CN108895822A - 一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机 - Google Patents

一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,包括压缩机、加热仓冷凝器、除湿蒸发器、吸热蒸发器、卸荷冷凝器,压缩机与加热仓冷凝器之间设置有第一四通阀,储液器通过第一三通管分别连接第二四通阀及卸荷冷凝器,吸热蒸发器的出口端通过管道与第二节流装置相连,第二节流装置的另一端通过管道与除湿蒸发器的出口端连接。本发明设置的分段控制的电磁阀,以便于实现调节除湿蒸发器的冷却露点温度,达到除湿需要的冷凝露点温度值;通过在蒸发器的迎风侧设置卸荷冷凝器,可实现两种形式的交换器的整合,可有效解决现有的烘干机系统在高温状态下的系统过压技术瓶颈。

Description

一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机
技术领域
本发明属于烘干机设备技术领域,具体涉及一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机。
背景技术
现有的空气源热泵烘干机一般分为四类,其利弊如下:
第一类:空气源热泵分体式烘干机
根据实事情况可分为空气源热泵(热源)主机、(系统)连接管、(加热)冷凝器(风机)、烘干烤仓(俗称烘干房)和排湿换新风装置(排湿风机、风阀),其应用步骤为:首先,空气源热泵主机安装在烤仓外,冷凝器安装在烤仓内,空气源热泵主机通过连接管与烤仓内的冷凝器联接。运行时,主机产生的热量通过连接管将冷媒的介质热量传递给(烤仓内)的冷凝器,经冷凝后的中温冷媒的介质通过(系统)回气连接管经节流后送入主机吸热蒸发器(与空气进行交换吸热蒸发吸回压缩机),从而形成一个完整的(分体式空气源热泵)烘干干燥系统循环回路,通过循环使冷凝器通过循环风机将热量与(烘干)物料进行冷热交换,使物料不断受热升温,同时,物料中的水分也随之蒸发成游离水(湿蒸汽)带向空气中,使之干燥的热空气不断加大湿度,为了达到干燥的目的,湿空气只能通过烤仓上配备的排湿风机将(高)湿空气抽出烤仓外,同时通过换新风阀进入相应容量(烤仓外)的新鲜空气。周而复始,烤仓内物料中的水分含量也会逐渐降低,最终达到物料脱水干燥的目的。
该种机型的利与弊:利:1.制造成本低,易制造;2.安装轻便,无须吊装设备;3.搬运方便,可逐一搬运;4.维护简便,无须专业厂家到场,电话指导即可;5.没有技术含量,一般性工人均可组装和改装。弊:1.连接管有漏气的隐患,有售后成本;2.物料中的(热)湿蒸汽无法实现热回收,全部靠抽湿风机直接排出烤仓外,导致能源浪费性大;3.排湿时,损失的热量远远大于空气源热泵主机的产热量,从而需电加热辅助补偿恒温,能耗大;4.当环境温度低于-5度时,主机蒸发器易结霜,融霜时(烤仓内的)冷凝器就随之吸取烤仓内的热量,此时,唯一的补偿办法就是电加热辅助恒温,因此,北方地区冬季均无法使用。所以,这是至今难以在冬季烘干领域推广的重要原因,只能局限于对能耗要求不高的非烟草烘干领域。
第二类:空气源热泵闭式烘干机,俗称:闭环机。
该机型是分体式烘干机的整合体,也就是将分体式的(吸热)蒸发器、冷凝器、循环风机、系统管路及控制器等全部组合在一个整体的机型内。与分体机的区别就是取消了蒸发(吸热)风机。首先,将热泵主机的循环进出风口通过风道(管)与烤仓循环进出风口(相应)连接到位,前期因无对外部热量可吸收。所以,需电加热辅助循环将烤仓内的温度升到35度-45度(或一定温度)后,方可停止电加热辅助,此时,空气源热泵才能正常运行。由于空气源热泵的特性是制热量大于制冷(除湿)量的,所以,随着空气源热泵往复循环工作,烤仓内的温度和物料也随之受热升温,同时,物料中的水分也随之蒸发成湿蒸汽一同被带入空气源热泵内的吸热蒸发器,然后把湿蒸汽冷却成冷凝水后通过排水管排出机组外,烤仓的湿热空气经不但循环,从而达到干燥脱水的目的。此时,闭式机的蒸发器就起到了双重作用。一是吸收烤仓内湿蒸汽中的热量使热泵系统能重复产热运行。二是可以将湿蒸汽(蒸发)冷凝成冷凝水(然后通过排水管)排出机组外,可谓是一举两得,也就是既能使物料干燥脱水升温又能自身排湿的目的。
