CN106766375A - 自动恒温除湿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动恒温除湿装置，包括最少两套除湿热泵组件，所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块和一个空气模块，所述制冷剂模块包括一级制冷模块和二级制冷模块组成，一级制冷模块和二级制冷模块包括凝器、蒸发器和压缩机；所述空气模块的进风管与所述回热器的热侧连接，回热器的热侧通过通风管道与蒸发器连接，所述蒸发器通过通风管道与回热器的冷侧连接，回热器冷侧通过通风管道与所述其中一个冷凝器连接。本发明有如下优点：自平衡温度控制，无需外部空气或其他冷却源进行冷却；可以实现密闭式干燥过程，污泥干燥过程中没有异味排放；分开设计循环风量及除湿风量，循环风量采用不除湿设计满足湿污泥干燥前期大风量要求。

Description

自动恒温除湿装置
【技术领域】
本发明涉及干燥设备领域，具体为一种自动恒温除湿装置。
【背景技术】
目前，常用的污泥干化系统主要以直接干燥转鼓式工艺、多层台阶式干化工艺、转盘式干化工艺、流化床干化工艺等为主。然而，污泥带式干燥因对湿污泥适应性强、维修部件少、使用寿命长、干燥温度低等优势，受到广泛关注，具有很好的市场应用前景；热泵除湿结合网带式干燥污泥干化技术为污泥带式干燥一种新趋势，其在节能性、环保性等方面具有很大的优势，污泥热泵除湿干化技术将主导污泥带式干燥。
现有污泥干燥除湿热泵存在问题如下：
(1)干燥过程需要外界空气冷却或表冷器水冷进行温度调节，需要增加运行成本；
(2)采用外界空气冷却式会造成热空气外泄且异味排出，影响周边环境；
(3)无法适合污泥干燥过程中干燥阶段不同风量要求；
(4)无法适合污泥干燥过程中干燥阶段不同温度、湿度要求；
(5)占地面积较大、维修空间大，无法满足模块式结构要求。
【发明内容】
本发明的目的在于克服以上所述现有技术存在的不足，提供一种无需外部空气或其他冷却源进行冷却，结构紧凑、占地面积小、没有异味排放及处理周期短的自动恒温除湿装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：自动恒温除湿装置，包括最少两套除湿热泵组件，所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块和一个空气模块，所述制冷剂模块包括一级制冷模块和二级制冷模块组成，一级制冷模块和二级制冷模块包括凝器、蒸发器和压缩机，所述压缩机出口与所述水冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口通过膨胀阀与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述压缩机连接；所述空气模块的进风管与所述回热器的热侧连接，回热器的热侧通过通风管道与蒸发器连接，所述蒸发器通过通风管道与回热器的冷侧连接，回热器冷侧通过通风管道与所述其中一个冷凝器连接，二级冷凝器出来的空气引向送风口。
所述一级制冷模块中的冷凝器为水冷凝器。
所述一级制冷模块中的冷凝器为风冷凝器。
所述二级制冷模块中的冷凝器上设置风扇组，用于风冷散热。
所述蒸发器与压缩机之间连接热交换器。
所述热交换器与所述膨胀阀之间设置过滤器。
两套所述除湿热泵组件设置在保温壳体内，且分别位于保温壳体内两侧，在所述保温壳体内设置由隔板相隔的混风腔和干燥室。
两个所述回热器设置在所述保温壳体中部，两个所述回热器之间形成混风腔。
所述混风腔下部两侧分别安装一级蒸发器和二级蒸发器。
所述保温壳体上对应于所述湿热泵组件分别设置空气过滤器，在空气过滤器上设置上层过滤器。
与现有技术相比，本发明有如下优点：自平衡温度控制，无需外部空气或其他冷却源进行冷却；采用压缩机冷凝热直接向外排放(冷却)，可以实现密闭式干燥过程，污泥干燥过程中没有异味排放，无需安装除臭装置；分开设计循环风量及除湿风量，循环风量采用不除湿设计满足湿污泥干燥前期大风量要求；除湿风量满足污泥干燥后期高温、低湿要求；针对污泥不同干燥阶段的风量、风温及湿度特殊设计，可以缩短污泥干燥周期且防止污泥干燥粉尘产生。
