CN110260637A - 一种多用途热泵干燥机 - Google Patents

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CN110260637A CN201910530353.5A CN201910530353A CN110260637A CN 110260637 A CN110260637 A CN 110260637A CN 201910530353 A CN201910530353 A CN 201910530353A CN 110260637 A CN110260637 A CN 110260637A
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徐枝泉
徐定鹏
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    • F26B21/12—Velocity of flow; Quantity of flow, e.g. by varying fan speed, by modifying cross flow area

Abstract

本发明公开了一种多用途热泵干燥机，包括有机箱，在所述机箱内设有进风风道、热风风道和排风风道，其特征在于：在所述进风风道内设有第一蒸发器，在所述热风风道内设有第一冷凝器，在所述进风风道与热风风道之间设有第一风机。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，烘干、除湿效果好的多用途热泵干燥机。

Description

一种多用途热泵干燥机
技术领域
本发明属于干燥、除湿领域，本发明涉及一种多用途热泵干燥机。
背景技术
干燥机有带式干燥，滚筒干燥，箱式干燥，塔式干燥等几种模式；热源有煤，电，气等；物料在干燥过程中有热风气流式和辐射式等，热风滚筒干燥是热气流从尾部向前运动，与物料充分接触，通过热传导、对流、辐射传热量充分利用；将热能直接传递给物料，使物料的水分在筒体内不断被蒸发，入料口的引风装置将大量的水分、湿气流抽出，防止粉尘外排造成的二次污染；通过内螺旋搅拌、扫散、抄板，推进物料运动，完成整个干燥过程；逆流传导脱湿，避免减少重复干燥程序。干燥机主要用于选矿、建材、冶金、化工等部门干燥一定湿度或粒度的物料。干燥机广泛适用于茶叶、中草药、玉米、蔬菜、食品、鸡粪、矿渣、毛巾被套、锯末、煤泥、脱硫石膏、复合肥、金银花、秸秆压块燃料、木炭机械、木屑颗粒燃料、锯末压块、农牧业工程等行业。
干燥机可分为工业与民用两种，工业干燥机也叫干燥设备或干燥机，民用干燥机是洗涤机械中的一种，一般在水洗脱水之后，用来除去服装和其他纺织品中的水分。其性能特点为1、解决传统干燥机顺流脱湿造成的同向运动过程中随系统温度降低后水蒸气返回物料的问题；2、在干燥过程中，热气流从尾部向前运动，与物料充分接触，通过热传导、对流、辐射传热量充分利用；3、将热能直接传递给物料，使物料的水分在筒体内不断被蒸发，入料口的引风装置将大量的水分、湿气流抽出，防止粉尘外排造成的二次污染；4、通过内螺旋搅拌、扫散、抄板，推进物料运动，完成整个干燥过程；5、逆流传导脱湿，避免减少重复干燥程序。
现有技术中，热泵干燥机主要有开环热泵干燥系统和闭环热泵干燥系统两种形式。
开环热泵干燥系统：蒸发器设置于烘房外部，通过冷凝器循环加热烘房内的空气，使得烘房内温度升高，通过排湿口将高温高湿空气排出去，实现物料的干燥。该系统存在的不足之处是，受环境温度影响大，尤其在冬季低温工况下效率极低。
闭环热泵干燥系统：蒸发器设置于烘房内，烘房内的空气通过冷凝器加热升温，物料中的水分蒸发出来，形成高温高湿空气，通过风道与蒸发器接触，降温并将水份冷凝为液体流走，形成低温干燥空气，再进入烘房中，如此循环，实现物料的干燥。该系统受环境的影响小，存在的不足之处是，在物料干燥的中后期，烘房内空气达到一定的温度和湿度后，蒸发器不能将其降温到露点温度以下，水份不能凝结为液体，这种情况下除水效率极低。
