CN111664666A - 一种多运行模式的种子热泵干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及干燥装置领域,具体涉及一种多运行模式的种子热泵干燥装置,包括干燥室、主机室和风道;主机室内包括温湿度传感器、蒸发器、集水槽、储液罐和压缩机;主机室的顶部设有内循环风阀,底部固定连接有冷凝器;冷凝器上通过固设冷凝器风扇与干燥室底部进风口连接;风道内部被并排设置的湿热换热器和切换风阀分隔成上风道和下风道;上风道设有新风风阀和排风风阀,并通过排湿风扇与干燥室连通;下风道的一端密封,另一端与冷凝器连接,并通过内循环阀与主机室连通;本方案通过温湿度传感器实时监测温度和湿度的变化,并以此为依据来调节各个风阀的开关程度,从而切换干燥装置的运行模式;并通过湿热换热器来回收热风热量,提高系统效率。
Description
技术领域
本发明涉及干燥装置领域,具体涉及一种多运行模式的种子热泵干燥装置。
背景技术
种子等农品的干燥过程是实现批量化加工并确保品质的重要工艺,传统的晾晒方法受天气、季节等因素影响较大,难以保证干燥品质,而燃煤等热风干燥方法能耗巨大,且造成较大的环境污染。采用热泵干燥具有能耗低、品质可控、无污染等优点,特别适于现代农产品批量干燥生产。通常的热泵干燥装置多采用单一的开式或闭式干燥原理,在物料含水率不同、环境温度和湿度不同时均采用同一运行模式,使热泵运行工况与脱水要求及环境条件间不能良好匹配,造成干燥过程综合能效提高。现急需一种多运行模式的热泵干燥系统,实现不同运行模式实时切换,以降低干燥过程能耗。
传统的热泵干燥系统主要包括开式系统和闭式系统,其中开式系统将干燥室内的高湿热风直接排至环境,同时将环境中的低湿新风置换至干燥室内,实现物料的干燥过程,闭式系统则利用热泵蒸发器将干燥室内的高湿热风降温除湿,仅少量补充环境新风,干燥过程在闭式环境下进行。两种系统各有优缺点,开式系统在环境温度较高、湿度较低时可使热泵在较低温差下运行,系统能耗较低;而闭式系统在环境温度较低时能耗较低,且干燥室内空气较清洁;二者在不同运行条件、干燥要求、环境条件下存在互补性,但是对于物料干燥来说仍然达不到较高的干燥水平。目前仍缺少一种多运行模式的热泵干燥装置来实现单台机组多模式切换运行。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题,提出了一种多运行模式的种子热泵干燥装置,通过采用单台机组多种运行模式的设计方案,实现热泵干燥装置在开式、闭式和混合模式下的切换运行,从而有效提高了热泵工况与干燥过程的匹配性,降低了系统能耗,提高种子的干燥质量。
本发明的技术方案是一种多运行模式的种子热泵干燥装置,包括主机室、干燥室和风道,所述主机室位于所述风道下方;其特征在于,所述主机室的顶部设有内循环风阀,所述主机室内部从上到下依次设有蒸发器、集水槽、储液罐和压缩机;所述蒸发器的顶部固设有与所述内循环风阀位置对应的蒸发器风扇,所述储液罐和压缩机并排安装在所述主机室底部;所述主机室底部还固定安装有与所述压缩机相连的冷凝器;所述冷凝器上设置有冷凝风扇;所述冷凝风扇设置在紧靠所述干燥室进风口的位置;
所述风道被隔板分隔成上风道和下风道,所述上风道一端设有与外界连通的新风风阀,另一端安装有与所述干燥室连通的排湿风扇;所述上风道内靠近所述新风风阀的位置设有湿热换热器,所述湿热换热器的底部穿过所述隔板与所述下风道连通,顶部与安装在上风道顶层的排风风阀相连通;所述隔板上还设有切换风阀,所述切换风阀位于所述湿热换热器和排湿风扇之间;所述下风道通过所述内循环风阀与主机室相连通,所述下风道通过所述冷凝器和冷凝风扇与所述干燥室相连通。
优选的,所述湿热换热器将所述上风道分隔,新风由所述新风风阀进入所述上风道后通过所述湿热换热器进入所述下风道,所述干燥室内的高湿热风由所述排湿风扇送入所述上风道后,一部分通过所述切换风阀进入所述下风道,另一部风经所述湿热换热器处理后由所述排风风阀排出。
优选的,所述蒸发器与集水槽之间设有用于排水的排水阀;所述蒸发器经膨胀阀与所述冷凝器相连通。
优选的,所述主机室内设有用于实时监测主机室内部环境的温度和湿度变化的温湿度传感器。