该种机型的利与弊:利:1.安装简便,无需像分体机似的有系统连接管来联接系统,所以,不易产生漏气点;2.有热回收功能,可以将(被)烘干的物料中的水分通过蒸发再经过(除湿)蒸发器转换成冷凝水,效率比分体烘干机高;3.不受烤仓外的气温变化而影响热泵的制热效果;4.物料在低温高湿的状态下,物料干燥脱水快。弊:1.因空气源热泵前期工作时没有外部热源可吸收,所以,需要电加热辅助升温,此时,前期升温能耗较大;2.物料随着不断的脱水干燥,水分也会随之降低。此时,该机型最大的缺点就是除湿蒸发器的露点温度也会随之升高,也就是达不到除湿所需要的露点温度时,除湿效果就会下降。此时,补偿方法就是开启配备烤仓上的抽湿风机进行强制排湿,同时,吸入相等量的新鲜空气,因此,又带来一个重严的致命问题,就是随着烤仓内的温度不断上升,湿度会逐渐下降,等到烤仓内的温湿达到“高温低湿”时,空气源热泵的除湿蒸发器的冷却露点温度也无法达到除湿所需的露点温度点,此时的解决办法就是强排湿,因而热泵的制热量又小于排湿所消耗的热量,从而又需要电加热来辅助加热,以恒定在排湿所需要的温度值;3.当物料只需除湿无需加热升温时,该机型就无法现实了。因为,只需主机工作运行,产热量一定是大于制冷(除湿)量的,所以,无法实现恒温除温的目的,也就是无法确保烤仓内在恒温工况下的除温目的:4.除湿蒸发器安装在加热仓的主风通上,当烤仓内的温湿度达到高温低湿状况下,一是加热仓的风量是无法调节的,也就导致着除湿蒸发器会逐步因风量过大而使除湿蒸发器无法达到除湿所需的露点温度,二是除湿蒸发器无法根据除湿所需的露点温度来实时设节除湿蒸发器面积达到除湿所需的最佳露点温度。
所以,唯一的解决办法只能强排湿(也就是打开排湿风机),该办法的缺点是很难掌控干湿温度的平衡性。所以,只能局限于一般性农副产品的烘于和对能耗要求不高的非烟草烘干领域。
第三类:空气源热泵开式烘干一体机。
该机型是空气源热泵分体式烘干机的整合体。同样的形式组装在
一个整体的机组上,不同于分体机的地方就是取消了“系统连接管”和各个分体安装的形式。与闭式烘干机不同的是,蒸发器和蒸发风机是与冷凝器均匀各自独立设置的。其工作原理为:蒸发器通过蒸发风机与空气进行循环,把空气中热量与蒸发器产生冷热交换,蒸发器吸收空气中的热量后又通过系统管传递给加热仓内的冷凝器,冷凝器的热量又通过冷凝循环风机循环送给烤仓,使烤仓内的空气不断受热升温,物料中的水分是通过安装在烤仓上的排湿风机强排至烤仓外,同时换入相等量的新空气。所排出的湿蒸汽也可通过热回收风管送入蒸发器进行热回收,也可直排出烤仓外。无论采取那种除湿方法,烤仓内的温度都会降低,从而温度也会(剧烈)下降,为了解决这一问题,只有用电加热补偿来辅助恒温。通过热泵周而复始的循环加热和排湿,物料中的水分也会随不断降低从而达到物料干燥的目的。
该种机型的利与弊:利:1.安装简便,无需像分体机似的需装配连接管,无漏气隐患;2.可将烤仓排湿口排出的(热)湿蒸汽通过风(道)管引至吸热蒸发器(处),目的就是将排出的(热)湿蒸汽中的热量进行热回收,从而提高热泵的能效。弊:1.该机组会受环境温度的变化而影响机组的制热量,一般北方冬季很难适应;2.排湿时的湿蒸汽只能回收30%左右,其它部分湿气中的热量只能白白消耗掉;3.当物料需大量排湿时,因热泵的制热效果无法满足所消耗的热量,所以,一般解决办法就是电加热来补偿辅助加热;4.当热泵机组受环境的影响,蒸发器需融霜时,冷凝器则会吸取烤仓内的热量,反之,烤仓内的温度就会降低。此时,唯一的补偿办法就是电加热的辅助加热。所以,只能局限于一般性农副产品的烘于和对能耗要求不高的烘干领域。