【附图说明】
图1是本发明自动恒温除湿装置实施例1的流程原理图；
图2是本发明自动恒温除湿装置实施例1的空气流程结构原理图1；
图3是本发明自动恒温除湿装置实施例1的空气流程结构原理图2；
图4是本发明自动恒温除湿装置实施例2的流程原理图；
图5是本发明自动恒温除湿装置实施例2的空气流程结构原理图。
【具体实施方式】
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
自动恒温除湿装置，如图1-3所示，包括最少两套除湿热泵组件，所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块(第一制冷剂模块和第二制冷剂模块)和一个空气模块，所述第一制冷剂模块由一级制冷模块和二级制冷模块组成，所述一级制冷模块包括水冷凝器1、一级蒸发器5和压缩机14，所述压缩机14出口与所述水冷凝器1的入口连接，所述水冷凝器1的出口通过膨胀阀与所述一级蒸发器5的入口连接，所述一级蒸发器5的出口与所述压缩机14连接；二级制冷模块包括二级冷凝器12、二级蒸发器4和压缩机14，所述压缩机14出口与所述二级冷凝器12的入口连接，所述二级冷凝器12的出口通过膨胀阀18与所述二级蒸发器4的入口连接，所述二级蒸发器4的出口与所述压缩机18连接；所述空气模块的进风管通过空气过滤器2与所述回热器3的热侧连接，回热器3的热侧通过通风管道与一级蒸发器5和二级蒸发器4连接，所述一级蒸发器5和二级蒸发器4通过通风管道与回热器3的冷侧连接，回热器3冷侧通过通风管道与所述二级冷凝器12连接，二级冷凝器12出来的空气被引向送风口，所述送风口设置送风机11。在所述蒸发器(一级蒸发器5和二级蒸发器4)与压缩机14之间连接热交换器13。所述热交换器13与所述膨胀阀18之间设置过滤器15。
所述第二制冷剂模块由一级制冷模块和二级制冷模块组成，所述一级制冷模块包括风冷凝器9、一级蒸发器5和压缩机14，所述压缩机14出口与所述风冷凝器9的入口连接，所述风冷凝器9的出口通过膨胀阀与所述一级蒸发器5的入口连接，所述一级蒸发器5的出口与所述压缩机14连接；二级制冷模块包括二级冷凝器12、二级蒸发器4和压缩机14，所述压缩机14出口与所述二级冷凝器12的入口连接，所述二级冷凝器12的出口通过膨胀阀18与所述二级蒸发器4的入口连接，所述二级蒸发器4的出口与所述压缩机18连接；所述空气模块的进风管通过空气过滤器2与所述回热器3的热侧连接，回热器3的热侧通过通风管道与一级蒸发器5和二级蒸发器4连接，所述一级蒸发器5和二级蒸发器4通过通风管道与回热器3的冷侧连接，回热器3冷侧通过通风管道与所述二级冷凝器12连接，二级冷凝器12出来的空气被引向送风口，所述送风口设置送风机11。在所述蒸发器(一级蒸发器5和二级蒸发器4)与压缩机14之间连接热交换器13。所述热交换器13(省能器)与所述膨胀阀18之间设置过滤器15。所述风冷凝器9上设置循环风扇组10进行散热。两套除湿热泵组件设置在保温壳体21内，且分别位于保温壳体21两侧，在所述保温壳体21内设置由隔板相隔23的混风腔和干燥室。所述混风腔和干燥室直接由隔板23相隔。优选的，两个所述回热器3设置在所述保温壳体21中部，两个所述回热器3之间形成混风腔，所述混风腔下部两侧分别安装一级蒸发器5和二级蒸发器4。所述水冷凝器1与风冷凝器分别位于保温壳体21中部两侧。在所述保温壳体21上对应于所述湿热泵组件分别设置空气过滤器2，在空气过滤器2上设置上层过滤器22。
工作原理如下：
制冷剂流程原理图(制冷剂包含无机化合物、氟化物纯工质、碳氢化合物或混合制冷剂)
3.1.2.1 1#一级制冷剂流程
3.1.2.2 1#二级制冷剂流程
3.1.2.3 2#一级制冷剂流程
3.1.2.4 2#二级制冷剂流程
冷却水流程原理图(冷却塔或其他冷却源)