优选的,所述热泵干燥装置外部邻近所述排风风阀的位置设有用于实时监测主机室外部环境的温度和湿度变化的环境温湿度传感器。
优选的,所述新风风阀、排风风阀、切换风阀和内循环风阀的开合度均可调整,所述新风风阀、排风风阀、切换风阀和内循环风阀的开合程度依据主机室内部和装置外部环境的温湿度进行调整。
本发明的有益效果:
本发明实现了热泵干燥系统的开式、闭式及混合运行模式下的切换运行;通过设置温湿度传感器来实时监测温度和湿度的变化,进而对干燥系统的运行模式进行切换,通过控制新风风阀、排风风阀、切换风阀和内循环风阀的开度,实现部分新风置换和部分降温除湿;并且通过设置湿热换热器,能够在开式模式和混合运行模式下回收热风热量,有效提高系统效率。
附图说明
图1为本发明提供的多运行模式种子热泵干燥装置结构示意图;
图中,1、新风风阀;2、蒸发器风扇;3、蒸发器;4、排水阀;5、集水箱;6、储液罐;7、排风风阀;8、环境温湿度传感器;9、湿热交换器;10、切换风阀;11、内循环风阀;12、主机室温湿度传感器;13、膨胀阀;14、压缩机;15、冷凝器;16、冷凝风扇;17、排湿风扇;18、上风道;19、下风道;20、隔板。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示,本发明的一种多运行模式的种子热泵干燥装置,包括干燥室、主机室和风道,主机室设置在风道的下方,干燥室设置在整个干燥装置的一侧;主机室的顶部设有用于通风的内循环风阀11,主机室内部从上到下依次安装有主机室温湿度传感器12、蒸发器3、集水槽5、储液罐6和压缩机14;蒸发器3上部固定设置有蒸发器风扇2,蒸发器风扇2与主机室顶部的内循环风阀11的位置对应;蒸发器3的下部设有排水阀4并与集水槽5连接,冷却析出后的水经排水阀4进入集水槽5中;储液罐6与蒸发器3连接;压缩机14与储液罐6并排设置在主机室内部的底面上;主机室底部一侧还固定安装有冷凝器15,压缩机14与冷凝器15并排连接;冷凝器15上固定连接有冷凝风扇16,冷凝风扇16与干燥室底部的进风口紧邻,并将经过冷凝器15加热后的干燥热风通过进风口送入干燥室内;蒸发器3还通过膨胀阀13与冷凝器15连通;
在风道内设有一隔板20,通过隔板20将风道分隔成上风道18和下风道19;上风道18呈“一”型,下风道19呈“┓”型;上风道18的一端设有与外接连通的新风风阀1,另一端安装有与所述干燥室连通的排湿风扇17,上风道18的顶层安装有排风风阀7;在上风道18内部靠近新风风阀1的位置安装有用于改变空气流向和回收热量的湿热换热器9,湿热换热器9的底部穿过隔板20与下风道19连通,顶部与安装在上风道18顶层的排风风阀7相连通;外界自然风通过新风风阀1进入上风道18后经湿热换热器9进入下风道19中;隔板20上还设有切换风阀10,切换风阀10位于湿热换热器9和排湿风扇17之间,干燥室内的高湿热风经排湿风扇17进入上风道18后,可以通过湿热换热器9处理后经排风风阀7排出;还可以通过切换风阀10进入下风道19中;下风道19通过设置在主机室上的内循环风阀11与主机室连通,下风道19的出风口通过冷凝器15和冷凝风扇16与干燥室相连通;从下风道18出来的风经过冷凝器15和冷凝器风扇16后进入干燥室,
进一步的,热泵干燥装置中设置的排风风阀7、湿热换热器9、内循环风阀11和蒸发器3从上到下位置对应;
进一步的,在整个热泵干燥装置的外部还设有环境温湿度传感器8,通过主机室温湿度传感器12和环境温湿度传感器8,能够实时监测主机室内和外部环境的温度、湿度变化,并依据所监测到的温湿度变化来控制风阀的开合程度,进而改变干燥装置的运行模式。
本发明的干燥室的运行过程及原理:
在开式工作模式下,新风风阀1打开,切换风阀10和内循环风阀11均处于关闭状态,外界自然风从新风风阀1进入湿热换热器9进入下风道19,经冷凝器15加热后,由冷凝风扇16送入干燥室内进行干燥;干燥后的高湿热风由排湿风扇17送入上风道18内,经湿热换热器9处理后由排风风阀7排出到装置外。
在闭式工作模式下,干燥装置内部已经通入自然风,将新风风阀1和排风风阀7关闭,并将内循环风阀11和切换风阀10打开,干燥室内的高湿热风经排湿风扇17进入上风道18中后再通过切换风阀10进入下风道19,进入下风道19的高湿热风一部分经内循环阀11和蒸发器风扇2进入主机室内,另一部则直接通过冷凝器15加热后由冷凝器风扇16送入干燥室;进入主机室的高湿热风经蒸发器3冷却析水,冷却后析出的水由排水阀4进入集水槽5,经过除湿后的低湿冷风经冷凝器15加热后由冷凝风扇16送入干燥室进行干燥。
