CN107328221A - 空气余能回收热泵干燥系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气余能回收热泵干燥系统。包括：相互独立的一个定型（定色）子系统和一个干燥子系统。系统中的热泵机组包括压缩机组、蒸发器组、冷凝器组、膨胀阀、干燥过滤器和储液罐。空气余能回收热泵干燥系统中，干燥室、定型室、风道、热泵余能回收设备间均通过保温墙体与外界环境和相互之间彼此相隔，各个物料进口门和物料出口门与外界隔热隔气，密封良好。热泵机组中的冷凝器组中设置热管热能回收装置，以减小热泵机组的功耗。该空气余能回收热泵干燥系统可以回收回风的空气余能，达到能量回收的作用。该空气余能回收热泵干燥系统可适用于定型（定色）和干燥两步工艺的食品或药材干燥及其他具有相同干燥工艺的干燥生产过程。

Description

空气余能回收热泵干燥系统

技术领域

本发明涉及一种用于干燥的空气余能回收热泵干燥系统，属于热泵干燥技术领域。

背景技术

食品的加工包括对原料的分选、粉碎、分离、混合、杀菌、冷藏及干燥等诸多工序，而干燥工序是保证食品质量的一个关键环节。对食品进行干燥处理，能防止微生物在食品中的繁殖，便于储存，同时可减少食品的体积和重量，降低运输成本。传统的干燥手段是利用燃煤锅炉方式利用化石燃料燃烧产生的高温气体干燥食品。这种方法污染严重而且效率低，不利于节能环保。并且物料需要在封闭空间内，无法利用大气进行干燥，造成能源浪费。

经检索，中国专利公布的201510480897.7名称为“一种节能型果蔬热泵干燥装置”的发明专利公开了由热泵系统和空气系统构成的热泵干燥系统，具有温度可控的优点。但是，该项发明专利技术由于空气全部参与除湿与加热过程，所以并不用能充分利用空气余能造成了能源浪费。中国专利公布的201620342310.6名称为“一种具有除湿和空气源模式转换的热泵干燥机组”的实用新型专利公开了由除湿热泵系统和空气源热泵系统构成的热泵干燥系统，具有可以按不同工艺自由切换优点。但是，该项实用新型专利技术由于装置结构固定，所以并不能精准控温而且存在升温慢的缺点。中国专利公布的201621003000.8名称为“一种水平流热泵干燥房”的实用新型专利公开了由热泵系统构成的热泵干燥房，具有温度均匀，烘干效果好的优点。但是，该项实用新型专利技术由于干燥室上下部分风道较长风阻较大，而且热泵机组全部位于风道内，当热泵机组调解时对干燥系统影响较大。

发明内容

本发明的任务在于克服现有技术中存在的缺点，在现有热泵干燥系统结构形式的基础上，构造一种新型的具有操作简单、控温方便、节能高效、安全可靠、结构紧凑等特点的空气余能回收热泵干燥系统，该空气余能回收热泵干燥系统可适用于定型（定色）和干燥两步工艺的食品或药材干燥及其他具有相同干燥工艺的干燥生产过程。

为实现发明任务，其技术解决方案是：

空气余能回收热泵干燥系统包括：相互独立的一个定型（定色）子系统和一个干燥子系统。定型（定色）子系统和干燥子系统均包括，热泵机组、送风机组、回风机组、冷凝风机、排热风机、辅助加热器、排风口、排潮孔、风道、送风门、回风门、定型室、保温墙体、隔热墙、热泵余能回收设备间、物料进口门和物料出口门。热泵机组包括压缩机组、蒸发器组、冷凝器组、膨胀阀、干燥过滤器和储液罐；回风机组位于排风口与热泵机组冷凝器之间，送风机组设置于靠近物料出口门的定型室或干燥室的出风口；冷凝风机安装于冷凝器组上，根据冷凝器迎风面积和换热量的大小可以设置一台或者多台，用于冷凝器组的强制对流散热。空气余能回收热泵干燥系统中，干燥室、定型室、风道、热泵余能回收设备间均通过保温墙体与外界环境和相互之间彼此相隔，各个物料进口门和物料出口门与外界隔热隔气，密封良好。热泵机组中的冷凝器组中设置热管热能回收装置，以减小热泵机组的功耗。

空气余能回收热泵干燥系统其特征在于，热泵蒸发器组用于冷却空气并除去空气中的水分，并回收回风的空气余能，达到能量回收的作用，提高干燥效率，节约能源。热泵冷凝器组用于加热除湿后的空气，使其温度达到干燥所需的工艺要求，由回风机通过送风门送入干燥室或定型室用于物料的干燥，回风一部分经由排潮孔送入热泵设备间经由热泵蒸发器除湿后再经过回风口进入加热和空气循环动力设备间，与另一部分直接通过回风门的回风混合经热泵机组的冷凝器组和辅助加热器加热后进入干燥室或定型室，当干燥室或定型室的送风温度达不到干燥要求时，调节安装于风道中的辅助加热器的加热功率，使空气升温至所需的温度。热泵机组中冷凝器组与蒸发器组分开放置，系统运行中热泵机组蒸发器组除湿能力的调节不影响定型或干燥系统风量的大小，保证物料的除湿稳定性。