故此，现有的热泵干燥机有待于进一步完善。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，干燥、除湿效果好的多用途热泵干燥机。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种多用途热泵干燥机，包括有机箱，在所述机箱内设有进风风道、热风风道和排风风道，其特征在于：在所述进风风道内设有第一蒸发器，在所述热风风道内设有第一冷凝器，在所述进风风道与热风风道之间设有第一风机。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述排风风道的出风端设有热交换器，所述的热交换器为第二蒸发器或/和第二冷凝器。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述排风风道内设有热回收装置。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述排风风道的出风端设有热交换器，所述的热交换器为第二蒸发器或/和第二冷凝器，同时，在所述排风风道内设有热回收装置。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述机箱外设有热交换器，所述排风风道与热交换器相连接，所述的热交换器为第二蒸发器或第二冷凝器。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述机箱外设有热回收装置，所述排风风道与热回收装置相连接。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述机箱外设有热交换器，所述排风风道与热交换器相连接，所述的热交换器为第二蒸发器或第二冷凝器。同时，在所述机箱外设有热回收装置，所述排风风道与热回收装置相连接。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述机箱内还设有补风风道，在所述补风风道的进风端设有第四风机。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，所述补风风道通过热回收装置后再与热风风道相连接。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，在所述热风风道出风端设有第二风机，在所述排风风道的进风端设有第三风机。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，所述的第一蒸发器为热管蒸发器，所述热管蒸发器包括有蒸发器本体，在蒸发器本体进气前端设有热管低温区，在蒸发器本体后端出风区设有热管高温区。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，还包括有压缩机，在所述压缩机的出液端上设有四通阀，所述四通阀的第一阀口通过第一管路与第一冷凝器的冷媒进液端相连接，所述第一冷凝器的冷媒出液端通过第二管路与设置储液罐相连接，在所述第二管路上设有第一单向阀，所述储液罐通过第三管路与设置在机箱内的热交换分离器相连接，所述热交换分离器的出液端通过第四管路与第一蒸发器的进液端相连接，在所述第四管路上设有第二单向电磁阀，所述第一蒸发器的出液端通过第五管路与热交换分离器的进液端相连接，所述热交换分离器通过第六管路与压缩机相连接，在所述四通阀的第二阀口上设有与第五管路连通的第七管路，在所述第二单向电磁阀与热交换分离器之间的第四管路上设有节流装置。
作为本发明多用途热泵干燥机的另一种改进，还包括有压缩机，在所述压缩机的出液端上设有四通阀，所述四通阀的第一阀口通过第一管路与第一冷凝器的冷媒进液端相连接，所述第一冷凝器的冷媒出液端通过第二管路与设置储液罐相连接，在所述第二管路上设有第一单向阀，所述储液罐通过第三管路与设置在机箱内的热交换分离器相连接，所述热交换分离器的出液端通过第四管路与第一蒸发器的进液端相连接，在所述第四管路上设有第二单向电磁阀，所述第一蒸发器的出液端通过第五管路与热交换分离器的进液端相连接，所述热交换分离器通过第六管路与压缩机相连接，在所述四通阀的第二阀口上设有与第五管路连通的第七管路，在所述第二单向电磁阀与热交换分离器之间的第四管路上设有节流装置，所述四通阀的第三阀口通过第八管路与热交换器的进液端连接，所述热交换器的出液端通过第九管路与储液罐相连接，在所述第九管路上设有第二单向阀，所述第四管路与第九管路通过第十管路相连通，在所述第十管路上设有第一单向电磁阀。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：
