CN114294939A

CN114294939A - 热风供给组件和热泵烘干系统

Info

Publication number: CN114294939A
Application number: CN202111590864.XA
Authority: CN
Inventors: 李梦璐; 李天阳; 贾胜任; 尚瑞
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2041-12-23
Also published as: CN114294939B

Abstract

本申请提供一种热风供给组件和热泵烘干系统。该热风供给组件包括循环风通道，入口端和出口端均与待供热风空腔连通；热泵系统，包括循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发器设有并联设置的至少两个；所述热泵系统设有至少两个，所有所述蒸发器并排设在所述循环风通道中靠近所述入口端；所有所述冷凝器并排设在所述循环风通道中靠近所述出口端。本申请采用闭式循环系统，热泵运行时不受室外环境温度影响。将多个双蒸发温度的热泵系统并联，逐级降低蒸发温度，分级控制，提高系统能效，提升烘干效率和烘干品质，各级热泵系统实现独立控制，利用系统余热，减小蒸发温度和冷凝温度温差，降低压缩机功耗，节能环保。

Description

热风供给组件和热泵烘干系统

技术领域

本申请属于烘干系统技术领域，具体涉及一种热风供给组件和热泵烘干系统。

背景技术

烘干机目前市场需求量较大，但市场上大多数都为燃煤、电加热、生物质锅炉等作为热源，燃烧产生的废气排放到大气中，不但对环境污染较大，而且系统能源利用率低。虽有采用热泵来进行烘干，具有节能环保等特点，但传统热泵系统一般为单级压缩制冷循环，即仅有一级蒸发和压缩过程，能效的利用率不高。

发明内容

因此，本申请提供一种热风供给组件和热泵烘干系统，能够解决现有技术中传统热泵系统能效的利用率不高的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种热风供给组件，包括：

循环风通道，入口端和出口端均与待供热风空腔连通；

热泵系统，包括循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发器设有并联设置的至少两个；

所述热泵系统设有至少两个，所有所述蒸发器并排设在所述循环风通道中靠近所述入口端；所有所述冷凝器并排设在所述循环风通道中靠近所述出口端。

可选地，所述热风供给组件还包括有温度传感器，所述温度传感器设有多个，且分别对所有的所述冷凝器和所有的所述蒸发器的出风侧温度进行检测。

可选地，所述循环风通道中设有多个送风件，能够调控所述循环风通道的风速。

可选地，所述蒸发器的迎风侧和背风侧均设有所述送风件。

可选地，所有所述蒸发器所在的热泵循环管路上均设有控制阀，能够调控每个所述蒸发器的运行。

根据本申请的另一方面，提供了一种热泵烘干系统，包括如上所述的热风供给组件。

可选地，所述热泵烘干系统还包括有烘干室，所述入口端和所述出口端均连通于所述烘干室。

本申请提供的一种热风供给组件，包括：循环风通道，入口端和出口端均与待供热风空腔连通；热泵系统，包括循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发器设有并联设置的至少两个；所述热泵系统设有至少两个，所有所述蒸发器并排设在所述循环风通道中靠近所述入口端；所有所述冷凝器并排设在所述循环风通道中靠近所述出口端。

本申请采用闭式循环系统，热泵运行时不受室外环境温度影响。将多个双蒸发温度的热泵系统并联，逐级降低蒸发温度，分级控制，提高系统能效，提升烘干效率和烘干品质，各级热泵系统实现独立控制，利用系统余热，减小蒸发温度和冷凝温度温差，降低压缩机功耗，节能环保。

附图说明

图1为本申请实施例的热泵烘干系统的结构原理图。

附图标记表示为：

1、烘干室；2、风机I；3、蒸发器IIb；4、电磁阀IIb；5、电磁阀IIa；6、蒸发器IIa；7、蒸发器Ib；8、电磁阀Ib；9、电磁阀Ia；10、蒸发器Ia；11、风机II；12、电子膨胀阀I；13、压缩机I；14、电子膨胀阀II；15、压缩机II；16、冷凝器I；17、冷凝器II；18、风机III；19、温度传感器Ia；20、温度传感器Ib；21、温度传感器I；22、温度传感器IIa；23、温度传感器IIb；24、温度传感器II。

