CN109708457A - 一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置 - Google Patents
一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109708457A CN109708457A CN201811619304.0A CN201811619304A CN109708457A CN 109708457 A CN109708457 A CN 109708457A CN 201811619304 A CN201811619304 A CN 201811619304A CN 109708457 A CN109708457 A CN 109708457A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat pump
- finned tube
- tube exchanger
- drying
- working medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，属于热泵及其应用技术领域，结构上由压缩机、冷凝加热器、储液器、干燥过滤器、电子膨胀阀、第一翅片管换热器、第二翅片管换热器、气液分离器和风机连接构成，结构新颖，利用非共沸混合工质对具有滑移温度的特性，实现了双蒸发温度的功能，可以对烘干室内的回风先降温后除湿，双蒸发器分别承担回风处理的显热和潜热负荷，实现了热湿分开处理，能够提高热泵机组的除湿能力，从而加速物料的烘干效率，热泵机组的运行性能系数得到提升，对空气进行先降温后除湿，提高热泵机组的除湿能力，加速物料的烘干效率，同时提升了热泵机组的运行性能系数。
Description
技术领域
本发明属于热泵及其应用技术领域，涉及一种闭式热泵烘干装置及使用方法，具体的说是涉及一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置。
背景技术
由于能源短缺与环境污染问题日益严重，传统的通过燃烧燃料进行烘干的方式已逐步被淘汰。电加热烘干操作简单、无污染，但其一次能源利用率低，无法实现真正的节能。热泵是一种将低品位热量提升为高品位热量的能量品位提升装置，具有一次能源利用率高、节能环保、结构简单、使用方便等优点。目前，随着热泵技术的日趋成熟，热泵在烘干领域的应用得到不断推广。
物料的烘干效率主要取决于送入烘干室内空气的相对湿度，空气的相对湿度越低，空气就越能吸收物料中的水分，烘干效率也就越高。在传统的闭式热泵烘干系统中，由于从烘干室内排出的回风具有高湿度的特点，基本失去除湿能力，这时需对回风进行除湿后才能再次送入烘干室。为此，高温高湿的回风首先经过热泵装置的蒸发器进行除湿，然后再经过冷凝器进行加热升温，以降低空气的相对湿度，从而提高空气的烘干能力。但是，在蒸发器中对回风进行除湿的同时，就不可避免地将回风温度降至露点温度以下，导致蒸发器需承担因回风降温引起的显热负荷。由于蒸发器总的制冷能力是一定的，这就势必降低了用于对空气进行除湿的潜热负荷，导致热泵机组对回风的除湿能力下降，从而直接影响到物料的烘干效率。若能在对回风进行除湿前就对其降温处理，使蒸发器只承担潜热负荷，就能提高热泵机组对回风的除湿能力，进而加速物料的烘干效率。
发明内容
本发明的目的是针对传统闭式热泵烘干系统中蒸发器需承担因回风降温引起的显热负荷，而由于蒸发器总的制冷能力是一定的，因此势必降低了用于对空气进行除湿的潜热负荷，导致热泵机组对回风的除湿能力下降，导致物料烘干效率低等不足，提出一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，通过实现具有双蒸发温度的功能，可以对空气进行先降温后除湿，提高热泵机组的除湿能力，加速物料的烘干效率，同时提升热泵机组的运行性能系数。
本发明的技术方案是：一种基于双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，其特征在于：所述装置由压缩机、冷凝加热器、储液器、干燥过滤器、电子膨胀阀、第一翅片管换热器、第二翅片管换热器、气液分离器和风机连接构成；所述压缩机的出口端与所述冷凝加热器的进口端相连接，所述冷凝加热器的出口端通过储液器与所述干燥过滤器的进口端连接，所述干燥过滤器的出口端通过电子膨胀阀与所述第一翅片管换热器的进口端连接，所述第一翅片管换热器的出口端与所述第二翅片管换热器的进口端连接，所述第二翅片管换热器的出口端通过气液分离器与所述压缩机的进口端连接；所述第一翅片管换热器的空气出口处设有第一风机，所述冷凝加热器空气出口处设有第二风机，热泵工质在上述各部件及连接通道内循环运行。
所述第一翅片管换热器和第二翅片管换热器为串联连接，热泵工质依次经过第一翅片管换热器和第二翅片管换热器。
所述第一翅片管换热器具有低蒸发温度，第二翅片管换热器具有高蒸发温度。
所述第一翅片管换热器、第二翅片管换热器和冷凝加热器形成回风处理模块，从烘干室内排出的回风先经过第二翅片管换热器进行降温，后经过第一翅片管换热器进行除湿，实现了对回风的热湿分开处理。
所述冷凝加热器回收空气降温和除湿所释放的显热和潜热，并用于加热经降温除湿后的低温干燥空气，实现能量回收利用。
一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)热泵循环中，气液分离器内低温低压的热泵工质气体被压缩机吸入，经压缩后变成高温高压的气体排出；
(2)热泵工质气体进入冷凝加热器，加热低温干燥空气的同时自身被冷凝成液体；
(3)热泵工质从冷凝加热器出来后经过储液器和干燥过滤器，进入电子膨胀阀(5)，在电子膨胀阀中被节流成气液两相后进入第一翅片管换热器；
(4)热泵工质在第一翅片管换热器中与空气换热，对空气除湿后部分蒸发，进入第二翅片管换热器中与空气进一步换热，对空气降温后充分蒸发成过热气体；
(5)热泵工质从第二翅片管换热器出来后进入气液分离器，然后再次被吸入压缩机，完成热泵循环；
