CN105758160A - 一种热回收除湿型热泵烘干机 - Google Patents

一种热回收除湿型热泵烘干机 Download PDF

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Abstract

一种热回收除湿型热泵烘干机，属能源利用技术。由风机、空气?空气全热交换器、热泵系统和电动风阀组成。热泵系统包括制冷压缩机、室内蒸发器、室外蒸发器、冷凝器、膨胀阀。室内高湿空气与经过室内蒸发器的低温低湿气流通过空气?空气全热交换器进行全热交换，进行预冷及除湿后的饱和空气再经过蒸发器，对空气进行进一步除湿，除湿后气流经过冷凝器加热升温，相对湿度进一步降低；当室内空气含湿量降低到一定程度，冷冻除湿效率降低并且影响温升，这时室内空气则不经过空气?空气全热交换器及室内蒸发器，而是直接经过冷凝器进一步加热升温，相对湿度进一步降低，再由风机送入室内。

Description

一种热回收除湿型热泵烘干机
技术领域
本发明涉及一种烘干机，特别是一种热回收除湿型热泵烘干机。
背景技术
我国传统工艺烘干大多采用电加热、燃煤燃气锅炉等加热方式，加热烘干室内空气及将物料所含水分排到室外，同时补充部分干燥新风。这种传统加热方式不但对大气污染，而且能源浪费，不利于国民经济的可持续发展。本发明一种热回收除湿型热泵烘干机不但使用清洁能源-电，而且在利用了能效比高于3的热泵技术及低露点主动除湿方式的同时，还对干燥空气不同状态进行热回收，是目前工艺干燥的主要替代方式。
此热回收除湿型热泵烘干机，其基本功能为：烘干房潮湿回风与经过蒸发器低温低湿气流经在空气-空气全热交换器进行全热交换，对烘干房潮湿回风进行预除湿,并达到该状态点的机器露点，增强了蒸发器的除湿效率；同时对经过蒸发器低温低湿气流升温，减小了冷凝器的加热负荷，使温升更高; 当气流中含湿量低到一定程度，为防止蒸发器影响温升，这时气流不经过室内蒸发器，直接通过热泵冷凝器进行加热。
通过低露点温度对回风进行除湿，除湿效率更高更快；空气-空气全热交换器回收室内回风的能量，减小了干燥空气处理能耗；提高热泵能效比，使低品味热源得以利用，由于热泵可获得比驱动能源多的热量，有助于节能和改善因燃煤、燃油造成的环境污染状况。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、能耗低的热回收除湿型热泵烘干机，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种热回收除湿型热泵烘干机，由风机、空气-空气全热交换器、热泵系统和电动风阀组成。
热泵系统包括制冷压缩机、室内蒸发器、室外蒸发器、冷凝器、膨胀阀、电动截止阀a、电动截止阀b。
制冷压缩机排气口与冷凝器入口连接，冷凝器出口与膨胀阀入口连接；膨胀阀出口分成两路分别与室内蒸发器及室外蒸发器入口并联连接，室内蒸发器入口还有一电动截止阀a，室外蒸发器入口还有一电动截止阀b；室内蒸发器及室外蒸发器出口并联后与制冷压缩机回气口连接。
空气-空气全热交换器为板式或转轮结构，材料为清水膜铝箔或其他高分子材料；空气-空气全热交换器的A-B通道与C-D通道气流进行全热交换，彼此不相通；空气-空气全热交换器的A面装有电动风阀b且与进风口处于同一空间，与空气-空气全热交换器的C面空间有一隔板隔开； 空气-空气全热交换器的B面与室内蒸发器的进风面处于同一空间，空气-空气全热交换器的C面与室内蒸发器的出风面处于同一空间；空气-空气全热交换器的D面与冷凝器的进风面处于同一空间，且与空气-空气全热交换器的B面空间有一隔板隔开；空气-空气全热交换器的D面空间与空气-空气全热交换器的A面空间有一隔板隔开，隔板上装有电动风阀a；冷凝器的出风面与风机处于同一空间， 且与空气-空气全热交换器的A面空间有一隔板隔开。
烘干房刚刚开始工作时，室内空气湿度高，制冷管路上的电动截止阀a开启，电动截止阀b关闭，电动风阀a关闭, 电动风阀b开启，制冷压缩机高温排气进入冷凝器散热后，成为低温高压液体，然后通过膨胀阀的膨胀作用后成为低温低压液体，再经过室内蒸发器的蒸发成为高温低压气体回到压缩机。
烘干房潮湿回风与经过蒸发器低温低湿气流分别在空气-空气全热交换器A-B通道及C-D通道进行全热交换， A面空间潮湿空气与低温低湿C面空间空气进行全热交换后进入B面空间，达到预除湿效果，同时空气状态达到饱和，提高蒸发器换热效率；同时，C面空间空气升温后进入D面空间,减小冷凝器处理负荷。
B面空间气流经过蒸发器对其进行除湿降温后到达C面空间，空气中的水分充分析出，达到除湿效果;同时，D面空间空气经过冷凝器的加热后由风机送入室内。