第四类:空气源热泵开闭一体烘干机。
该机型是目前综合上述三类机型的优点整合的一种集成与一体的机型,其工作原理:初期升温是靠设在(与冷凝器分开设置的)吸热蒸发器来吸取空气中的热源来实现冷凝器加热量的。当烤仓内的物料在不断受热升温,(物料中)的水分会受热变化成湿蒸汽,然后由设在冷凝器仓内的除湿蒸发器来实现冷却除湿的。也就是,当除湿蒸发器达到露点温度时,湿蒸汽就会冷凝成冷凝水,然后再有排水管排出仓外。该机型可设置电加热,目的只是应急备用(电加热一般只用在大排湿时应急之用)。
该种机型的利弊:利:1.初期升温无需电加热辅助,靠的是吸热蒸发器来实现初期加热过程,为此,比闭式烘干机节能60%以上;2.烤仓内的温度一般在外55以内时,物料中的水分(湿蒸汽)是通过设置在加热仓的除湿蒸发器来实现冷凝脱水的,所以,烤仓上的排湿风机可设也可不设;3.安装简便,无需像分体机那样有连接管的安装漏气隐患;4.烤仓若有排湿风机时,所排出的(蒸)湿汽也可通过风(道)管引至吸热蒸发器处使吸热蒸发器,该型式的目的可以使蒸发器回收到排出的湿蒸汽中的热量,使热泵能效提高。弊:1.当环境温度变化时,热泵的制热效果也会随之变化或降低。也就是当环境温度低时,热泵能效也会随之降低;2.当环境温度低,吸热蒸发器需要融霜时,设置加热仓内的冷凝器则会随之逆向吸取烤仓内的热量,此时,补偿的办法也就是电加热的辅助加热了;3.当烤仓内的温升不断升高,物料中的水分会逐渐下降,此时,利用设在加热仓内的除湿蒸发器来完成除湿就很困难了,因为,除湿蒸发器安装在加热仓的主风通上,当烤仓内的温湿度达到高温低湿状况下,一是加热仓的风量是无法调节的,也就导致着除湿蒸发器会逐步因风量过大而使除湿蒸发器无法达到除湿所需的露点温度,二是除湿蒸发器无法根据除湿所需的露点温度来实时设节除湿蒸发器面积达到除湿所需的最佳露点温度,三是无法实现恒温除温的目的,因为,该机型只要开启内除湿功能,那加热冷凝器就一定随之工作,因而也就无法确保烤仓内在恒温工况下的除温目的了。
所以,这是目前问世的空气热泵烘干机发明中除湿蒸发器在
烤仓内的温湿度达到高温低湿状况下,都无法满足除湿所需的露点温度的根本核心。因而,此时再需排湿则需要设在烤仓上的排湿风机来实现了,因此,还需电加热来辅助补偿加热。所以,目前烟草烘干领域基本都采用的该机型,但每公斤干烟耗能都大于0.75元/公斤,而该发明:”一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机”在实际运行中,每烘干后的公斤干烟耗能都小于0.64元/公斤(以内)。所以,唯一的解决办法只能强排湿(也就是打开排湿风机),该办法的缺点是很难掌控干湿温度的平衡性。
上述四大类空气源热泵烘干机均采用的是常规冷媒介质,即;R134a/R142B和R22的混合型冷媒介质,均有上述不同的技术瓶颈至今尚未突破,主要瓶颈就是:能效低,其根本原因:一是无法确保烤仓内在恒温工况下的除温目的,二是当烤仓内的温湿度达到高温低湿状况下,无法满足除湿所需的露点温度,唯一的解决办法只有通过排湿风机来实现除湿了(也就是白白浪费了湿度中的显热和潜热)。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明设计的目的在于提供一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,该烘干机具有自动调节烘干恒温除湿蒸发量、排湿热回收、自动卸荷冷凝热量回收和自动换新风功能。