(6)空气循环中，从烘干室内排出的高温高湿的回风在第一风机的引导下，首先经第二翅片管换热器与热泵工质换热，被降温后变成低温高湿的空气，然后经第一翅片管换热器与热泵工质进一步换热，被除湿后变成低温干燥空气，低温干燥空气在第二风机的引导下，经冷凝加热器与热泵工质换热后变成高温低湿的空气送入烘干室内，完成空气循环。
所述热泵工质为非共沸混合工质对，两种混合工质在蒸发时具有较大的滑移温度，可在同一蒸发过程中获得双蒸发温度。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，结构上由压缩机、冷凝加热器、储液器、干燥过滤器、电子膨胀阀、第一翅片管换热器、第二翅片管换热器、气液分离器和风机连接构成，装置结构新颖，利用非共沸混合工质对具有滑移温度的特性，实现了双蒸发温度的功能，可以对烘干室内的回风先降温后除湿，双蒸发器分别承担回风处理的显热和潜热负荷，实现了热湿分开处理，能够提高热泵机组的除湿能力，从而加速物料的烘干效率。非共沸热泵工质在蒸发过程中是与洛伦兹理想循环相匹配的变温过程，热泵机组的运行性能系数得到提升，对空气进行先降温后除湿，提高热泵机组的除湿能力，加速物料的烘干效率，同时提升了热泵机组的运行性能系数。
附图说明
图1 为本发明系统流程示意图。
图中：压缩机1、冷凝加热器2、储液器3、干燥过滤器4、电子膨胀阀5、第一翅片管换热器6、第二翅片管换热器7、气液分离器8、第一风机9、第二风机10、回风11、低温高湿空气12、低温干燥空气13、高温低湿空气14。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种基于双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，装置由压缩机1、冷凝加热器2、储液器3、干燥过滤器4、电子膨胀阀5、第一翅片管换热器6、第二翅片管换热器7、气液分离器8和风机连接构成；压缩机1的出口端与冷凝加热器2的进口端相连接，冷凝加热器2的出口端通过储液器3与干燥过滤器4的进口端连接，干燥过滤器4的出口端通过电子膨胀阀5与第一翅片管换热器6的进口端连接，第一翅片管换热器6的出口端与第二翅片管换热器7的进口端连接，第二翅片管换热器7的出口端通过气液分离器8与压缩机1的进口端连接；第一翅片管换热器6的空气出口处设有第一风机9，冷凝加热器2空气出口处设有第二风机10，热泵工质在上述各部件及连接通道内循环运行。
如图1所示，一种基于双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，第一翅片管换热器6和第二翅片管换热器7为串联连接，热泵工质依次经过第一翅片管换热器6和第二翅片管换热器7。第一翅片管换热器6具有低蒸发温度，第二翅片管换热器7具有高蒸发温度。第一翅片管换热器6、第二翅片管换热器7和冷凝加热器2形成烘干室，回风11先经过第二翅片管换热器7进行降温，后经过第一翅片管换热器6进行除湿，实现了对回风的热湿分开处理。冷凝加热器2回收空气降温和除湿所释放的显热和潜热，并用于加热经降温除湿后的低温干燥空气，实现能量回收利用。热泵工质为非共沸混合工质对，两种混合工质在蒸发时具有较大的滑移温度，可在同一蒸发过程中获得双蒸发温度。
如图1所示，一种利用基于非共沸混合工质的闭式热泵烘干装置实现双蒸发温度的方法，方法如下：
(1)热泵循环中，气液分离器8内低温低压的热泵工质气体被压缩机1吸入，经压缩后变成高温高压的气体排出；
(2)热泵工质气体进入冷凝加热器2，加热低温干燥空气的同时自身被冷凝成液体；
(3)热泵工质从冷凝加热器2出来后经过储液器3和干燥过滤器4，进入电子膨胀阀5，在电子膨胀阀5中被节流成气液两相后进入第一翅片管换热器6；
(4)热泵工质在第一翅片管换热器6中与空气换热，对空气除湿后部分蒸发，进入第二翅片管换热器7中与空气进一步换热，对空气降温后充分蒸发成过热气体；
(5)热泵工质从第二翅片管换热器7出来后进入气液分离器8，然后再次被吸入压缩机1，完成热泵循环；
(6)空气循环中，从烘干室内排出的高温高湿的回风11在第一风机9的引导下，首先经第二翅片管换热器7与热泵工质换热，被降温后变成低温高湿的空气12，然后经第一翅片管换热器6与热泵工质进一步换热，被除湿后变成低温干燥空气13，低温干燥空气13在第二风机10的引导下，经冷凝加热器2与热泵工质换热后变成高温低湿的空气14送入烘干室内，完成空气循环。
Claims (6)
1.一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，其特征在于：所述装置由压缩机(1)、冷凝加热器(2)、储液器(3)、干燥过滤器(4)、电子膨胀阀(5)、第一翅片管换热器(6)、第二翅片管换热器(7)、气液分离器(8)和风机连接构成；所述压缩机(1)的出口端与所述冷凝加热器(2)的进口端相连接，所述冷凝加热器(2)的出口端通过储液器(3)与所述干燥过滤器(4)的进口端连接，所述干燥过滤器(4)的出口端通过电子膨胀阀(5)与所述第一翅片管换热器(6)的进口端连接，所述第一翅片管换热器(6)的出口端与所述第二翅片管换热器(7)的进口端连接，所述第二翅片管换热器(7)的出口端通过气液分离器(8)与所述压缩机(1)的进口端连接；所述第一翅片管换热器(6)的空气出口处设有第一风机(9)，所述冷凝加热器(2)空气出口处设有第二风机(10)，热泵工质在上述各部件及连接通道内循环运行。
2.根据权利要求1所述的一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，其特征在于：所述第一翅片管换热器(6)和第二翅片管换热器(7)为串联连接，热泵工质依次经过第一翅片管换热器(6)和第二翅片管换热器(7)。
3.根据权利要求1所述的一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，其特征在于：所述第一翅片管换热器(6)具有低蒸发温度，第二翅片管换热器(7)具有高蒸发温度。
4.根据权利要求1所述的一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，其特征在于：所述第一翅片管换热器(6)、第二翅片管换热器(7)和冷凝加热器(2)形成空气处理模块，从烘干室内排出的回风(11)先经过第二翅片管换热器(7)进行降温，后经过第一翅片管换热器(6)进行除湿，实现了对回风的热湿分开处理。