所述的空气余能回收热泵干燥系统用于物料干燥时，物料首先进入定型（定色）室，经空气干燥定型（定色）后，再进入干燥室除去水分，达到成品水分含量要求。定型（定色）子系统和干燥子系统相互独立，可以设置不同的空气循环参数，能够满足保证产品定型和干燥所需的不同温湿度和风速要求，最大保障被干燥产品的品质和干燥速率。

所述的空气余能回收热泵干燥系统，其特征在于采用部分除湿的方法减少了空气的热损失，可以在最大程度利用空气的余能的同时减少了风阻节约循环风机的能耗。

所述的空气余能回收热泵干燥系统，其特征在于辅助加热器的安装可以实现循环空气温度的控制，使系统控温方便，并且更加节能高效。

附图说明

图1为本发明实施例的空气余能回收热泵干燥系统设备安装示意图（平面图）。

图2为本发明实施例的空气余能回收热泵干燥系统中热泵机组安装示意图（立面图）。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2，以两个定型（定色）室的定型（定色）子系统和一个干燥室的干燥子系统组合的实施例，对本发明的技术方案进行说明。

空气余能回收热泵干燥系统包括：一个定型（定色）子系统和一个干燥子系统。定型子系统包括，定型（定色）室9、定型（定色）室加热与空气循环设备安装间和定型（定色）室热泵余能回收设备间。定型（定色）室9包括两个：A定型（定色）室9a和B定型（定色）室9b，两者分别设置密封和隔热良好的物料进口门13和物料出口门1，定型室（定色）9与外界环境之间有良好的密封和隔热保温，加热与空气循环设备安装间中沿空气流动方向依次安装有，两组为定型（定色）室9空气循环提供动力的风机、热泵冷凝器7、辅助加热器5。两组为定型室空气循环提供动力的风机，包括定型（定色）室送风机组4和定型（定色）室回风机组11。每个风机组均有一台或一台以上的风机组成。定型（定色）室回风一侧靠近物料进口门13位置设有定型（定色）室排潮孔12，潮气较高的空气经过定型（定色）室排潮孔12进入定型（定色）室热泵余能回收设备间，经定型（定色）室热泵机组的蒸发器27冷却除湿，回收湿空气的显热和潜热后，通过定型（定色）室回风机组11后的定型（定色）室排风口10进入加热与空气循环设备安装间经定型（定色）室热泵冷凝器7加热后进入定型（定色）室。定型（定色）室辅助加热器5用于保障定型（定色）室内送风温度的稳定。定型（定色）室热泵余能回收设备间除设置的定型（定色）室排热风机孔和新风口26之外，其墙体与环境之间有良好的密封和隔热保温。定型（定色）室排热风机25用于排除定型（定色）子系统中多余的热量。在物料进口门和物料出口门关闭期间，无热量多余的情况下，定型（定色）子系统内的空气能够封闭循环流动。

所述的干燥子系统，包括干燥室18、干燥室加热与空气循环设备安装间和干燥室热泵余能回收设备间。与定型（定色）子系统相似，干燥室进出风的两端分别设置保温和密封良好的物料进口门13和物料出口门1，干燥室18、干燥室加热与空气循环设备安装间和干燥室热泵余能回收设备间与外界环境之间密封隔热。干燥室加热与空气循环设备安装间中设置两组为干燥室空气循环提供动力的风机，包括干燥室送风机组21和干燥室回风机组16。每个风机组均有一台或一台以上的风机组成。干燥室加热与空气循环设备安装间中，沿空气流动方向，依次安装干燥室回风机组16、干燥室热泵冷凝器19、干燥室辅助加热器20、干燥室干燥室送风机组21。在干燥室18出风侧、靠近干燥室出料门1的位置设置干燥室排潮孔14，湿度较高的空气经干燥室排潮孔14进入干燥室热泵余能回收设备间，经干燥室热泵蒸发器27回收湿空气的显热和潜热后，通过干燥室排风口17进入干燥室18加热与空气循环设备安装间。

所述的定型（定色）子系统和干燥子系统中，热泵机组均包括压缩机组、蒸发器组、冷凝器组、膨胀阀、干燥过滤器和储液罐。根据所需加热功率和除湿量的大小，各个子系统中热泵机组中的压缩机组可以设置一台或多台。蒸发器组和冷凝器组也是根据需要设置一台或者多台。热泵机组均安装在热泵余能回收设备间。在蒸发器组中设置热管热能回收装置，以减小热泵机组的功耗。冷凝风机22安装于冷凝器组上，根据冷凝器迎风面积和换热量的大小可以设置一台或者多台。

所述的空气余能回收热泵干燥系统中，定型（定色）子系统和干燥子系统分开设置，干燥室18和定型（定色）室里面的空气循环参数可以不同，能够满足保证产品定型和干燥所需的不同温湿度要求，最大保障被干燥产品的品质和干燥速率。