冷却源(冷却塔等)→冷却水→冷却水管→水冷凝器→冷却水管→冷却源
3.2.1.1 1#空气流程
除湿风循环：干燥室回风→一级空气过滤器→二级空气过滤器→1#回热器降温侧→1#一级蒸发器→1#二级蒸发器→1#回热器升温侧→1#二级冷凝器→1#主风机→干燥室
3.2.1.2 2#空气流程
除湿风循环：干燥室回风→一级空气过滤器→二级空气过滤器→2#回热器降温侧→2#一级蒸发器→2#二级蒸发器→2#回热器升温侧→2#二级冷凝器→2#主风机→干燥室
循环风循环：干燥室回风→2#一级冷凝器→循环风机→干燥室
3.2.1.3干燥介质(空气等)流程
实施例2
自动恒温除湿装置，如图4-5所示，包括最少两套除湿热泵组件，所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块(第一制冷剂模块和第二制冷剂模块)和一个空气模块，所述制冷剂模块由一级制冷模块和二级制冷模块组成，所述一级制冷模块包括风冷凝器19、一级蒸发器5和压缩机14，所述压缩机14出口与所述风冷凝器19的入口连接，所述风冷凝器19的出口通过膨胀阀与所述一级蒸发器5的入口连接，所述一级蒸发器5的出口与所述压缩机14连接；二级制冷模块包括二级冷凝器12、二级蒸发器4和压缩机14，所述压缩机14出口与所述二级冷凝器12的入口连接，所述二级冷凝器12的出口通过膨胀阀18与所述二级蒸发器4的入口连接，所述二级蒸发器4的出口与所述压缩机18连接；所述空气模块的进风管通过空气过滤器2与所述回热器3的热侧连接，回热器3的热侧通过通风管道与一级蒸发器5和二级蒸发器4连接，所述一级蒸发器5和二级蒸发器4通过通风管道与回热器3的冷侧连接，回热器3冷侧通过通风管道与所述二级冷凝器12连接，二级冷凝器12出来的空气被引向送风口，所述送风口设置送风机11。在所述蒸发器(一级蒸发器5和二级蒸发器4)与压缩机14之间连接热交换器13。所述热交换器13与所述膨胀阀18之间设置过滤器15。其中一套除湿热泵组件的二级冷凝器9上设置循环风扇组10进行散热。风冷凝器19上设置散热风机25。
工作原理如下：
制冷剂流程原理图(制冷剂包含无机化合物、氟化物纯工质、碳氢化合物或混合制冷剂)
3.2.2.1 1#一级制冷剂流程
3.2.2.2 1#二级制冷剂流程
3.2.2.3 2#一级制冷剂流程
3.2.2.4 2#二级制冷剂流程
外风冷凝器空气流程原理图(空气冷却)
室外空气→外风冷凝器→风冷风机→室外空气
本发明采用特定工况范围下热平衡过程，四台或多台压缩机工作过程其中一台(或二台)压缩机冷凝器直接向外排放(冷却)，从而实现自动恒温。过程(40℃～60℃)。根据物料量吸热负荷及系统散热负荷自动恒温温度，温度控制偏差可在±2℃,充分适合污泥干燥温度控制要求。采用压缩机冷凝热直接向外排放(冷却)，可以实现密闭式干燥过程，污泥干燥过程中没有异味排放，无需安装除臭装置。分开设计循环风量及除湿风量，循环风量采用不除湿设计满足湿污泥干燥前期大风量要求。除湿风量满足污泥干燥后期高温、低湿要求。针对污泥不同干燥阶段的风量、风温及湿度特殊设计，可以缩短污泥干燥周期且防止污泥干燥粉尘产生。采用循环风机、主风机(除湿风机)外置结构，可满足污泥干燥模型结构设计要求同时减小除湿热泵主体结构体积。该设备结构紧凑，占地面积小，维修空间小，设备只需设置一个方向维修空间，可以充分适合污泥干燥机模块式结构要求。采用现有空气回热技术及双级制冷技术除湿热泵(三效除湿热泵)基础上，通过设置四台(或多台)压缩机，提高污泥干燥除湿热泵整体除湿性能比。
保温壳体21上设置有仪表盘，以监控工作过程中各个设备的运行状态。仪表盘上可以设置有干燥室内温度、湿度、出口风温、电源指示、压缩机运行、风机运行、辅助风机运行、指示设置运行、停止按钮，风机手动、自动按钮故障指示及复位等参数显示。支架及外壳内设置有控制箱，控制箱内可以设置包括压缩机、风机强电控制装置以及除湿、制冷、加热、通风等控制功能模块。