5.根据权利要求1所述的一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，其特征在于：所述冷凝加热器(2)回收空气降温和除湿所释放的显热和潜热，并用于加热经降温除湿后的低温干燥空气，实现能量回收利用。
6.根据权利要求1所述的一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置，其特征在于：所述热泵工质为非共沸混合工质对，两种混合工质在蒸发时具有较大的滑移温度，可在同一蒸发过程中获得双蒸发温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811619304.0A CN109708457A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811619304.0A CN109708457A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109708457A true CN109708457A (zh) | 2019-05-03 |
Family
ID=66258831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811619304.0A Pending CN109708457A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109708457A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110806038A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-18 | 江苏天舒电器有限公司 | 一种除湿烘干用热泵系统的控制方法 |
| CN111207570A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-05-29 | 郑州轻工业大学 | 一种节能型热泵干燥系统及其控制方法 |
| CN112923680A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-08 | 陕西理工大学 | 一种可独立运行的空气源热泵干燥系统 |
| CN113739556A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-12-03 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种热泵烘干机组及其控制方法 |
| CN113739557A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-12-03 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种耦合热泵烘干机组及其控制方法 |
| CN115247944A (zh) * | 2020-11-07 | 2022-10-28 | 云南师范大学 | 一种新型半嵌入箱体式热泵回热干燥系统 |
| CN115265163A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种兼具预除湿与热能循环功能的热泵烘干系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1695029A (zh) * | 2002-09-26 | 2005-11-09 | 松下电器产业株式会社 | 干燥装置 |
| CN104596143A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-06 | 东南大学 | 基于非共沸工质的热湿解耦处理空调系统 |
| CN107024033A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-08 | 中原工学院 | 一种具有除湿功能的闭路式热泵烘干系统 |
| CN107514899A (zh) * | 2017-10-11 | 2017-12-26 | 西安中亚科技发展有限公司 | 一种热泵烘干装置 |
| CA2752932C (en) * | 2011-09-22 | 2018-04-17 | General Electric Company | Apparatus and method for dry cycle completion control in heat pump dryer by declining capacity indication by rolling average compressor watts or heat exchanger pressure or temperature |
| CN207350630U (zh) * | 2017-10-11 | 2018-05-11 | 广州泉能智能科技股份有限公司 | 高温热泵除湿机 |
-
2018
- 2018-12-28 CN CN201811619304.0A patent/CN109708457A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1695029A (zh) * | 2002-09-26 | 2005-11-09 | 松下电器产业株式会社 | 干燥装置 |
| CA2752932C (en) * | 2011-09-22 | 2018-04-17 | General Electric Company | Apparatus and method for dry cycle completion control in heat pump dryer by declining capacity indication by rolling average compressor watts or heat exchanger pressure or temperature |
