CN106196924A - 一种双向送风热泵干燥系统 - Google Patents

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魏娟
杨鲁伟
张振涛
张冲
孙椰望
杨俊玲
李博
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Abstract

本发明涉及热泵干燥技术领域，尤其涉及一种双向送风热泵干燥系统，其包括热泵系统和干燥箱；所述干燥箱包括下部的干燥室和上部的空气处理室，所述干燥室与所述空气处理室的两端连通，所述空气处理室内设置能够双向送风的风机；所述热泵系统包括加热器和主机室，所述加热器位于所述空气处理室内；所述干燥箱与所述主机室连接处的两端均开设新风口和排湿口，所述新风口和所述排湿口与所述空气处理室连通，所述排湿口位于所述新风口的外侧以及所述加热器的外侧。本发明通过两组排湿口和新风口的独立设置，有效降低了排湿风加热后再排出的能量损失；采用保温维护结构，并合理利用排湿风及新风，保证热泵在低温环境下的正常运行。

Description

一种双向送风热泵干燥系统
技术领域
本发明涉及热泵干燥技术领域，尤其涉及一种双向送风热泵干燥系统。
背景技术
热泵是一种消耗少量电能或燃料能来制取大量热能的装置。主要部件为压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。热泵干燥技术是一种节能干燥技术，可以回收排气废热，还可以利用环境、地源、水源中的低品位热源作为干燥能源，做到能量的循环利用，达到干燥过程中节能减排的目的
目前，常规干燥系统采用两组换热器双向送风，干燥室的空气循环是加热--排湿(同时进新风)--再加热--送到干燥室与干燥物料进行热湿交换，该双向送风系统中在风机两侧只有一组风口，根据送风方向不同，在风机负压侧的为新风口，正压侧的为排湿口；两组加热器位于两个风口的外侧。即使需要排湿时，从干燥室出来的热气也是先经过加热器加热再与从一个风口通入的新风混合，然后经风机从另一个风口排出，排出的气体再次经过加热送入干燥室，这种先加热再排湿的方式，造成了一定的热量浪费。
另外，农产品等物料的干燥过程不受季节、环境温度影响，一年四季均会进行干燥过程，而常规热泵系统的主机一般都露天放置，也无保温措施，低温环境下蒸发器容易结霜，造成系统效率低下，节能优势减弱，甚至导致干燥无法正常进行。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种双向送风热泵干燥系统，解决了排湿风经过加热后排出造成的能量浪费以及低温环境下物料不能进行正常干燥过程的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种双向送风热泵干燥系统，其特征在于，包括热泵系统和干燥箱；所述干燥箱包括下部的干燥室和上部的空气处理室，所述干燥室与所述空气处理室的两端连通，所述空气处理室内设置能够双向送风的风机；所述热泵系统包括加热器和主机室，所述加热器位于所述空气处理室内；所述干燥箱与所述主机室连接处的两端均开设新风口和排湿口，所述新风口和所述排湿口与所述空气处理室连通，所述排湿口位于所述新风口的外侧以及所述加热器的外侧。
其中，所述新风口上加装能够防止排湿风吸入的风管，所述风管位于所述主机室内。
其中，所述排湿口上加装利于排湿风排出的导流罩，所述导流罩位于所述空气处理室内。
其中，所述主机室上开设主机室风口，主机室风口上设置控制主机室是否与环境大气相通的控制开关。
其中，所述干燥箱的外墙和主机室的外墙均是保温结构。
其中，所述干燥箱与所述主机室连接处每端均设置多个新风口和多个排湿口。
其中，所述干燥室和所述空气处理室被位于干燥箱内的隔板分隔开，所述隔板两端开口。
其中，所述风机和所述加热器位于所述隔板上。
其中，所述加热器是冷凝器。
其中，所述主机室位于所述干燥箱的顶部。
本发明还提供一种采用上述双向送风热泵干燥系统的操作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
关闭新风口和排湿口；
