CN110360830A - 一种全密闭粉体流热泵干燥机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全密闭粉体流热泵干燥机，包括干燥器、冷却器和加热器，且三者均具有中空腔室，且三者的中空腔室依次连接形成完整回路，同时在所述冷却器和加热器之间加入鼓风机，所述鼓风机能使风在干燥器、冷却器和加热器之间循环流动，同时所述冷却器和加热器能使在各自中空腔室内的风进行冷却或加热，同时在中空腔室内加入热泵机组，即中空腔室与热泵机组的管路相连接，热泵机组在干燥器内加热物料，在冷却器内冷却物料，实现干燥冷却一体化，设备的节能效果好，鼓风机的循环，减少粉尘排放，甚至粉尘零排放，达到节能减排的环保要求。

Description

一种全密闭粉体流热泵干燥机
技术领域
本发明涉及干燥设备领域，尤其涉及一种复合型、用途广的全密闭粉体流热泵干燥机，可广泛应用农业、化工、食品制药和生物工程领域，尤其适用于谷物、玉米、油菜籽等农业领域的干燥。
背景技术
众所周知，在农业、化工工业、食品、制药、生物工程等领域广泛运用到干燥技术，如农业领域中油菜籽、玉米、谷物等的干燥，化工工业中原料的干燥，食品领域中添加剂的干燥等，上述中运用到粉固体物料的干燥，常用的干燥设备有流化床、滚筒等设备，但流化床、滚筒的能耗大、粉尘排放量大、配套使用的设备多，安装维护难度大，不符合目前的环保节能的要求。
因此本发明专利发明人，针对常用的干燥设备不符合节能环保要求的问题，旨在发明一种全密闭粉体流热泵干燥机，希望符合节能减排的环保要求。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种全密闭粉体流热泵干燥机。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种全密闭粉体流热泵干燥机，包括干燥器、冷却器和加热器，且三者均具有中空腔室，且三者的中空腔室依次连接形成完整回路，同时在所述冷却器和加热器之间加入鼓风机，所述鼓风机能使风在干燥器、冷却器和加热器之间循环流动，同时所述冷却器和加热器能使在各自中空腔室内的风进行冷却或加热。
优选地，所述干燥器内的中空腔室内设置有第一换热板组，所述冷却器和加热器的中空腔室内分别设置有第二换热板组，且所述第一换热板组的一端通过压缩机与所述冷却器中的第二换热板组的一端连接，所述冷却器中的第二换热板组的另一端通过膨胀阀与加热器中的第二换热板组的一端连接，所述加热器中的第二换热板组的另一端与第一换热板组的另一端连接，形成完整的制冷循环，并且其内部有制冷剂流动。随着制冷剂在干燥器换热板内冷凝放热加热板外物料，在冷却器内蒸发吸热冷却板外废气，进而实现高效的干燥。
优选地，所述干燥器内的第一换热板组设置有两组，且分别串联在所述干燥器的中空腔室内，同时一上一下设置，所述干燥器的上端还设置有进料口，下端设置有出料口，与所述冷却器连接的位置，设置在所述第一换热板组的上方。两组第一换热板组的设计保证了干燥的效率，将带有湿气的气体从第一换热板组的上方排出，保证了湿气不会对已经干燥完毕的物料进行影响。
优选地，所述第一换热板组由多个第一换热板均匀间隔竖直设置形成，所述第二换热板组由多个第二换热板均匀间隔竖直设置形成，且所述第一换热板和第二换热板均为枕型板式换热板，所述枕型板式换热板是通过两张不锈钢板片叠加在一起，通过激光穿透焊接在一起，然后在板片之间通过高压流体进行膨胀形成内部通道，且所述第一换热板的焊点的位置为圆孔。圆孔的设置保证了湿气从板间进行排出，板片之间的内部通道保证了制冷剂的流动。
优选地，与所述加热器连接的所述干燥器的位置设置有管道，每个所述第一换热板的下端设置有气流吹扫腔，且在所述气流吹扫腔的侧壁设置有多个吹扫口，所述第一换热板组的气流吹扫腔通过所述管道连通。实现板间物料的吹扫，防止第一换热板之间有残留的物料。
优选地，所述冷却器的排风口端还连接有冷凝水收集口，所述冷凝水收集口能将冷却器内的冷凝水进行收集。风从干燥器流动至冷却器时，此时的风的湿度较高，在冷却器内时，由于低温会使水汽凝结形成液态水，液态水进入冷凝水收集口，湿度降低之后的风继续流向鼓风机。
本发明一种全密闭粉体流热泵干燥机的有益效果是，鼓风机能使风在干燥器、冷却器和加热器之间循环流动，同时冷却器和加热器能使在各自中空腔室内的风进行冷却或加热，同时在中空腔室内加入热泵机组，即中空腔室与热泵机组的管路相连接，热泵机组在干燥器内加热物料，在冷却器内冷却物料，实现干燥冷却一体化，设备的节能效果好，鼓风机的循环，减少粉尘排放，甚至粉尘零排放，达到节能减排的环保要求。
