CN108645196B - 热泵干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于干燥除湿技术领域，提供一种热泵干燥系统，包括热泵机组、第一风阀、第二风阀、新风道、进风道、出风道和用于放置待干燥物料的干燥塔，热泵机组包括相互连接形成循环回路的冷凝器与蒸发器，多个冷凝器安装在进风道的入风口处，进风道的出风口及出风道的入风口分别与干燥塔相连通，出风道通过第一风阀安装与外部环境连通，出风道通过第二风阀与蒸发器的入气口连通，新风道与蒸发器的入风口相连通。本发明中的第一风阀与第二风阀之间存在三种不同形式的配合方式，能使热泵机组在不同的环境温度下高效运行，另外通过第二风阀及蒸发器还可以回收干燥塔排出的废热，能源利用率高。
Description
技术领域
本发明实施例涉及干燥除湿技术领域，尤其涉及一种热泵干燥系统。
背景技术
热泵技术将低位热源的热能转移至高位热源，是近年来备受关注的新能源技术，广泛应用于粮食干燥领域。现有的热泵干燥系统借助外部过热蒸汽提供的热量实现冷却介质的循环，空气经由热泵机组进入干燥热泵借助过热其中，粮食存储过程中容易产生高湿空气造成粮食霉变，而有些地区的粮食干燥从6月份持续至11月份，时间跨度大，整个储存期间环境温度变化较大，现有的热泵干燥系统借助外部过热蒸汽提供的热量实现冷却介质的循环，其中过热蒸汽的温度变化幅度有限，导致热泵只能在有限的温度范围内发挥干燥作用，无法在如此宽的温度范围仍保持高效工作。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种热泵干燥系统，在较宽的温度范围内仍能高效工作。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种热泵干燥系统，包括热泵机组、第一风阀、第二风阀、新风道、进风道、出风道和用于放置待干燥物料的干燥塔，所述热泵机组包括相互连接形成循环回路的冷凝器与蒸发器，多个所述冷凝器安装在所述进风道的入风口处，所述进风道的出风口及所述出风道的入风口分别与所述干燥塔相连通，所述出风道通过所述第一风阀安装与外部环境连通，所述出风道通过所述第二风阀与所述蒸发器的入气口连通，所述新风道与所述蒸发器的入风口相连通。
(三)有益效果
本发明提供的热泵干燥系统中，第一风阀与第二风阀之间存在三种不同形式的配合方式，在这三种配合方式下进入蒸发器内的空气组分不同，根据待干燥物料所在环境处的实际情况，选择不同的配合方式，使热泵机组在不同的环境温度下高效运行，另外通过第二风阀及蒸发器还可以回收干燥塔排出的废热，能源利用率高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种热泵干燥系统的第一工作状态示意图；
图2为图1所示的热泵干燥系统的第二工作状态示意图；
图3为图1所示的热泵干燥系统的第三工作状态示意图。
图中：1、热泵机组；11、冷凝器；12、蒸发器；13、第一风机；14、第二风机；15、蒸发室；2、进风道；3、干燥塔；4、出风道；5、第一风阀；6、第二风阀；7、新风道；8、第三风阀；9、第四风阀；10、除尘室。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示，本发明实施例提供的一种热泵干燥系统，包括热泵机组1、进风道2、用于放置待干燥物料的干燥塔3、出风道4、第一风阀5、第二风阀6和新风道7。其中，热泵机组1包括相互连接形成循环回路的冷凝器11与蒸发器12，冷却介质沿该循环回路流动，进行热量的传递。进风道2与出风道4分别与干燥塔3相连通。具体地，冷凝器11安装在进风道2的进风口，进风道2的出风口与干燥塔3相连通，空气经由冷凝器11后沿进风道2进入干燥塔3。出风道4的进风口与干燥塔3相连通，其出风口通过第一风阀5与外部环境连通，出风道4上还安装有第二风阀6，通过第二风阀6与蒸发器12的入风口相连通。新风道7与蒸发器12的入口相连通。
根据第一风阀5与第二风阀6的不同开合状态，干燥塔3内的湿热空气沿着出风道4排至不同的地方。当第一风阀5开启，第二风阀6关闭时，湿热空气全部从第一风阀5排到外部环境中，通入蒸发器12内的空气仅为从新风道7进入的新风。当第一风阀5与第二风阀6均开启时，湿热空气中的一部分经第一风阀5排至外部环境，一部分经第二风阀6与从新风道7进入的新风混合后进入蒸发器12。当第一风阀5关闭，第二风阀6开启时，湿热空气全部经第二风阀6进入蒸发器12，同时蒸发器12内通入的空气还有从新风道7进入的新风。
