
技术领域
本发明涉及一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统。
背景技术
传统烘干机的工作原理是将外界空气通过加热装置加热后转化成高温空气，然后将高温空气供应到较为封闭的空间中对物体进行烘干，随后烘干完成即将高温高湿的空气排走，这种方式能效非常低，故现时的烘干设备大多采用热泵进行供热烘干，从而降低能量损失。但是，在烘干环境中依然会产生大量湿气，所以同时还需要直接排放或使用抽湿设备进行湿气排抽，因此会将空气中的余热连带一同排放，而且这些经过加热的空气中会夹杂有杂质或有害气体,需要定期排放保持室内空气环境安全洁净，但直接抽排会浪费大量余热，热能利用率低，需要进行改进。现有一些抽湿同时可回收余热的烘干装置，其在热泵循环系统中增加一台内循环抽湿蒸发器，抽湿时通过切换冷媒通路，空气蒸发器停止运行，抽湿蒸发器和冷凝器，与压缩机、节流阀形成冷媒循环，这种结构需要通过复杂的冷媒循环系统和控制系统完成,所用设备较多,投入大,且抽湿和余热回收效果也不尽理想。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，其设备投入少，结构精简，性能效果好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器，以及增强抽湿效果和回热效果的换热器，所述压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器通过冷媒管相互连接,冷凝器安装在一烘房内，蒸发器和所述换热器安装在可控制的风道中，风道设置有可控的进气口和出气口，换热器的第一换热端进气口通过风道可控与烘房连通，换热器的第二换热端进气口通过风道可控连接烘房或风道的进气口，换热器的第二换热端出气口与冷凝器的进气口连接，蒸发器的进气口通过风道可控连接风道的进气口或换热器第一换热端的出气口。
作为上述技术方案的改进，所述风道的进气口设置有开关门，风道的出气口设置有阀门A，所述阀门A设置有连通所述蒸发器和风道出气口的A2位置，以及封堵风道出气口的A1位置，风道中设置有阀门B和阀门D，所述阀门B设置有将风道进气口和蒸发器进气口连通的B2位置，以及将风道进气口和换热器的第一换热端进气口连通的B1位置，所述阀门D设置有将换热器的第一换热端进气口和烘房连通的D1位置，以及将换热器的第二换热端进气口和烘房连通的D2位置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述各个阀门和蒸发器、冷凝器和压缩机均通过PLC控制器连接。
进一步，所述蒸发器设置有驱动气流从蒸发器进气口向出气口流动的风机。
进一步，所述烘房中的风道延伸至远离冷凝器的室内一侧。
进一步，所述蒸发器设置有用于排放凝结水的排水器。
本发明的有益效果是：本系统仅使用一套热泵系统，通过切换气流通路的方式，从而改变气流循环流向，从而轻松实现加热，抽湿和余热回收三种模式，其能够极大地简化烘干系统结构，减少设备的投入，而且配合在空气蒸发器和冷凝器之间增设的预先换热的换热器，还非常有效地提高了热能的回收利用率，大大强化了抽湿效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种实施例安装结构示意图；
图2是本发明实施例的加热模式阀门位置示意图；
图3是本发明实施例的余热回收模式阀门位置示意图；
图4是本发明实施例的抽湿模式阀门位置示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，以及可切换风道，包括压缩机1、冷凝器4、蒸发器3、节流元件2，以及增强抽湿效果和回热效果的换热器5，所述冷凝器4安装在烘房6室内，所述压缩机1、节流元件2和蒸发器3隔墙安装在室外或其它位置并以冷媒管与冷凝器4相互连接，蒸发器3和所述换热器5安装在可控制的风道7中，换热器5位于风道7的中枢位置，风道7设置有至少两个可控的进出气口，换热器5的第一换热端进气口51通过风道7可控与烘房6连通，换热器5的第二换热端进气口53通过风道7可控分别连接烘房6或风道7的进气口，换热器5的第二换热端出气口54与冷凝器4的进气口连接，蒸发器3的进气口通过风道7可控分别连接风道7的进气口或换热器5的第一换热端的出气口52，烘房6室内可形成加热气流循环，冷凝器4发出的热量从烘房6中随气流经过散失然后可回流至冷凝器4或换热器5；