具体实施方式

结合参见图1所示，根据本申请的实施例，一种热风供给组件，包括：

循环风通道，入口端和出口端均与待供热风空腔连通；

在一些实施例中，热风供给组件还包括有温度传感器，所述温度传感器设有多个，且分别对所有的所述冷凝器和所有的所述蒸发器的出风侧温度进行检测。

在循环风通道中所有冷凝器和所有蒸发器等部件上设置温度传感器，方便检测经过各部件的出风温度，能够对各部件的运行状态进行调整，比如调控热泵系统运行或停止。

在一些实施例中，循环风通道中设有多个送风件，能够调控所述循环风通道的风速。优选地，蒸发器的迎风侧和背风侧均设有所述送风件。

在循环风通道中设置多个送风件，比如风机，能加快风速，增加风压。尤其是循环风通道入口端设置多个蒸发器，风阻大，在蒸发器的迎风侧和背风侧均设置送风件，能加速风流量。

在一些实施例中，所有所述蒸发器所在的热泵循环管路上均设有控制阀，能够调控每个所述蒸发器的运行。

对于并排设置的多个蒸发器，在各自的热泵循环管路上均设有控制阀，能对每个蒸发器的通断进行调控，适应不同的热风供应情况。

在一些实施例中，热泵烘干系统还包括有烘干室1，所述入口端和所述出口端均连通于所述烘干室1。

将循环风通道的两端直接连通烘干室1，相当于热泵系统安装在室内，不受外界环境温度影响，系统的能效更高。采用多个双蒸发温度的热泵系统并联的形式，可以更好的独立控制接入系统的换热器个数，实现逐级控制，梯级利用，提高物质的烘干品质，提升烘干效率。

如图1所示本申请采用多个双蒸发温度热泵系统并联，与闭式热泵烘干系统相结合，达到烘干物料的目的。

闭式热泵烘干系统中，热泵与烘干室1安装在同一密闭空间中，蒸发器吸收的热量传递给冷凝器，可以利用系统余热降低蒸发温度与冷凝温度，降低压缩机功耗，节能效果明显。

热泵系统安装在室内，不受外界环境温度影响，系统的能效更高。采用多个双蒸发温度热泵系统并联的形式，可以更好的独立控制接入系统的换热器个数，实现逐级控制，梯级利用，提高物质的烘干品质，提升烘干效率。

n表示热泵系统的个数，m表示风机的个数。热泵系统n由压缩机n、电子膨胀阀n、冷凝器n、蒸发器na、蒸发器IIb、电磁阀na、电磁阀nb、温度传感器na、温度传感器nb、温度传感器n组成(n＝I，II，III…)。

下方以n＝II，m＝III为例，如图1所示，即系统由两个并联的热泵系统和三个风机构成，其中两个热泵系统中有四个蒸发器两个冷凝器。第一热泵系统由压缩机I13、电子膨胀阀I12、冷凝器I16、蒸发器Ia10、蒸发器Ib7、电磁阀Ia9、电磁阀Ib8、温度传感器Ia19、温度传感器IIa20、温度传感器I21组成；第二热泵系统由压缩机II15、电子膨胀阀II14、冷凝器II17、蒸发器IIa6、蒸发器IIb3、电磁阀IIa5、电磁阀IIb4、温度传感器IIa22、温度传感器IIb23、温度传感器II24组成。

系统运行时，在第一热泵系统中首先制冷剂经过压缩机I13压缩，之后经过冷凝器I16冷凝，之后经过电子膨胀阀I12节流，之后经过蒸发器Ia10、蒸发器Ib7，蒸发之后被吸入压缩机I13，完成一个热泵循环系统。在第二热泵系统中，首先制冷剂经过压缩机II15压缩，之后经过冷凝器I16I冷凝，之后经过电子膨胀阀II14节流，之后经过蒸发器IIa6,、蒸发器IIb3，蒸发之后被吸入压缩机II15，完成一个热泵循环系统。两个热泵系统都开启时空气在风道中的循环过程为：空气经过冷凝器I16和冷凝器I16I，逐级升温，变成高温的干空气，之后由风机III18将高温干空气送入烘干室1，与物料进行热湿交换，经过烘干室1后变成高温高湿的空气，经过风机I2后，经过蒸发器IIb3、蒸发器IIa6、蒸发器Ib7、蒸发器Ia10，逐级降温，经过除湿降温，变成低温干燥的空气，经过风机II11，进入下一循环。

系统中有两个热泵系统并联，每一个热泵系统都可以独立工作，也可以独立控制接入系统中的蒸发器和冷凝器的个数。可通过温度传感器获取到的温度，在热泵系统开启前，先打开风机I2、风机II11、风机III18进行循环，待系统运行△T时间，趋于稳定后，再对温度传感器获取的温度进行检测，通过检测到的蒸发器Ia10的出风温度t1和冷凝器I16的出风温度t1’来控制接入系统中的热泵系统个数，如果t1’-t1≤△t，可只开启第一热泵系统；如果t1’-t1>△t，可同时开启第一热泵系统和第二热泵系统，△t为目标温差。