热泵系统中的蒸发器作用是通过低露点温度对空气进行除湿，冷凝器作用是通过压缩机高温排气对空气进行升温加热除湿。由于热泵能效比高，可获得比驱动能源多的热量，使低品味热源得以利用，有助于节能和改善因燃煤、燃油造成的环境污染状况。
当烘干房的空气含湿量除到一定程度（根据工艺要求空气含湿量在5-12g/kg)，冷冻除湿效率降低并且影响温升，但这时温度还没有达到工艺要求时，制冷管路上的电动截止阀a关闭，电动截止阀b开启，电动风阀a开启, 电动风阀b关闭；制冷压缩机高温排气进入冷凝器散热后，成为低温高压液体，然后通过膨胀阀的膨胀作用后成为低温低压液体，再经过室外蒸发器的蒸发成为低温低压气体回到制冷压缩机。烘干房的低湿高温空气不经过空气-空气全热交换器，而是直接由电动风阀a到达D面空间后再经过冷凝器进一步加热升温，由风机送入室内。
附图说明
图1为本发明一实施例工作原理示意图。
图中（1）为制冷压缩机，（2）为室内蒸发器，（3）为冷凝器，（4）为膨胀阀，（5）为室外蒸发器，（6）为电动截止阀a，（7）为电动截止阀b，（8）为空气-空气全热交换器，（9）为风机，（10）为电动风阀a,（11）为电动风阀b。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本一种热回收除湿型热泵烘干机，由风机（9）、空气-空气全热交换器（8）、热泵系统和电动风阀组成。热泵系统包括制冷压缩机（1）、室内蒸发器（2）、冷凝器（3）、膨胀阀（4）、室外蒸发器（5）、电动截止阀a（6）、电动截止阀b（7）。
制冷压缩机（1）排气口与冷凝器(3)入口连接，冷凝器(3)出口与膨胀阀（4）入口连接；膨胀阀（4）出口分成两路分别与室内蒸发器（2）及室外蒸发器（5）入口并联连接，室内蒸发器（2）入口前还有一电动截止阀a（6），室外蒸发器（5）入口前还有一电动截止阀b（7）；制冷压缩机（1）回气口分别与室内蒸发器（2）及室外蒸发器（5）出口并联连接。
空气-空气全热交换器（8）为板式或转轮结构，材料为清水膜铝箔或其他高分子材料；空气-空气全热交换器(8)的A-B通道与C-D通道气流进行热交换，彼此不相通；空气-空气全热交换器(8)的A面装有电动风阀b（11）且与进风口处于同一空间，A面空间与空气-空气全热交换器(8)的C面空间有一隔板隔开； 空气-空气全热交换器(8)的B面与室内蒸发器（2）的进风面处于同一空间，空气-空气全热交换器(8)的C面与室内蒸发器（2）的出风面处于同一空间；空气-空气全热交换器(8)的D面与冷凝器(3) 的进风面处于同一空间，且与空气-空气全热交换器(8)的B面空间有一隔板隔开；空气-空气全热交换器(8)的D面空间与空气-空气全热交换器(8)的A面空间有一隔板隔开，隔板上装有电动风阀a（10）；冷凝器(3)的出风面与风机（9）处于同一空间， 且与空气-空气全热交换器(8)的A面空间有一隔板隔开。
其工作原理是：
一、烘干房刚刚开始工作时
参见图1，室内空气温度适当及相对湿度高，制冷管路上的电动截止阀a（6）开启，电动截止阀b（7）关闭，电动风阀a（10）关闭, 电动风阀b（11）开启；热泵系统工作流程为：制冷压缩机（1）高温排气进入冷凝器（3）散热后，成为低温高压液体，然后通过膨胀阀（4）的膨胀作用后成为低温低压液体，再经过室内蒸发器（2）的蒸发成为高温低压气体回到压缩机（1）。
烘干房潮湿回风与经过蒸发器处理后的低温低湿气流分别在空气-空气全热交换器（8）A-B通道及C-D通道进行全热交换， A面空间潮湿空气与低温低湿C面空间空气进行全热交换后进入B面空间，达到预冷及初步除湿效果，空气状态达到饱和，提高室内蒸发器（2）换热效率；同时，C面空间空气升温后进入D面空间,减小冷凝器（3）处理负荷。B面空间气流经过室内蒸发器（2）对其进行除湿降温后到达C面空间，空气中的水分充分析出，进行进一步除湿;同时，D面空间空气经过冷凝器（3）的加热后由风机送入室内，空气温度升高、相对湿度降低。
热泵系统中的蒸发器作用是通过低露点温度对空气进行除湿，冷凝器作用是通过压缩机高温排气对空气进行升温加热除湿。由于热泵能效比高，可获得比驱动能源多的热量，使低品味热源得以利用，有助于节能和改善因燃煤、燃油造成的环境污染状况。
二、烘干房运行一段时间
当烘干房的空气含湿量除到一定程度，冷冻除湿效果降低并且影响温升，而且这时房间温度还没有达到工艺要求时，制冷管路上的电动截止阀a（6）关闭，电动截止阀b（7）开启，电动风阀a（10）开启, 电动风阀b（11）关闭；热泵系统制冷压缩机（1）高温排气进入冷凝器（3）散热后，成为低温高压液体，然后通过膨胀阀(4)的膨胀作用后成为低温低压液体，再经过室外蒸发器(5)的蒸发成为高温低压气体回到制冷压缩机（1）。烘干房的低湿高温空气不经过空气-空气全热交换器(8)，而是直接通过电动风阀a（10）到达D面空间后再经过冷凝器（3）进一步加热升温，相对湿度进一步降低，再由风机送入室内。