本发明通过以下技术方案加以实现:
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,包括压缩机、加热仓冷凝器、除湿蒸发器、吸热蒸发器、卸荷冷凝器,其特征在于所述压缩机与加热仓冷凝器之间的高压管上设置有第一四通阀,第一四通阀的进口端与高压管连接,第一四通阀的常开端口通过管道与加热仓冷凝器进口相连,第一四通阀的公共回气端口通过管道与加热仓冷凝器出口相连,第一四通阀的常闭端口通过管道与储液器相连;所述储液器的出口端通过第一三通管分别连接第二四通阀及卸荷冷凝器,所述第二四通阀的常开端口通过管道与除湿蒸发器的进口连接,第二四通阀的常闭端口通过管道与吸热蒸发器进口相连,第二四通阀的公共回气端口通过管道与气液分离器的进口相连,气液分离器的出口通过压缩机回气管与压缩机相连,所述吸热蒸发器的出口端通过管道与第二节流装置相连,第二节流装置的另一端通过管道与除湿蒸发器的出口端连接。
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述加热仓冷凝器上设置有高温循环风机,所述吸热蒸发器(4)上设置有蒸发风机。
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述第一四通阀与储液器之间的管道上还设置有第一过滤器。
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于储液器与卸荷冷凝器之间的管道上设置有卸荷电磁阀,所述储液器与卸荷电磁阀进口端连接,卸荷电磁阀的出口端通过管道与卸荷冷凝器进口连接,卸荷冷凝器的出口端的管道上依次设置有第二过滤器、第一节流装置及单向阀,吸热蒸发器的出口端与除湿蒸发器的出口端之间的管道上设置有第二三通管,所述第二三通管的一端与单向阀连通,另一端与第二节流装置连接,第二节流装置另一端再与除湿蒸发器连通。
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于第二三通管与除湿蒸发器之间的管道上设置有第二节流装置。
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述除湿蒸发器上设置有分段控制的第一电磁阀和第二电磁阀,根据机型的型式,分段控电磁阀可增加或减少。
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于气液分离器进口端的管道上分别设置有冷媒介质加液器、低压压力开关及低压压力表。
所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于高压管上依次设置有高压压力表、过压保护高压压力开关、卸荷中压压力开关。
所述的一种具恒温除湿机卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述卸荷冷凝器设置在吸热蒸发器的迎风侧,其冷凝进出口引管设置在与吸热蒸发器相反的一侧。
本发明与现有技术相比,存在以下有益效果:
1)除湿蒸发器上设置的分段控制的电磁阀,可从根本上解决传统除湿蒸发器在高温低湿的工况之下,无法根据高温低湿时的特性实现调节除湿蒸发器的冷却露点温度,无法达到除湿需要的冷凝露点温度值;
2)通过在蒸发器的迎风侧设置卸荷冷凝器,可实现两种形式的交换器的整合,可有效解决现有的烘干机系统在高温状态下的系统过压技术瓶颈,同时还能降卸荷冷凝器所释放的热量传递给吸热蒸发器回收利用,提高吸热蒸发器的能效,该种设置既能节约成本又能压缩产品体积,还可提供吸热蒸发器的吸热效率及自动均压吸热蒸发器的系统压力。
附图说明
图1为本发明烘干机工作原理示意图;