根据干燥工艺设定风机送风方向；
所述风机送入的风通过加热器加热形成热空气；
所述热空气与干燥室内的物料进行热湿交换；
当空气湿度达到一定值时，进行排湿过程；
所述排湿过程包括：
开启风机负压侧的排湿口和新风口，而正压侧的排湿口和新风口处于关闭状态；
热湿空气从风机负压侧的排湿口排出，同时，新鲜空气从风机负压侧的新风口吸入；
吸入的新鲜空气与干燥箱内的循环风混合，经加热器加热；
加热后的气体在风机的作用下从风机正压侧送回干燥室，再次与干燥室内的物料进行热湿交换。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过采用一组位于风机一侧的加热器、两组位于风机两侧的排湿口和新风口，有效降低了一组风口造成的排湿风加热后再排出造成的能量损失，明显降低系统的能耗。
(2)本发明在不改变原有干燥系统的干燥工艺前提下，热泵系统可以回收排湿废气中的热量，实现了节能目标。
(3)本发明在环境温度降低的情况下，通过将主机室和干燥箱形成相对密闭的空间内，提高蒸发器侧的风温，避免了在低温环境下主机室直接从环境取热造成的蒸发器结霜的问题。
附图说明
图1为本发明提供的双向送风热泵干燥系统的正向示意图；
图2为本发明提供的双向送风热泵干燥系统的俯视示意图；
图3为本发明提供的双向送风热泵干燥系统中风机逆时针送风的示意图；
图4为本发明提供的双向送风热泵干燥系统中风机顺时针送风的示意图；
图中，1、干燥室；2、隔板；3、3＇、排湿口；4、4＇、导流罩；5、5＇、新风口；6、6＇、风管；7、加热器；8、风机；9、热泵主机；10、蒸发器；11、主机室；12、主机室风口；13、保温结构。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
本发明提供一种双向送风热泵干燥系统，用于解决排湿风经过加热后排出造成的能量浪费以及低温环境下农产品等物料不能进行正常干燥过程的问题。
如图1、2所示，本发明实施例中提供一种双向送风热泵干燥系统，其包括干燥箱和热泵系统。干燥箱包括下部的装载被干燥农产品的干燥室1和上部的为干燥室1提供热空气的空气处理室，干燥室1和空气处理室被位于干燥箱内的隔板2分隔开，隔板2两端开口，以便空气在干燥室1和所述空气处理室内循环，空气处理室内设置能够双向送风的风机8，利用风机8把空气处理室内加热处理的空气送入干燥室1与农产品进行换热。
热泵系统包括加热器、蒸发器10以及热泵主机9，其中，加热器采用冷凝器7，冷凝器7位于空气处理室内，与风机8从右向左依次设置在隔板2上，蒸发器10和与蒸发器相连接的热泵主机9均位于主机室11内，主机室11位于干燥箱的顶部，主机室11和干燥箱的外墙采用保温结构13。
在干燥箱与主机室11相连的位置的左右两端均开设排湿口和新风口，且排湿口和新风口与空气处理室连通，其中，排湿口3和新风口5位于冷凝器的右侧，排湿口3＇和新风口5＇位于风机的左侧，新风口5、5＇上设有位于主机室11内的风管6、6＇，排湿口3、3＇上设有位于空气处理室内的导流罩4、4＇，主机室11上开设有主机室风口12。
此外，为了更便于均匀的通入新风以及排出热湿空气，在干燥箱与主机室11相连的每端均设置多个排湿口3、3＇和多个新风口5、5＇。
主机室的两侧各开设主机室风口12，一侧的主机室风口12用于引入外界的干燥空气，另一侧的主机室风口12用于排出主机室内的气体；主机室风口12上设置控制开关，控制开关控制主机室11与外界环境能否相通。当外界环境温度高于主机室温度时，控制开关开启主机室风口12；当外界环境温度低于主机室温度时，控制开关关闭主机室风口12，干燥箱和主机室形成相对封闭的空间，无需从外界环境取热，主机室内的空气自循环，有效利用排湿热量，提高蒸发器侧的风温，避免低温下蒸发器结霜的问题，保证热泵系统的正常工作。
为阻止干燥箱和主机室11内热量向外传递，干燥箱和主机室11内的热量损失较小，达到较好的保温效果，干燥箱和主机室11的外墙采用保温结构13，该保温结构13可以使干燥室内排出的热湿空气中的热能得到更好的保持。
风管6、6＇的设置可以防止新风口5、5＇吸入需要排出的热湿空气，且在低温环境时，便于引入蒸发器排出的风。