采用混合运行模式时,通过控制新风风阀1、排风风阀7、切换风阀10和内循环风阀11,可将部分新风引入系统,通过部分新风置换、部分降温的方式除湿。
可以理解的是,在闭式工作模式和混合运行工作模式中,通过环境温湿度传感器8和主机室温湿度传感器12对装置外部和内部的温度和湿度进行实时监测,并通过其监测结果对切换风阀10和内循环风阀11的开度进行控制,进而调整风道内风的流动方向和流动量。
本发明的优势在于,采用切换风阀和内循环风阀切换的方式,实现了热泵干燥系统的开式、闭式及混合运行模式下的切换运行;通过主机室温湿度传感器和环境温湿度传感器实时监测温度和湿度的变化并对干燥系统的运行模式进行切换,控制新风风阀、排风风阀、切换风阀和内循环风阀的开度,实现部分新风置换和部分降温除湿;通过设置湿热换热器,在开式模式和混合运行模式下回收热风热量,有效提高系统效率。
上述说明仅为本发明的优选实施例,并非是对本发明的限制,凡在本发明的内容范围内所做出的任何修改、等同替换、改型等,均应包含在本发明的专利保护范围之内。
Claims (6)
1.一种多运行模式的种子热泵干燥装置,包括主机室、干燥室和风道,所述主机室位于所述风道下方;其特征在于,所述主机室的顶部设有内循环风阀(11),所述主机室内部从上到下依次设有蒸发器(3)、集水槽(5)、储液罐(6)和压缩机(14);所述蒸发器(3)的顶部固设有与所述内循环风阀(11)位置对应的蒸发器风扇(2),所述储液罐(6)和压缩机(14)并排安装在所述主机室底部;所述主机室底部还固定安装有与所述压缩机(14)相连的冷凝器(15);所述冷凝器(15)上设置有冷凝风扇(16);所述冷凝风扇(16)设置在紧靠所述干燥室进风口的位置;
所述风道被隔板(20)分隔成上风道(18)和下风道(19),所述上风道(18)一端设有与外界连通的新风风阀(1),另一端安装有与所述干燥室连通的排湿风扇(17);所述上风道(18)内靠近所述新风风阀(1)的位置设有湿热换热器(9),所述湿热换热器(9)的底部穿过所述隔板(20)与所述下风道(19)连通,顶部与安装在上风道(18)顶层的排风风阀(7)相连通;所述隔板(20)上还设有切换风阀(10),所述切换风阀(10)位于所述湿热换热器(9)和排湿风扇(17)之间;所述下风道(19)通过所述内循环风阀(11)与所述主机室相连通,所述下风道(19)通过所述冷凝器(15)和冷凝风扇(16)与所述干燥室相连通。
2.根据权利要求1所述的一种热泵干燥装置,其特征在于,所述湿热换热器(9)将所述上风道(18)分隔,新风由所述新风风阀(1)进入所述上风道(18)后通过所述湿热换热器(9)进入所述下风道(19),所述干燥室内的高湿热风由所述排湿风扇(17)送入所述上风道(18)后,一部分通过所述切换风阀(10)进入所述下风道(19),另一部风经所述湿热换热器(9)处理后由所述排风风阀(7)排出。
3.根据权利要求1所述的一种热泵干燥装置,其特征在于,所述蒸发器(3)与集水槽(4)之间设有用于排水的排水阀(4);所述蒸发器(3)经膨胀阀(13)与所述冷凝器(15)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种热泵干燥装置,其特征在于,所述主机室内设有用于实时监测主机室内部环境的温度和湿度变化的温湿度传感器(12)。
5.根据权利要求1所述的一种热泵干燥装置,其特征在于,所述热泵干燥装置外部邻近所述排风风阀(7)的位置设有用于实时监测主机室外部环境的温度和湿度变化的环境温湿度传感器(8)。
6.根据权利要求1所述的一种热泵干燥装置,其特征在于,所述新风风阀(1)、排风风阀(7)、切换风阀(10)和内循环风阀(11)的开合度均可调整,所述新风风阀(7)、排风风阀(7)、切换风阀(10)和内循环风阀(11)的开合程度依据主机室内部和装置外部环境的温湿度进行调整。
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