| CN104596143A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-06 | 东南大学 | 基于非共沸工质的热湿解耦处理空调系统 |
| CN107024033A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-08 | 中原工学院 | 一种具有除湿功能的闭路式热泵烘干系统 |
| CN107514899A (zh) * | 2017-10-11 | 2017-12-26 | 西安中亚科技发展有限公司 | 一种热泵烘干装置 |
| CN207350630U (zh) * | 2017-10-11 | 2018-05-11 | 广州泉能智能科技股份有限公司 | 高温热泵除湿机 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110806038A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-18 | 江苏天舒电器有限公司 | 一种除湿烘干用热泵系统的控制方法 |
| CN111207570A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-05-29 | 郑州轻工业大学 | 一种节能型热泵干燥系统及其控制方法 |
| CN115247944A (zh) * | 2020-11-07 | 2022-10-28 | 云南师范大学 | 一种新型半嵌入箱体式热泵回热干燥系统 |
| CN112923680A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-08 | 陕西理工大学 | 一种可独立运行的空气源热泵干燥系统 |
| CN113739556A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-12-03 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种热泵烘干机组及其控制方法 |
| CN113739557A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-12-03 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种耦合热泵烘干机组及其控制方法 |
| CN115265163A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种兼具预除湿与热能循环功能的热泵烘干系统 |
| CN115265163B (zh) * | 2022-07-28 | 2023-11-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种兼具预除湿与热能循环功能的热泵烘干系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109708457A (zh) | 一种基于非共沸混合工质实现双蒸发温度的闭式热泵烘干装置 | |
| CN104329759B (zh) | 一种辐射空调用新风控温除湿系统及控温除湿方法 | |
| CN206583244U (zh) | 一种节能热泵烘干机 | |
| WO2018045697A1 (zh) | 一种基于热泵热回收及双蒸发温度的高效新风除湿机 | |
| CN209310455U (zh) | 一种快速升温的复合开闭式热泵干燥系统 | |
| CN107024033A (zh) | 一种具有除湿功能的闭路式热泵烘干系统 | |
| CN204730617U (zh) | 一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统 | |
| CN102519096A (zh) | 热泵型全热回收新风处理机 | |
| CN107314483A (zh) | 两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统及方法 | |
| CN103900289A (zh) | 固体除湿预防空气源热泵热水器结霜的系统及方法 | |
| CN105300079B (zh) | 一种带有涡流管的除湿装置 | |
| CN105937847A (zh) | 一种带逆流式换热器的高效热泵干燥装置 | |
| CN107036405B (zh) | 一种适用于大温差的热回收型风冷热泵烘干系统 | |
| CN103615916A (zh) | 一种空气高效除湿无级调温装置 | |
| CN106225114A (zh) | 一种带热回收全新风低温除湿机 | |
| CN107726660A (zh) | 回热式半解耦除湿热泵系统及方法 | |
| CN103759468B (zh) | 一种双温热源热泵系统 | |
| CN107166583A (zh) | 半解耦式降温除湿与分级冷却的除湿热泵系统和方法 | |
| CN202494181U (zh) | 双效热泵型全热回收新风处理机 | |
| CN110375395A (zh) | 工业用复合式深度除湿系统 | |
| CN107014173A (zh) | 一种直膨式太阳能辅助的闭路式热泵烘干系统 | |
| CN206739442U (zh) | 一种冷凝水预冷和冷凝热回收的空调器 | |
| CN206269310U (zh) | 能量回收型双冷源大焓差蓄能新风机组 | |
| CN108826508B (zh) | 一种风路并联进风预冷立式除湿机 | |
| CN208154973U (zh) | 次真空冷凝热泵干燥机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190503 |