图2为本发明主要部件分布示意图;
图3为吸热蒸发器和卸荷冷凝器为一组合整体式设计结构示意图;
图中,1-压缩机,2-加热仓冷凝器,3-除湿蒸发器,4-吸热蒸发器,5-卸荷冷凝器,6-高压管,7-第一四通阀,8-第一四通阀的常开端口,9-第一四通阀的公共回气端口,10-第一四通阀的常闭端口,11-储液器,12-第一三通阀,13-第二四通阀,15-第二四通阀的常开端口,16-第二四通阀的常闭端口,17-第二四通阀的公共回气端口,18-气液分离器,19-压缩机回气管,20-蒸发风机,21-第一过滤器,22-卸荷电磁阀,23-第二过滤器,24-第一节流装置,25-单向阀,26-第二三通管,27-第二节流装置,28-第二电磁阀,29-第二电磁阀,30-冷媒介质加液器,31-低压压力开关,32-低压压力表,33-高压压力表,34-过压保护高压压力开关,35-卸荷中压压力开关, 36-高温循环风机,37-辅助电加热,38-进新风风阀,39-排湿风阀,40-空气流动方向,41-组合式换热器,42-导风板。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做进一步详细描述,并给出具体实施方式。
如图1所示,本发明一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,该烘干机与烤仓配合使用,包括压缩机、加热仓冷凝器、除湿蒸发器、吸热蒸发器、卸荷冷凝器,各部件具体的连接关系为:压缩机与加热仓冷凝器之间的高压管上设置有第一四通阀,第一四通阀的进口端与高压管连接,第一四通阀的常开端口通过管道与加热仓冷凝器进口相连,第一四通阀的公共回气端口通过管道与加热仓冷凝器出口相连,第一四通阀的常闭端口通过管道与储液器相连;所述储液器的出口端通过第一三通管分别连接第二四通阀及卸荷冷凝器,第二四通阀的常开端口通过管道与除湿蒸发器的进口连接,第二四通阀的常闭端口通过管道与吸热蒸发器进口相连,第二四通阀的公共回气端口通过管道与气液分离器的进口相连,气液分离器的出口通过压缩机回气管与压缩机相连,吸热蒸发器的出口端与除湿蒸发器的出口端通过管道连接,中间须设有第二节流装置。其中,吸热蒸发器和卸荷冷凝器为组合设置,组合成组合式换热器。优选地,加热仓冷凝器上均设置有高温循环风机及吸热蒸发器上均设置有蒸发风机,第一四通阀与储液器之间的管道上还设置有第一过滤器;储液器与卸荷冷凝器之间的管道上设置有卸荷电磁阀,所述储液器与卸荷电磁阀进口端连接,卸荷电磁阀的出口端通过管道与卸荷冷凝器进口连接,卸荷冷凝器的出口端的管道上依次设置有第二过滤器、第一节流装置及单向阀,吸热蒸发器的出口端与除湿蒸发器的出口端之间的管道上设置有第二三通管,所述第二三通管的另一端单向阀连通;第二三通管与除湿蒸发器之间的管道上设置有第二节流装置。在加热仓内还设置有与除湿蒸发器配合使用的导风板,用以限制风量流速。
优选地,除湿蒸发器上设置有分段控制的第一电磁阀和第二电磁阀;气液分离器进口端的管道上分别设置有冷媒介质加液器、低压压力开关及低压压力表;高压管上依次设置有高压压力表、过压保护高压压力开关、卸荷中压压力开关;卸荷冷凝器设置在吸热蒸发器为一体化结构设计,也可分别独立结构设计,其核心是卸荷冷凝器设置在吸热蒸发器的迎风侧,也就是卸荷冷凝的热量又被吸热蒸发器所吸收利用进行了热回收的能量转换,其冷凝进出口引管设置在与吸热蒸发器相反的一侧。
如图2所示,在加热仓冷凝器所在的加热仓内还设置有辅助电加热,加热仓与吸热蒸发器之间的加热仓隔板上设置有排湿风阀,该设置的目的就是为了有效解决传统排湿风阀均安装在烘干的烤仓上的复杂性,而本申请排湿风阀的设计是利用设在主机加热仓与吸热蒸发器之间的隔离板上的排湿风阀上的防风板往内开的原理,使之加热仓的循环风由上往下循环时,会自动受到挡风板的阻力而自然流向风阀外,而流出的高温湿热蒸汽又会受到吸热蒸发风机的负压作用,将其排出的废湿热气自动吸取到吸热蒸发器上进行能量的吸收和转换利用,从而省去传统复杂安装又能起到100%的热回收原理。