作为上述实施方式的一种优选方式，所述风道7的进气口设置有开关门C，风道7的出气口设置有阀门A，所述阀门A设置有连通所述蒸发器3和风道7出气口的A2位置，以及封堵风道7出气口的A1位置，风道7中设置有阀门B和阀门D，所述阀门B设置有将风道7进气口和蒸发器3进气口连通的B2位置，以及将风道7进气口和换热器5的第一换热端进气口51连通的B1位置，所述阀门D设置有将换热器5的第一换热端进气口51和烘房6连通的D1位置，以及将换热器5的第二换热端进气口53和烘房6连通的D2位置；所述蒸发器3设置有驱动气流从蒸发器3进气口向出气口流动的风机，所述烘房6中的风道7延伸至远离冷凝器4的室内一侧，蒸发器3下端设置有用于排放凝结水的排水器。另外，所述各个阀门和蒸发器3、冷凝器4和压缩机1均通过PLC控制器连接，利用预设编程或传感器感应相应参数实现自动模式控制，可更好地提高烘干系统的效率和效果。
如图2所示，其为传统烘干加热模式，阀门C打开，阀门A位于A2位置，阀门B位于B2位置，阀门D位于D2位置，室外吸热：空气自阀门C进入，经蒸发器3释放热量后，经阀门A排放入大气中；室内循环加热：气体经冷凝器4吸收热量进一步升温后，流经被加热物释放部分热量，再进入冷凝器4吸热，形成内部加热循环；冷媒循环：冷媒在压缩机1作用下，流经室内冷凝器4放热，然后经节流元件2，在室外空气蒸发器3内吸热，然后被吸入压缩机1，形成热泵循环。由此通过热泵系统，吸收外部空气的热量，转移到烘房6内的空气中，此时换热器5不起预先换热作用。
如图3所示，其为余热回收模式，阀门C打开，阀门A位于A2位置，阀门B位于B1位置，阀门D位于D1位置，当需要排放烘房6内空气进行换气时，将外排气体废热充分吸收，并重新进入室内加热内部气体。此时，预先换热的换热器5起到强化热回收的作用。余热回收循环：a)空气自阀门C进入，流经换热器5与废气首先进行热交换，吸热升温后进入室内冷凝器4进一步升温；b)室内高温气体释放部分热量后，经由换热器5与进入的空气首先进行换热，然后进入室外蒸发器3进一步放热，最后排放到空气中。
如图4所示，其为内部循环抽湿模式，阀门C关闭，阀门A位于A1位置，阀门B位于B1位置，阀门D位于D1位置，通过阀门的切换，使得通过的气体先降温再升温，降温目的是使得水凝结析出，并经流道排出，此时换热器5起到强化抽湿的作用。抽湿循环：a)水析出，气体首先进入换热器5，在此与蒸发降温后的气体进行换热，然后进入蒸发器3进一步降温，此时会有大量凝结水析出；b)气温回复，析出水的低温气体流经换热器5后与加热模式相同地经过冷凝器4首先与吸收之前湿气的热量，吸热升温后进入室内冷凝器4进一步升温，然后进入烘房6内。
如图可知，本实施方式中风道7为室内设置通道的结构，其以可控换位的各个阀门实现风道7的切换，上述抽湿模式和余热回收模式在保持其它可通过将风道7的进气口和出气口连接的形式实现，从而省略阀门C和阀门A的A1位置；通过变形，风道7设置为管道式，通过设置相应的换向阀可代替上述各个阀门，烘房6内的风道7可随意延伸设置而无需改变室内结构。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，其特征在于：包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器，以及增强抽湿效果和回热效果的换热器，所述压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器通过冷媒管相互连接,冷凝器安装在一烘房内，蒸发器和所述换热器安装在可控制的风道中，风道设置有可控的进气口和出气口，换热器的第一换热端进气口通过风道可控与烘房连通，换热器的第二换热端进气口通过风道可控连接烘房或风道的进气口，换热器的第二换热端出气口与冷凝器的进气口连接，蒸发器的进气口通过风道可控连接风道的进气口或换热器第一换热端的出气口，所述风道的进气口设置有开关门，风道的出气口设置有阀门A，所述阀门A设置有连通所述蒸发器和风道出气口的A2位置，以及封堵风道出气口的A1位置，风道中设置有阀门B和阀门D，所述阀门B设置有将风道进气口和蒸发器进气口连通的B2位置，以及将风道进气口和换热器的第一换热端进气口连通的B1位置，所述阀门D设置有将换热器的第一换热端进气口和烘房连通的D1位置，以及将换热器的第二换热端进气口和烘房连通的D2位置，所述蒸发器设置有用于排放凝结水的排水器。
2.根据权利要求1所述的一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，其特征在于：所述各个阀门和蒸发器、冷凝器和压缩机均通过PLC控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，其特征在于：所述蒸发器设置有驱动气流从蒸发器进气口向出气口流动的风机。
4.根据权利要求1所述的一种带抽湿和废热利用的热泵烘干系统，其特征在于：所述烘房中的风道延伸至远离冷凝器的室内一侧。
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