当t1’-t1>△t时，同时开启电子膨胀阀I12和电子膨胀阀II14，电磁阀IIb4和1b开启，电磁阀IIa5和1a关闭，即第一热泵系统和第二热泵系统同时工作，待系统运行△T时间，趋于稳定后。当从空气经过冷凝器I16时，冷凝器出口的温度传感器I获取到的冷凝器I16出风温度t1’,若检测到t1’达到了进入烘干室1的目标进风温度t时，可以关闭第二热泵系统中的所有阀门，只有第一热泵系统工作。通过烘干室1的高温高湿的空气先经过蒸发器Ib7，电磁阀Ib8开启，蒸发器Ib7出口处的温度传感器Ib20获取到的出风温度t2，如果检测到t2达到目标出风温度t0，完成循环，即保持当前状态，只有蒸发器Ib7接入系统；如果检测到t2没有达到目标出风温度t0，则电磁阀Ia9开启，即蒸发器Ia10、蒸发器Ib7同时接入系统。

如果经过冷凝器I16的出风温度t1’没有达到目标温度t，可继续通过冷凝器I16I冷凝升温，开启第二热泵系统，同时保持电磁阀IIb4和电磁阀Ib8开启，从烘干室1排出的高温高湿的空气，先经过蒸发器IIb3，再经过蒸发器Ib7进行降温除湿，蒸发器Ib7出口处的出风温度为t2，如果温度传感器Ib20获取的蒸发器Ib7的出风温度t2，经检测达到排出室外环境的目标出风温度t0，保持当前阀门开启状态，即完成循环。如果t2没有达到目标出风温度t0，则开启电磁阀Ia9，即蒸发器IIb3、蒸发器Ib7、蒸发器Ia10接入系统，蒸发器Ia10出口处的温度传感器Ia19获取的蒸发器Ia10的出风温度为t1，经检测如果t1达到目标出风温度t0，那么完成循环，即蒸发器IIb3、蒸发器Ib7、蒸发器Ia10接入系统工作；如果t1没有达到目标出风温度t0，那么开启电磁阀IIa5，即蒸发器IIb3、蒸发器IIa6、蒸发器Ib7、蒸发器Ia10接入系统，即所有阀门都开启，两个热泵系统都工作，对烘干室1排出的高湿高温空气进行降温除湿，进入下一循环。

当t1’-t1≤△t时，第一热泵系统工作，开启电磁阀Ib8。待系统运行△T时间，趋于稳定后，当从室外引入的空气经过冷凝器I16时，冷凝器出口的温度传感器I 21获取到的冷凝器I16出风温度t1’,若检测到t1’达到了进入烘干室1的目标进风温度t时，通过烘干室1的高温高湿的空气先经过蒸发器Ib7，电磁阀Ib8开启，蒸发器Ib7出口处的温度传感器Ib20获取到的出风温度t2，如果检测到t2达到目标出风温度t0，完成循环，即只有蒸发器Ib7接入系统；如果检测到t2没有达到目标出风温度t0，则电磁阀Ia9开启，即蒸发器Ia10、蒸发器Ib7同时接入系统。若检测到t1’没有达到进入烘干室1的目标进风温度t，保持电磁阀Ib8开启，同时开启电子膨胀阀II14和电磁阀IIb4，第二热泵系统开启，蒸发器IIb3接入系统，各阀门开启情况和蒸发器接入系统个数的判断方法与当t1’-t1>△t且t1’没有达到目标温度t时的情况相同。

以上是以并联两个热泵系统为例，实际应用中可根据需要并联多个热泵系统，同时，也可以根据温度传感器获取的温度，检测到的蒸发温度和冷凝温度的温差来控制接入系统中的热泵系统个数。

每个热泵系统中的蒸发器的开启和关闭的顺序可根据不同的负荷需求来控制，可根据具体情况来决定。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种热风供给组件，其特征在于，包括：

循环风通道，入口端和出口端均与待供热风空腔连通；

2.根据权利要求1所述的热风供给组件，其特征在于，所述热风供给组件还包括有温度传感器，所述温度传感器设有多个，且分别对所有的所述冷凝器和所有的所述蒸发器的出风侧温度进行检测。

3.根据权利要求1或2所述的热风供给组件，其特征在于，所述循环风通道中设有多个送风件，能够调控所述循环风通道的风速。

4.根据权利要求3所述的热风供给组件，其特征在于，所述蒸发器的迎风侧和背风侧均设有所述送风件。

5.根据权利要求1所述的热风供给组件，其特征在于，所有所述蒸发器所在的热泵循环管路上均设有控制阀，能够调控每个所述蒸发器的运行。

6.一种热泵烘干系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的热风供给组件。

7.根据权利要求6所述的热泵烘干系统，其特征在于，所述热泵烘干系统还包括有烘干室(1)，所述入口端和所述出口端均连通于所述烘干室(1)。