本发明进风风道和热风风道相互独立，空气从进风风道进入,先经过第一蒸发器除湿,然后进入热风风道,进过第一冷凝器加热,本发明应用在干燥房时,除湿循环的进风量可通过设置在进风风道与热风风道之间的第一风机进行调节,本发明多功能干燥机可以实现以下四种模式:
一、升温干燥：通过先除湿后加热的方式，再利用热回收装置回收排风风道中的高温高湿空气中的热量对补风风道的外部低温干燥空气进行预加热，然后再送入第一冷凝器加热，以快速升温为目的；
二、降温除湿：本发明使用过程，可实现室内制冷除湿，室外升温；
三、恒温恒湿：温度低于设定温度时加热；温度高于设定温度时制冷；湿度高于设定值同时温度高于设定值时，可根据物料干燥要求选择升温干燥或除湿干燥；
四、除湿干燥：室内同制冷制热，制冷温度通过前置第一蒸发器预冷，后通过控制风机速度，在湿度大时，加快第一风机速度，增加流经过蒸发器风量，达到快速脱水目的，能够提高除湿效率；在温度较低时，即露点温度较低，通过控制第一风机速度，降低刘静蒸发器的风量，达到冷凝出水的目的。
附图说明
图1为本发明实施例1的示意图；
图2为本发明实施例2的示意图；
图3为本发明实施例3的示意图；
图4为本发明实施例4的示意图；
图5为本发明实施例5的示意图；
图6为本发明实施例6的示意图；
图7为本发明除湿过程的冷媒流向示意图；
图8为本发明制冷过程的冷媒流向示意图；
图9为本发明升温干燥过程的冷媒流向示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
参照图1，本发明一种多用途热泵干燥机，包括有机箱1，在所述机箱1内设有进风风道2、热风风道3和排风风道4，在所述进风风道2内设有第一蒸发器5，在所述热风风道3内设有第一冷凝器6，在所述进风风道2与热风风道3之间设有第一风机7。
实施例2
参照图2，本实施例是建立在实施例1的基础上，其除了包含实施例1中的结构外，另外在所述排风风道4的出风端设有热交换器8，所述的热交换器8为第二蒸发器或第二冷凝器。
实施例3
参照图3，本实施例是建立在实施例1的基础上，其除了包含实施例1中的结构外，另外在所述排风风道4内设有热回收装置9。
实施例4
参照图4，本实施例是建立在实施例2的基础上，其除了包含实施例1中的结构外，另外在所述排风风道4内设有热回收装置9。
实施例5
参照图5，本实施例是建立在实施例1-4的基础上，其除了包含
实施例1-4中的任意一种结构外，进一步限定了第一蒸发器5为热管蒸发器，所述热管蒸发器包括有蒸发器本体51，在蒸发器本体进气前端设有热管低温区52，在蒸发器本体51后端出风区设有热管高温区53。
实施例6
参照图6，本实施例是建立在实施例1的基础上，其除了包含实施例1中的结构外，另外在所述机箱1外设有热交换器8，所述排风风道4与热交换器8相连接，所述的热交换器8为第二蒸发器或第二冷凝器。在所述热交换器8外侧设有第五风机81。
实施例7
本实施例是建立在实施例1的基础上，其除了包含实施例1中的结构外，另外在所述机箱1外设有热回收装置9，所述排风风道4与热回收装置9相连接。
实施例8
本实施例是建立在实施例7的基础上，其除了包含实施例7中的结构外，另外在所述机箱1外设有热回收装置9，所述排风风道4与热回收装置9相连接。
实施例9
本实施例是建立在实施例6-8的基础上，其除了包含实施例6-8 中的任意一种结构外，进一步限定了第一蒸发器5为热管蒸发器，所述热管蒸发器包括有蒸发器本体51，在蒸发器本体进气前端设有热管低温区52，在蒸发器本体51后端出风区设有热管高温区53。
实施例10
本实施例是建立在实施例1-5的基础上，其除了包含实施例1-5 中的任意一种结构外，在所述机箱1内还设有补风风道10，在所述补风风道10的进风端设有第四风机13。
实施例11
本实施例是建立在实施例6-9的基础上，其除了包含实施例6-9 中的任意一种结构外，另外在所述机箱1内还设有补风风道10，在所述补风风道10的进风端设有第四风机13。
实施例12
本实施例是建立在实施例1-11的基础上，其除了包含实施例 1-11中的任意一种结构外，另外在所述热风风道3出风端设有第二风机11，在所述排风风道4的进风端设有第三风机12。