所述的空气余能回收热泵干燥系统，空气除湿用的蒸发器27在干燥空气循环风道的外面，在充分回收湿空气余能的同时，有效减小了空气循环阻力，有效保证了定型（定色）和干燥所需的大风速要求。

所述的空气余能回收热泵干燥系统，包括但不限于两个定型室和一个干燥室18组合的本实施例，也包括两个以上的定型（定色）室和两个以上的干燥室18组合的情况。

Claims (5)

1.空气余能回收热泵干燥系统包括：一个定型（定色）子系统和一个干燥子系统；定型子系统包括，定型（定色）室、定型（定色）室加热与空气循环设备安装间和定型（定色）室热泵余能回收设备间；定型（定色）室可以根据需要设置多个，每个定型（定色）室均设置密封和隔热良好的物料进口门和物料出口门，定型（定色）室与外界环境之间有良好的密封和隔热保温，加热与空气循环设备安装间中沿空气流动方向依次安装有，两组为定型（定色）室空气循环提供动力的风机、热泵冷凝器、辅助加热器；两组为定型（定色）室空气循环提供动力的风机，包括定型（定色）室送风机组和定型（定色）室回风机组；每个风机组均有一台或一台以上的风机组成；定型室（定色）回风一侧靠近物料进口门位置设有定型（定色）室排潮孔，潮气较高的空气经过定型（定色）室排潮孔进入定型（定色）室热泵余能回收设备间，经定型（定色）室热泵机组的蒸发器冷却除湿，回收湿空气的显热和潜热后，通过定型（定色）室回风机组后的定型（定色）室排风口进入加热与空气循环设备安装间经定型（定色）室热泵冷凝器加热后进入定型（定色）室；定型（定色）室辅助加热器用于保障定型（定色）室内送风温度的稳定；定型（定色）室热泵余能回收设备间除设置的定型（定色）室排热风机孔和新风口之外，其墙体与环境之间有良好的密封和隔热保温；定型（定色）室排热风机用于排除定型（定色）子系统中多余的热量；在物料进口门和物料出口门关闭期间，无热量多余的情况下，定型（定色）子系统内的空气能够封闭循环流动；干燥子系统，包括干燥室、干燥室加热与空气循环设备安装间和干燥室热泵余能回收设备间；干燥室进出风的两端分别设置保温和密封良好的物料进口门和物料出口门，干燥室、干燥室加热与空气循环设备安装间和干燥室热泵余能回收设备间与外界环境之间密封隔热；干燥室加热与空气循环设备安装间中设置两组为干燥室空气循环提供动力的风机，包括干燥室送风机组和干燥室回风机组，每个风机组均有一台或一台以上的风机组成；干燥室加热与空气循环设备安装间中，沿空气流动方向，依次安装干燥室回风机组、干燥室热泵冷凝器、干燥室辅助加热器、干燥室送风机组；在干燥室出风侧、靠近干燥室出料门的位置设置干燥室排潮孔，湿度较高的空气经干燥室排潮孔进入干燥室热泵余能回收设备间，经干燥室热泵蒸发器回收湿空气的显热和潜热后，通过干燥室排风口进入干燥室加热与空气循环设备安装间。

2.如权利要求1所述，空气余能回收热泵干燥系统其特征在于，所述的定型（定色）子系统和干燥子系统中，热泵机组均包括压缩机组、蒸发器组、冷凝器组、膨胀阀、干燥过滤器和储液罐；根据所需加热功率和除湿量的大小，各个子系统中热泵机组中的压缩机组可以设置一台或多台；蒸发器组和冷凝器组也是根据需要设置一台或者多台；热泵机组所包括的设备除冷凝器组外均安装在热泵余能回收设备间；在蒸发器组中设置热管热能回收装置，以减小热泵机组的功耗；冷凝器组安装在加热与空气循环设备安装间中用于加热空气用于定型（定色）和干燥工艺过程；冷凝风机安装于冷凝器组上，根据冷凝器迎风面积和换热量的大小可以设置一台或者多台。

3.如权利要求1所述，空气余能回收热泵干燥系统其特征在于，定型（定色）子系统和干燥子系统分开设置，干燥室和定型（定色）室里面的空气循环参数可以不同，能够满足保证产品定型和干燥所需的不同温湿度要求，最大保障被干燥产品的品质和干燥速率。

4.如权利要求1所述，空气余能回收热泵干燥系统其特征在于，空气除湿用的蒸发器在干燥空气循环风道的外面，在充分回收湿空气余能的同时，有效减小了空气循环阻力，有效保证了定型（定色）和干燥所需的大风速要求。

5.如权利要求1所述，空气余能回收热泵干燥系统其特征在于，所述的空气余能回收热泵干燥系统，包括但不限于两个定型室和一个干燥室组合的本实施例，也包括两个以上的定型（定色）室和两个以上的干燥室组合的情况。