由上可见，第一风阀5与第二风阀6之间存在三种不同形式的配合方式，在这三种配合方式下进入蒸发器12内的空气组分不同，蒸发器12热转化的效率不同。根据待干燥物料所在环境处的实际情况，选择不同的配合方式，使热泵机组1在不同的环境温度下高效运行。整个系统通过第二风阀6及蒸发器12回收干燥塔3排出的废热，能源利用率高。
在蒸发器12的一侧设有第一风机13，该第一风机13为双向风机，既可以正转又可以反转。具体地，第一风机13可以安装在蒸发器12的入风口，用于向蒸发器12内鼓入空气，也可以安装在蒸发器12的出风口，提高蒸发器12内空气的排出效率。在冷凝器11的出风口处安装有第二风机14，用于将从冷凝器11内排出的空气送入进风道2内。
干燥塔3内排出的空气可能含有微尘等颗粒状的杂质，因此在出风道4中设有除尘室10，干燥塔3内排出的空气经由除尘室10除尘后从第一风阀5或第二风阀6排出。
为了实现整个系统的自动运作，该热泵干燥系统还包括控制装置，用于控制热泵机组1的运作及第一风阀5与第二风阀6的开合。具体地，该控制装置可以控制第一风机13的转向与启停，并控制第二风机14的启停。
为提高热泵干燥系统的整体效能，在热泵干燥系统内设置多个热泵机组1。如图1所示，本发明实施例共设有三个热泵机组1。每一个热泵机组1都包括冷凝器11、节流阀、蒸发器12及压缩机，冷凝器11、节流阀、蒸发器12与压缩机通过管道顺次相连形成循环回路。各个热泵机组1之间是独立的。其中，多个热泵机组1中的冷凝器11纵向排布，相互串联形成冷凝器组，外部空气顺次经过多个冷凝器11进入进风道2内。每一个蒸发器12内设有蒸发室15，新风道7与蒸发室15相连通，以便向蒸发室15内通入新风为蒸发器12供给热能。相邻两个蒸发器12中的蒸发室15通过第四风阀9相连通。当第四风阀9打开时，仅通过一个新风道7即可同时为多个蒸发器12供给新风。多个蒸发器12之间通过通风管道首尾相连形成蒸发器组，位于蒸发器组首位的蒸发器12的蒸发室15通过第二风阀6与出风道4连通。在通风管道上安装有第三风阀8，经蒸发器12处理后的空气经由第三风阀8排至外部环境。
当第二风阀6处于关闭状态时，各蒸发器12相互独立工作，处于并联模式，经由蒸发器12处理的空气从第三风阀12排至外部环境中。当第二风阀6处于开启状态时，从出风道4排出的空气及从新风道7排入的新风相混合，然后顺次流经多个蒸发器12之后排到外部环境中或者进入冷凝器组，此时多个蒸发器12之间呈串联模式。根据除湿温度及除湿量的不同，调整第一风阀5与第二风阀6的开合状态，从而选择不同的蒸发器12工作模式，提高热泵机组1的工作效能。
为了实现空气的循环利用，位于蒸发器组末位的蒸发器12的出风口与冷凝器组的入风口通过管道相连通。
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 (5)
1.一种热泵干燥系统，其特征在于，包括热泵机组、第一风阀、第二风阀、新风道、进风道、出风道和用于放置待干燥物料的干燥塔，所述热泵机组包括相互连接形成循环回路的冷凝器与蒸发器，多个所述冷凝器安装在所述进风道的入风口处，所述进风道的出风口及所述出风道的入风口分别与所述干燥塔相连通，所述出风道通过所述第一风阀安装与外部环境连通，所述出风道通过所述第二风阀与所述蒸发器的入气口连通，所述新风道与所述蒸发器的入风口相连通；
所述热泵机组有多级，多级所述热泵机组中的所述冷凝器相互串联形成冷凝器组，多级所述热泵机组中的所述蒸发器相互连接形成蒸发器组，所述蒸发器组有并联模式和串联模式两种工作状态，所述冷凝器组的出风口与所述进风道的入风口连通，所述蒸发器组的入气口通过所述第二风阀与所述出风道连通，所述冷凝器组的入风口与所述蒸发器组的出风口连通，所述蒸发器组中的多个所述蒸发器之间通过通风管道首尾相连，在所述通风管道上设有排气口，在所述排气口处安装第三风阀；
当所述第二风阀处于关闭状态时，各所述蒸发器相互独立工作，处于并联模式；当所述第二风阀处于开启状态时，从所述出风道排出的空气及从所述新风道排入的新风相混合，然后顺次流经多个所述蒸发器之后排到外部环境中或者进入所述冷凝器组，此时多个所述蒸发器之间呈串联模式。
2.根据权利要求1所述的热泵干燥系统，其特征在于，所述热泵机组还包括安装在所述蒸发器一侧的第一风机，所述第一风机为双向风机。
3.根据权利要求1所述的热泵干燥系统，其特征在于，所述冷凝器的出风口安装有第二风机，用于向所述进风道内鼓入空气。
4.根据权利要求1所述的热泵干燥系统，其特征在于，在所述出风道中设置有除尘室，所述干燥塔排出的空气经由所述除尘室后从所述第一风阀或所述第二风阀排出。
5.根据权利要求1所述的热泵干燥系统，其特征在于，所述热泵干燥系统还包括控制装置，所述控制装置用于控制所述热泵机组、所述第一风阀与所述第二风阀。
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