参照图1和3，本发明中还包括有压缩机14，在所述压缩机14 的出液端上设有四通阀15，所述四通阀15的第一阀口151通过第一管路16与第一冷凝器6的冷媒进液端相连接，所述第一冷凝器6的冷媒出液端通过第二管路17与设置储液罐18相连接，在所述第二管路17上设有第一单向阀19，所述储液罐18通过第三管路20与设置在机箱1内的热交换分离器21相连接，所述热交换分离器21的出液端通过第四管路22与第一蒸发器5的进液端相连接，在所述第四管路22上设有第二单向电磁阀23，所述第一蒸发器5的出液端通过第五管路24与热交换分离器21的进液端相连接，所述热交换分离器 21通过第六管路25与压缩机14相连接，在所述四通阀15的第二阀口152上设有与第五管路24连通的第七管路26，在所述第二单向电磁阀23与热交换分离器21之间的第四管路22上设有节流装置27。
参照图7，本发明多用途热泵干燥机实现除湿过程：四通阀15 不通电，压缩机14内的冷媒蒸汽从第一阀口151输出，通过第一管路16送入第一冷凝器6的冷媒进液端，此时，第一冷凝器6将冷媒蒸汽液化过程产生的热量快速散失到热风风道3的空气中，液化后的冷媒进入第二管路17，经过第一单向阀19进入储液罐18，然后经过第三管路20进入热交换分离器21，再进入第四管路22，依次通过第二单向电磁阀23和节流装置27后进入第一蒸发器5，冷媒在第一蒸发器5内气化，吸收热量，从而使进风风道2内的空气温度下降，当达到露点温度时，空气中的水分以液体的方式排出，冷媒气化后通过第五管路24送入热交换分离器21，再经第六管路25回到压缩机14。
本发明中当第一蒸发器5为热管蒸发器时，由进风风道2进入的空气先经过热管低温区52预冷，再经过蒸发器本体51除湿，然后经过热管高温区53预热，通过第一风机7控制以达到露点温度以下，本发明干燥机应用在干燥房时，可以通过检测干燥房内温度和湿度计算出露点温度，然后通过控制第一风机7增大第一冷凝器6的过风面积，加快冷凝器出风速度，从而达到在高温环境下除湿的目的。
参照图2、4、5，还包括有压缩机14，在所述压缩机14的出液端上设有四通阀15，所述四通阀15的第一阀口151通过第一管路16 与第一冷凝器6的冷媒进液端相连接，所述第一冷凝器6的冷媒出液端通过第二管路17与设置储液罐18相连接，在所述第二管路17上设有第一单向阀19，所述储液罐18通过第三管路20与设置在机箱1 内的热交换分离器21相连接，所述热交换分离器21的出液端通过第四管路22与第一蒸发器5的进液端相连接，在所述第四管路22上设有第二单向电磁阀23，所述第一蒸发器5的出液端通过第五管路24 与热交换分离器21的进液端相连接，所述热交换分离器21通过第六管路25与压缩机14相连接，在所述四通阀15的第二阀口152上设有与第五管路24连通的第七管路26，在所述第二单向电磁阀23与热交换分离器21之间的第四管路22上设有节流装置27，所述四通阀15的第三阀口153通过第八管路28与热交换器8的进液端连接，所述热交换器8的出液端通过第九管路29与储液罐18相连接，在所述第九管路29上设有第二单向阀30，所述第四管路22与第九管路29通过第十管路31相连通，在所述第十管路31上设有第一单向电磁阀32。
参照图8当需要进行制冷时，控制四通阀15通电，从压缩机14 输出的冷媒经过第二蒸发器或第二冷凝器，流过第二单向阀30，然后进入储液罐18，再经过热交换分离器21，节流装置27、第二单向电磁阀阀23，流入第一蒸发器5，再回流到热交换分离器21，最后回到压缩机14。
当需要实现升温干燥时，控制四通阀15不通电，从压缩机14输出的冷媒流入第一冷凝器6，然后经过第一单向阀19回到储液罐18，再经过热交换分离器21，节流装置27、第一单向电磁阀32，然后进入第一蒸发器5，再回流到热交换分离器21，最后回到压缩机14。
本发明中冷媒可以在第一蒸发器与第一冷凝器之间运行，也可以在第一蒸发器与第二冷凝器之间运行，也可以在第一冷凝器与第二蒸发器之间运行，从而可以根据不同的工况调节第一蒸发器或第一冷凝器的运转。