导流罩4、4＇的设置能够利于将干燥室1中的热湿空气经排湿口3、3＇均匀排出，并防止新风与需要排出的热湿空气串通。
如图3、4所示，所述双向送风的热泵干燥系统的工作状态如下：
干燥室内的物料进行初始干燥的过程中，排湿口和新风口均处于关闭状态，空气处理室内的风机8送风，通过热泵系统的冷凝器7提供物料干燥所需的热量，经冷凝器加热的热空气与干燥室内的物料进行热湿交换，当干燥室内的空气湿度达到一定值时，需要对干燥箱内的空气进行排湿。
排湿过程中，干燥室的循环风如图3所示的方向循环时，排湿口3和新风口5同时开启，排湿口3排出部分热湿空气进入主机室11，与此同时靠风机8的负压从新风口5吸入新风与循环风混合，混合后的风经冷凝器7加热，被风机从干燥室的另一侧送回干燥室，再次与物料进行热湿交换；干燥室的循环风如图4所示的方向循环时，即风机8对冷凝器吹风时排湿过程中，排湿口3＇和新风口5＇同时开启，排湿口3＇排出部分热湿空气进入主机室11，与此同时靠风机8的负压从新风口5＇吸入新风与循环风混合，经冷凝器7加热，被风机从干燥室的另一侧送回干燥室，再次与物料进行热湿交换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种双向送风热泵干燥系统，其特征在于，包括热泵系统和干燥箱；所述干燥箱包括下部的干燥室和上部的空气处理室，所述干燥室与所述空气处理室的两端连通，所述空气处理室内设置能够双向送风的风机；所述热泵系统包括加热器和主机室，所述加热器位于所述空气处理室内；所述干燥箱与所述主机室连接处的两端均开设新风口和排湿口，所述新风口和所述排湿口与所述空气处理室连通，所述排湿口位于所述新风口的外侧以及所述加热器的外侧。
2.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述新风口上加装能够防止排湿风吸入的风管，所述风管位于所述主机室内。
3.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述排湿口上加装利于排湿风排出的导流罩，所述导流罩位于所述空气处理室内。
4.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述主机室上开设主机室风口，主机室风口上设置控制主机室是否与环境大气相通的控制开关。
5.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥箱的外墙和主机室的外墙均是保温结构。
6.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥箱与所述主机室连接处每端均设置多个新风口和多个排湿口。
7.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥室和所述空气处理室被位于干燥箱内的隔板分隔，所述隔板两端开口。
8.根据权利要求7所述的双向送风热泵干燥系统，所述风机和所述加热器位于所述隔板上。
9.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述加热器是冷凝器。
10.根据权利要求1所述的双向送风热泵干燥系统，其特征在于，所述主机室位于所述干燥箱的顶部。
11.一种采用权利要求1-10任一项所述的双向送风热泵干燥系统的操作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
根据干燥工艺设定风机送风方向；
所述风机送入的风通过加热器加热形成热空气；
所述热空气与干燥室内的物料进行热湿交换；
当空气湿度达到一定值时，进行排湿过程；
所述排湿过程包括：
开启风机负压侧的排湿口和新风口，而正压侧的排湿口和新风口处于关闭状态；
所述热湿空气从风机负压侧的排湿口排出，同时，新鲜空气从风机负压侧的新风口吸入；
吸入的新鲜空气与干燥箱内的循环风混合，经加热器加热；
加热后的气体在风机的作用下从风机正压侧送回干燥室，再次与干燥室内的物料进行热湿交换。
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