所述回热器3可以为板翅式回热器，即板翅型换热器。板翅式回热器由隔板、翅片、封条、导流片组成，在相邻隔板之间放置翅片和导流片组成夹层，将夹层叠置起来，钎焊成一整体组成板束，配以必要的封头支撑。翅片可以为平直翅片、锯齿翅片、多孔翅片、波纹翅片。
蒸发器(二级蒸发器4和一级蒸发器5)为翅片管式蒸发器。翅片管式蒸发器由基管和翅片组成，翅片安装在基管上；基管采用铜光管或内螺纹铜管；翅片为铝或者铜材料的波纹片、天窗式或波纹天窗式。冷凝器为翅片管式换热器；翅片管式换热器由基管和翅片组成，翅片安装在基管上；基管采用铜光管或内螺纹铜管；翅片为铝或者铜材料的波纹片、天窗式或波纹天窗式。壳体保温中的支架应采用型钢材、板金加工或铝合金型材；外壳可以为具备保温性能的复合保温板，保温层厚度不小于25mm，也可以为复合板内层板应具防腐蚀性能良好的热镀锌钢板、铝板或不锈钢板。隔板23可以采用耐腐蚀性好的镀锌板或者铝板制作。接水盘可以采用耐腐蚀铝板或者不锈钢板；凝结水排放管可以采用热镀锌钢管或不锈钢管，并有存水弯头设置。水冷凝器可以是采用壳管式、钎焊板式或套管式，其水流程应考虑耐腐蚀性。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.自动恒温除湿装置，其特征在于，包括最少两套除湿热泵组件，所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块和一个空气模块，所述制冷剂模块包括一级制冷模块和二级制冷模块组成，一级制冷模块和二级制冷模块包括凝器、蒸发器和压缩机，所述压缩机出口与所述水冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口通过膨胀阀与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述压缩机连接；所述空气模块的进风管与所述回热器的热侧连接，回热器的热侧通过通风管道与蒸发器连接，所述蒸发器通过通风管道与回热器的冷侧连接，回热器冷侧通过通风管道与所述其中一个冷凝器连接。
2.根据权利要求1所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，所述一级制冷模块中的冷凝器为水冷凝器。
3.根据权利要求3所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，所述一级制冷模块中的冷凝器为风冷凝器。
4.根据权利要求2或3所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，所述二级制冷模块中的冷凝器上设置风扇组，用于风冷散热。
5.根据权利要求4所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，所述蒸发器与压缩机之间连接热交换器。
6.根据权利要求5所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，所述热交换器与所述膨胀阀之间设置过滤器。
7.根据权利要求6所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，两套所述除湿热泵组件设置在保温壳体内，且分别位于保温壳体内两侧，在所述保温壳体内设置由隔板相隔的混风腔和干燥室。
8.根据权利要求7所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，两个所述回热器设置在所述保温壳体中部，两个所述回热器之间形成混风腔。
9.根据权利要求8所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，所述混风腔下部两侧分别安装一级蒸发器和二级蒸发器。
10.根据权利要求9所述的自动恒温除湿装置，其特征在于，所述保温壳体上对应于所述湿热泵组件分别设置空气过滤器，在空气过滤器上设置上层过滤器。
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