本发明中在所述的机箱1内设有隔板,所述隔板将机箱1分成上下两层空腔,其中进风风道2和第一蒸发器5设置在下层空腔内,所述热风风道3、排风风道4、第一冷凝器6设置在上层空腔内,所述第一风机7设置在隔板内从而使上层空腔内与下层空腔相互连通。在下层空腔一侧设有侧隔板，所述侧隔板与机箱内壁之间围成容置空腔，所述压缩机和储液罐设置在容置空腔内。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多用途热泵干燥机，包括有机箱(1)，在所述机箱(1)内设有进风风道(2)、热风风道(3)和排风风道(4)，其特征在于：在所述进风风道(2)内设有第一蒸发器(5)，在所述热风风道(3)内设有第一冷凝器(6)，在所述进风风道(2)与热风风道(3)之间设有第一风机(7)。
2.根据权利要求1所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：在所述排风风道(4)的出风端设有热交换器(8)，所述的热交换器(8)为第二蒸发器或/和第二冷凝器。
3.根据权利要求1或2所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：在所述排风风道(4)内设有热回收装置(9)。
4.根据权利要求1所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：在所述机箱(1)外设有热交换器(8)，所述排风风道(4)与热交换器(8)相连接，所述的热交换器(8)为第二蒸发器或/和第二冷凝器。
5.根据权利要求1或4所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：在所述机箱(1)外设有热回收装置(9)，所述排风风道(4)与热回收装置(9)相连接。
6.根据权利要求2或4所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：在所述机箱(1)内还设有补风风道(10)，在所述补风风道(10)的进风端设有第四风机(13)。
7.根据权利要求6所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：所述补风风道(10)通过热回收装置(9)后与热风风道(3)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：在所述热风风道(3)出风端设有第二风机(11)，在所述排风风道(4)的进风端设有第三风机(12)。
9.根据权利要求1所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：所述的第一蒸发器(5)为热管蒸发器，所述热管蒸发器包括有蒸发器本体(51)，在蒸发器本体进气前端设有热管低温区(52)，在蒸发器本体(51)后端出风区设有热管高温区(53)。
10.根据权利要求2或4所述的一种多用途热泵干燥机，其特征在于：还包括有压缩机(14)，在所述压缩机(14)的出液端上设有四通阀(15)，所述四通阀(15)的第一阀口(151)通过第一管路(16)与第一冷凝器(6)的冷媒进液端相连接，所述第一冷凝器(6)的冷媒出液端通过第二管路(17)与设置储液罐(18)相连接，在所述第二管路(17)上设有第一单向阀(19)，所述储液罐(18)通过第三管路(20)与设置在机箱(1)内的热交换分离器(21)相连接，所述热交换分离器(21)的出液端通过第四管路(22)与第一蒸发器(5)的进液端相连接，在所述第四管路(22)上设有第二单向电磁阀(23)，所述第一蒸发器(5)的出液端通过第五管路(24)与热交换分离器(21)的进液端相连接，所述热交换分离器(21)通过第六管路(25)与压缩机(14)相连接，在所述四通阀(15)的第二阀口(152)上设有与第五管路(24)连通的第七管路(26)，在所述第二单向电磁阀(23)与热交换分离器(21)之间的第四管路(22)上设有节流装置(27)，所述四通阀(15)的第三阀口(153)通过第八管路(28)与热交换器(8)的进液端连接，所述热交换器(8)的出液端通过第九管路(29)与储液罐(18)相连接，在所述第九管路(29)上设有第二单向阀(30)，所述第四管路(22)与第九管路(29)通过第十管路(31)相连通，在所述第十管路(31)上设有第一单向电磁阀(32)。
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