附图说明
图1为全密闭粉体流热泵干燥机的结构示意图。
图2为内部风的循环的流程结构示意图。
图3为内部制冷剂循环的流程结构示意图。
图4为第一换热板组在有物料时的工作示意图。
图5为图4的局部放大图。
图6为第二换热板组的结构示意图。
图7为第一换热板的轴视图。
图8为第二换热板的轴视图。
图中：
1-干燥器；2-冷却器；3-加热器；4-鼓风机；5-第一换热板组；6-第二换热板组；7-压缩机；8-膨胀阀；9-管道；
11-进料口；12-出料口；
21-冷凝水收集口；
51-第一换热板；52-圆孔；53-气流吹扫腔；54-吹扫口；
61-第二换热板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1-8所示，本实施例中的一种全密闭粉体流热泵干燥机，包括干燥器1、冷却器2和加热器3，且三者均具有中空腔室，同时这三个中空腔室主要实现两个循环，分别是风的循环和制冷剂(主要是进行热量传递，可以选择比热容较大的液体)的循环，风的循环主要是来使物料之间进行快速干燥，制冷剂的循环主要是加热干燥器内的湿物料，使其湿气排出，同时加热流经加热器的废气，使其温度进一步提升，避免废气因温度过低进入干燥器导致的不良效果，冷却流经冷却器的热废气，使其温度降低，达到冷凝，使干燥后废气中水分冷凝排出，制冷剂的循环主要依靠热泵系统实现。
参见附图2，风的循环：三者的中空腔室依次连接形成完整回路，同时在冷却器2和加热器3之间加入鼓风机4，鼓风机4能使风在干燥器1、冷却器2和加热器3之间循环流动，同时冷却器2和加热器3能使在各自中空腔室内的风进行冷却或加热。冷却器2的排风口端还连接有冷凝水收集口21，冷凝水收集口21能将冷却器2内的冷凝水进行收集。风从干燥器1流动至冷却器2时，此时的风的湿度较高，在冷却器2内时，由于低温会使水汽凝结形成液态水，液态水进入冷凝水收集口21，湿度降低之后的风继续流向鼓风机4。
在附图1和2中，仅用一箭头表示冷凝水收集口21，主要的原因是冷却器2内有第二换热板61，第二换热板组6内的液体温度极低，会使从干燥器1的高湿度的热风急速的在第二换热板61的板面进行液化，很容易的被残留在冷却器2内，此时仅需要在冷却器2上设置一个开口就能将冷凝水进行引流，引流可以是实施引流，也可以是定期引流，所以也没必要过分详细的展现。
参见附图3，制冷剂的循环，在制冷循环内部不同阶段的状态均不一样。干燥器1内的中空腔室内设置有第一换热板组5，冷却器2和加热器3的中空腔室内分别设置有第二换热板组6，且第一换热板组5的一端通过压缩机7与冷却器2中的第二换热板组6的一端连接，冷却器2中的第二换热板组6的另一端通过膨胀阀8与加热器3中的第二换热板组6的一端连接，加热器3中的第二换热板组6的另一端与第一换热板组5的另一端连接，形成完整的制冷循环，并且其内部有制冷剂流动，即组成了完整的热泵系统。随着制冷剂温度的升降进而实现干燥和冷却的目的，在三个腔室内增加换热板组主要是为了提高温度变化的速度，进而实现高效的干燥。
制冷剂的循环主要依靠压缩机7实现，压缩机的作用是把压力较低的制冷剂蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。压缩机7吸入从冷却器2出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入干燥器1，在干燥器1中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入冷却器2，在冷却器2中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入压缩机7的入口，从而完成制冷循环。
干燥器1内的第一换热板组5设置有两组，且分别串联在干燥器1的中空腔室内，同时一上一下设置，干燥器1的上端还设置有进料口11，下端设置有出料口12，与冷却器2连接的位置，设置在第一换热板组5的上方。两组第一换热板组5的设计保证了干燥的效率，将带有湿气的气体从第一换热板组5的上方排出，保证了湿气不会对已经干燥完毕的物料进行影响。