加热仓冷凝器所在的加热仓靠近循环风机的吸风侧设有为除湿排气配套使用的进新风风阀,与除湿风阀不同的是,当需要进新风时,挡风板侧视向外开启,目的是利用循环风机的虹吸负压和挡风板向外的原理来实现自动吸入新风,其工作原理:进新风风阀与排湿风阀同步开启和关闭,当需换新风时,风阀的挡风板则向外开启,由于除湿风阀的挡风板是内开启的,加热仓的循环风会自然受到挡风板的阻力而流向仓外,此时,加热仓内自会形成负压的状态,正好进新风风阀的挡风板则向外开启的,所以,受加热仓内负压的作用,新风也就自然会顺着进风阀的导流的作用虹吸到加热仓内,目的是平衡烤仓内的气压。当进新风风阀受控关闭时,排湿风阀也会随之同步关闭,这样没有进风也就没有了排风,反之,没有排风侧也没有了进风侧。这就是解决烤仓内排湿和进新风的工作原理。其优点,就是依据加热仓内的正负压原理和进风阀板的开启角度原理,形成一种无动力进新风的功能。
如图3所示,吸热蒸发器和卸荷冷凝器为一组合整体式设计结构,也可独立设计,但吸热蒸发器须为蒸发风机侧,缷荷冷凝器侧为迎风侧,也就是吸热蒸发器的背侧面,其目的:一是可将缷荷冷凝器(缷荷冷凝)释放的热量传递给吹热蒸发器所吸收,从而达到热量回收来提高空气源热泵能效的目的。二是吸热蒸发器从(合组交换器)一侧引管,而缷荷冷凝器则从另一侧引管,目的是为了安装工艺(管路)各自分开,不相互干挠的目的。三是设计成组合式便干生产、运输及安装
实施例1:该烘干机正常加热升温时的工作原理:
当电后,压缩机工作,系统中的冷媒介质被压缩机压缩成高温高压湿蒸气,通过高压管进入第一四通阀进口端,然后由第一四通阀常开端口经管道进入加热仓冷凝器的进口,高温高压湿蒸气经加热仓冷凝器冷凝后的中温液态介质经管道进入第一四通阀公共回气端口,由第一四通阀介质公共回气端口流经第一四通阀常闭端口出,经管道与第一过滤器联接,过滤系统中的杂质和水份,过滤后的介质由第一过滤器的出口进入储液器,储液器的出口与第一三通管连接,然后由第一三通管及管道与第二四通阀进口端连接,第二四通阀常通端口通过管道与除湿蒸发器连接进行二次冷凝,此时,除湿蒸发器上的第一电磁阀和第二电磁阀开启或关闭均可,冷媒介质可从未安装电磁阀的常通端经除湿蒸发器出口与第二节流装置连接,系统中的中温高压冷媒介质被第二节流装置节流后转换成低压低温液态冷媒介质,经管道与第二三通管连接,最后经管道上的分支器分支给吸热蒸发器上的每路蒸发器,然后由吸热蒸发器上的蒸发风机与空气进行循环,使吸热蒸发器内的低压低温液态冷媒介质受热蒸发低压低温气态,然后由吸热蒸发器的出口经连管道与第二四通阀常闭端口连接, 由第二四通阀常闭端口流经第二四通阀公共回气端口,再由第二四通阀公共回气端口经管道与气液分液器的进口连接, 最后由气液分液器的出口与压缩机回气管联接,从而形成一组完整的空气源热泵制热(冷凝)和吸热(蒸发)的循环过程。
实施例2:当系统压力过高需自动卸荷时的工作原理:
当系统压力过压时,卸荷电磁阀会自动启开,过压介质由第一三通管及管道流经卸荷电磁阀,再由卸荷电磁阀的出口经管道与卸荷冷凝器的进端口联接, 系统过压介质由卸荷冷凝器进行冷凝衡压,然后流经第一过滤器与第一节流装置,经节流降压后的低压低温液态介质经单向阀后与第二三通管连接,该低压低温液态介质与第二节流装置流经的低压低温液态介质汇融到一起,受系统内流动方向的作用,由第二三通管与吸热蒸发器的分支器联接, 由分支器分支给吸热蒸发器上的每路蒸发器,然后由吸热蒸发器的蒸发风机与空气进行循环,使吸热蒸发器内的低压低温液态冷媒介质受热蒸发低压低温气态,然后由吸热蒸发器的出口经管道与第二四通阀常闭端口连接, 由第二四通阀常闭端口流经第二四通阀共公回气端口,再由第二四通阀共公回气端口经管道与气液分液器的进口联接, 最后由气液分液器的出口与压缩机的压缩机回气管联接, 从而形成一组自动卸荷原理,卸荷后的热量又被吸热蒸发器利用回收其热量的过程。该方法即能对系统进行自动有效卸荷,又能将卸荷后的冷凝热量直接传递给吸热蒸发器进行热回收,以提高空气源热泵的功效。