Claims (4)

1.一种热回收除湿型热泵烘干机，包括风机（9）、空气-空气全热交换器（8）、热泵系统和电动风阀;热泵系统包括制冷压缩机（1）、室内蒸发器（2）、冷凝器（3）、膨胀阀（4）、室外蒸发器（5）、电动截止阀a（6）、电动截止阀b（7）。
2.根据权利要求1所述的一种热回收除湿型热泵烘干机，其特征是所述制冷压缩机（1）排气口与冷凝器(3)入口连接，冷凝器(3)出口与膨胀阀（4）入口连接；膨胀阀（4）出口分成两路分别与室内蒸发器（2）及室外蒸发器（5）入口并联连接，室内蒸发器（2）入口有一电动截止阀a（6），室外蒸发器（5）入口有一电动截止阀b（7）；制冷压缩机（1）回气口分别与室内蒸发器（2）及室外蒸发器（5）出口连接。
3.根据权利要求1所述的一种热回收除湿型热泵烘干机，其特征是所述空气-空气全热交换器（8）为板式或转轮结构，材料为清水膜铝箔或其他高分子材料；空气-空气全热交换器(8)的A-B通道与C-D通道气流进行全热交换，彼此不相通。
4.根据权利要求1所述的一种热回收除湿型热泵烘干机，其特征是所述空气-空气全热交换器(8)的A面装有一电动风阀（11）且与进风口处于同一空间，与空气-空气全热交换器(8)的C面空间有一隔板隔开； 空气-空气全热交换器(8)的B面与室内蒸发器（2）的进风面处于同一空间，空气-空气全热交换器(8)的C面与室内蒸发器（2）的出风面处于同一空间；空气-空气全热交换器(8)的D面与冷凝器(3) 的进风面处于同一空间，且与空气-空气全热交换器(8)的B面空间有一隔板隔开； 空气-空气全热交换器(8)的D面空间与空气-空气全热交换器(8)的A面空间有一个装有电动风阀（10）隔板隔开；冷凝器(3) 的出风面与风机（9）处于同一空间， 且与空气-空气全热交换器(8)的A面空间有一隔板隔开。
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