第一换热板组5由多个第一换热板51均匀间隔竖直设置形成，第二换热板组6由多个第二换热板61均匀间隔竖直设置形成，且第一换热板51和第二换热板61均为枕型板式换热板，枕型板式换热板是通过两张不锈钢板片叠加在一起，通过激光穿透焊接在一起，然后在板片之间通过高压流体进行膨胀形成内部通道，且第一换热板51的焊点的位置为圆孔52。圆孔52的设置保证了湿气从板间进行排出，具体示意参见附图4，板片之间的内部通道保证了制冷剂的流动。
参见附图1和4，风的循环和液体的循环之间的交叉点：与加热器3连接的干燥器1的位置设置有管道9，每个第一换热板51的下端设置有气流吹扫腔53，且在气流吹扫腔53的侧壁设置有多个吹扫口54，第一换热板组5的气流吹扫腔53通过管道9连通。实现板间物料的吹扫，防止第一换热板51之间有残留的物料。
整体的工作原理为：设备工作时，需干燥的含湿量较高的物料进入粉体流干燥器1，缓慢流经粉体流干燥器1换热板间，与板内高温高压的气态制冷剂进行换热，换热后含湿量较高的物料温度升高，水分被蒸发，蒸发出的水气与鼓风机4带过来的废气混合进入冷却器2，流经冷却器2换热板外表面，与板内的制冷剂液体进行热交换，板内制冷剂液体吸热蒸发成低温低压的气态回到压缩机7，板外废气降温冷凝，冷凝水从冷却器2底部的排水口排出，经冷却后的低温废气经鼓风机4进入加热器3，与加热器3内部的换热板进行热交换，气态制冷剂在加热器3内的换热板内部进一步冷凝放热加热板外废气，加热后的废气温度升高进入干燥器1内部，依次往复循环。
全密闭热泵干燥机的有益效果是，鼓风机4能使风在干燥器1、冷却器2和加热器3之间循环流动，同时冷却器2和加热器3能使在各自中空腔室内的风进行冷却或加热，同时在中空腔室内加入热泵机组实现干燥冷却一体化，设备的节能效果好，鼓风机4的循环，减少粉尘排放，甚至粉尘零排放，达到节能减排的环保要求。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种全密闭粉体流热泵干燥机，其特征在于：包括干燥器(1)、冷却器(2)和加热器(3)，且三者均具有中空腔室，且三者的中空腔室依次连接形成完整回路，同时在所述冷却器(2)和加热器(3)之间加入鼓风机(4)，所述鼓风机(4)能使风在干燥器(1)、冷却器(2)和加热器(3)之间循环流动，同时所述冷却器(2)和加热器(3)能使在各自中空腔室内的风进行冷却或加热。
2.根据权利要求1所述的一种全密闭粉体流热泵干燥机，其特征在于：所述干燥器(1)内的中空腔室内设置有第一换热板组(5)，所述冷却器(2)和加热器(3)的中空腔室内分别设置有第二换热板组(6)，且所述第一换热板组(5)的一端通过压缩机(7)与所述冷却器(2)中的第二换热板组(6)的一端连接，所述冷却器(2)中的第二换热板组(6)的另一端通过膨胀阀(8)与加热器(3)中的第二换热板组(6)的一端连接，所述加热器(3)中的第二换热板组(6)的另一端与第一换热板组(5)的另一端连接，形成完整的制冷循环，并且其内部有制冷剂流动。
3.根据权利要求2所述的一种全密闭粉体流热泵干燥机，其特征在于：所述干燥器(1)内的第一换热板组(5)设置有两组，且分别串联在所述干燥器(1)的中空腔室内，同时一上一下设置，所述干燥器(1)的上端还设置有进料口(11)，下端设置有出料口(12)，与所述冷却器(2)连接的位置，设置在所述第一换热板组(5)的上方。
4.根据权利要求2所述的一种全密闭粉体流热泵干燥机，其特征在于：所述第一换热板组(5)由多个第一换热板(51)均匀间隔竖直设置形成，所述第二换热板组(6)由多个第二换热板(61)均匀间隔竖直设置形成，且所述第一换热板(51)和第二换热板(61)均为枕型板式换热板，所述枕型板式换热板是通过两张不锈钢板片叠加在一起，通过激光穿透焊接在一起，然后在板片之间通过高压流体进行膨胀形成内部通道，且所述第一换热板(51)的焊点的位置为圆孔(52)。
5.根据权利要求2所述的一种全密闭粉体流热泵干燥机，其特征在于：与所述加热器(3)连接的所述干燥器(1)的位置设置有管道(9)，每个第一换热板(51)的下端设置有气流吹扫腔(53)，且在所述气流吹扫腔(53)的侧壁设置有多个吹扫口(54)，所述第一换热板组(5)的气流吹扫腔(53)通过所述管道(9)连通。
6.根据权利要求1所述的一种全密闭粉体流热泵干燥机，其特征在于：所述冷却器(2)的排风口端还连接有冷凝水收集口(21)，所述冷凝水收集口(21)能将冷却器(2)内的冷凝水进行收集。
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