实施例3:根据烤仓内的干球温度和湿球湿度自动调节除湿(温度)时的工作原理:
当烤仓温度低湿度大时,需一方面加热升温,另一方面需除湿时,第二四通阀上电工作,此时,介质进入第二四通阀由常闭端口经管道流入吸热蒸发器的出口端,此时,蒸发风机停止工作,然后由吸热蒸发器冷凝后再由分支器汇入第二三通管,由第二三通管的进口流入第二节流装置,节流后的低压低温液态介质由管道倒向流入烤仓内的除湿蒸发器,除湿蒸发器上的第一电磁阀和第二电磁阀根据除湿露点温度开启或关闭,经除湿吸热后的低压低温液态介质吸热后转换成为低压低温气态介质,再由除湿蒸发器的进口经管道流入第二四通阀常开端口,然后由第二四通阀的常开端口流入第二四通阀公共回气端口,流出的介质经管道和与气液分液器的进口连接, 最后由气液分液器的出口与压缩机的回气管联接。从而形成一组一方面加热升温,另一方面需除湿的完整工作原理, 俗称低温高湿状态下的除湿原理,除湿后的蒸发冷凝水由排水管排出加热仓外。
当烤仓温度高、湿度低时,可调除湿蒸发器的工作原理:
依据除湿温度来关闭或开启第一电磁阀和第二电磁阀或,其目的:使除湿蒸发器始终依据除湿温度所需的“露点”温度,也就是低温高湿时,第一电池阀和第二电磁阀均为开启状态,随着烤仓内的温度大断上升,湿度不断下降,或许只关闭第一电磁阀或许连同第二电磁阀也关闭,目的就是通过开启关闭电磁阀的数量来调节除湿蒸发器的面积,以使除湿蒸发器上的盘管温度达到最佳的“露点”温度,除湿后的蒸发冷凝水由排水管排出加热仓外。
依据湿度越来越低的特性,最终再关闭第一电磁阀和第二电磁阀,目的让除湿蒸发器减少吸热量,致使少量介质通过没有电磁阀的常通管路到局部除湿蒸发器,以实现除湿蒸发器在高温低湿的状态下的“露点”温度。
实施例4:根据物料烘干工艺要求,根据烤仓内的干球温度和湿球湿度自动恒温除湿时的工作原理:
当烤仓内的干球温度饱和(无需加热升温),而湿球湿度又超出控温范围,也就是只须恒温除湿的状态下,第一四通阀和第二四通阀同时上电,此时,加热冷凝器停止加热,高温高压介质由第一四通阀的进口端直接流向出口端,经管道流经第一过滤器,过滤系统中的杂质和水份,再由第一过滤器的进入储液器,储液器的出口与第一三通管连接,第一三通管经管道与第二四通阀进口端连接,由于第二四通阀上电工作,此时,介质由第二四通阀进入由常闭端口,经管道流入吸热蒸发器的出口端,然后由吸热蒸发器冷凝后再由分支器汇入第二三通管,最终流入第二节流装置,节流后的低压低温液态介质由管道倒向流入烤仓内的除湿蒸发器,除湿蒸发器上的第一电磁阀和第二电磁阀根据除湿露点温度开启或关闭,经除湿吸热后的低压低温液态介质吸热后转换成为低压低温气态介质由除湿蒸发器的进口经管道流入第二四通阀常开端口,然后由第二四通阀的常开端口流入共公回气端口,流出的介质经管道与气液分液器的进口连接, 最后由气液分液器的出口与压缩机的回气管联接。从而形成一组无需加热升温,只需独立除湿的完整工作原理, 除湿后的蒸发冷凝水由排水管排出加热仓外。
本发明针对现有烘干机存在的诸多利与弊进行改进和创新,提供一种优化方案,本发明技术方案设置的烘干机带自动恒温调节干燥恒温除湿脱水排量、排湿热回收、自动卸荷冷凝热量回收和自动换新风功能的空气源热泵烘干机,该机型用于烟草烘干领域中,干烟耗能均在0.64元/公斤内。

Claims (9)

1.一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,包括压缩机(1)、加热仓冷凝器(2)、除湿蒸发器(3)、吸热蒸发器(4)、卸荷冷凝器(5),其特征在于所述压缩机(1)与加热仓冷凝器(2)之间的高压管(6)上设置有第一四通阀(7),第一四通阀(7)的进口端与高压管(6)连接,第一四通阀的常开端口(8)通过管道与加热仓冷凝器(2)进口相连,第一四通阀的公共回气端口(9)通过管道与加热仓冷凝器(2)出口相连,第一四通阀的常闭端口(10)通过管道与储液器(11)相连;所述储液器(11)的出口端通过第一三通管(12)分别连接第二四通阀(13)及卸荷冷凝器(5),第二四通阀的常开端口(15)通过管道与除湿蒸发器(3)的进口连接,第二四通阀的常闭端口(16)通过管道与吸热蒸发器(4)进口相连,第二四通阀的公共回气端口(17)通过管道与气液分离器(18)的进口相连,气液分离器(18)的出口通过压缩机回气管(19)与压缩机(1)相连,所述吸热蒸发器(4)的出口端通过管道与第二节流装置(27)相连,第二节流装置的另一端通过管道与除湿蒸发器(3)的出口端连接。
2.如权利要求1所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述加热仓冷凝器(2)上设置有高温循环风机(36),所述吸热蒸发器(4)上设置有蒸发风机(20)。
3.如权利要求1所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述第一四通阀(7)与储液器(11)之间的管道上还设置有第一过滤器(21)。
4.如权利要求1所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于储液器(11)与卸荷冷凝器(5)之间的管道上设置有卸荷电磁阀(22),所述储液器(11)与卸荷电磁阀(22)进口端连接,卸荷电磁阀(22)的出口端通过管道与卸荷冷凝器(5)进口连接,卸荷冷凝器(5)的出口端的管道上依次设置有第二过滤器(23)、第一节流装置(24)及单向阀(25),吸热蒸发器(4)的出口端与除湿蒸发器(3)的出口端之间的管道上设置有第二三通管(26),所述第二三通管(26)的一端与单向阀(25)连通,另一端与第二节流装置(27)连接,第二节流装置(27)另一端再与除湿蒸发器(3)连通。
5.如权利要求4所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于第二三通管(26)与除湿蒸发器(3)之间的管道上设置有第二节流装置(27)。
6.如权利要求1所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述除湿蒸发器(3)上设置有分段控制的第一电磁阀(28)和第二电磁阀(29)。
7.如权利要求1所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于气液分离器(18)进口端的管道上分别设置有冷媒介质加液器(30)、低压压力开关(31)及低压压力表(32)。
8.如权利要求1所述的一种具恒温除湿及卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于高压管(6)上依次设置有高压压力表(33)、过压保护高压压力开关(34)、卸荷中压压力开关(35)。
9.如权利要求1所述的一种具恒温除湿机卸荷热回收功能的纯冷媒热泵烘干机,其特征在于所述卸荷冷凝器(5)设置在吸热蒸发器(4)的迎风侧,其冷凝进出口引管设置在与吸热蒸发器(4)相反的一侧。
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