CN117308563A - 一种基于热泵的烘干系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于热泵的烘干系统，包括热泵机组、保温干燥室、热量回收器、循环风机以及连接风管，所述热泵机组还包括除湿器、强效冷凝除湿排水系统、加热系统、送风机，所述冷凝除湿排水系统底部设有排水管，所述保温干燥室内设置调风机构、物料支架，所述热量回收器分别与新风管路、辅助排湿管路连接，所述辅助排湿管路与保温干燥室连通，所述新风管路与保温干燥室的回风管路进行混风后与所述热泵机组的除湿器相连通。本发明利用热泵机组回收空气中的热量，加热空气用于含水湿物体的干燥脱水，同时可以把干燥后的废气回用，不仅回收显热，也可以把废气中的水蒸气的潜热回收利用，大大的节约能源的消耗。
Description
技术领域
本发明涉及干燥系统领域，特别是涉及一种基于热泵的烘干系统。
背景技术
干燥系统在我们日常生产和生活中需求很广泛，现有的干燥系统大多是利用能源燃烧或者直接电加热的方式提供热能，这些方式热能利用率低，并且会有二氧化碳等气体的排放，环境污染严重，因此改变传统的干燥方式是很有必要的。
热泵实质上是一种热量提升装置，热泵利用逆卡诺原理，从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体)，其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。热泵干燥利用热泵循环系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀等组件。通过循环工作介质在这些组件之间的相变过程，实现热能的吸收和释放。
热泵干燥技术在食品、化工、农产品等领域有广泛应用，具有节能环保、高效快速的特点，是一种有潜力的干燥技术。但是如何在特定的行业进行系统方案设置，以满足特定行业的技术要求是热泵烘干系统的难点。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于热泵技术的干燥系统，用于替代传统的干燥方式，节约能源消耗，减少环境污染，利用热泵机组回收空气中的热量，加热空气用于含水湿物体的干燥脱水，同时可以把干燥后的废气回用，不仅回收显热，也可以把废气中的水蒸气的潜热回收利用，大大的节约能源的消耗。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于热泵的烘干系统，包括用于加热空气的热泵机组、用于干燥物体的的保温干燥室、用于废气热量回收的热量回收器、用于空气循环的循环风机以及连接热泵机组和循环风机的连接风管，所述热泵机组包括蒸发器、冷凝器、压缩机、减压阀，所述热泵机组还包括沿空气流向依次设置的除湿器、强效冷凝除湿排水系统、加热系统、送风机，所述冷凝除湿排水系统底部设有排水管，所述保温干燥室内沿空气流向依次设置调风机构、物料支架，所述循环风机与保温干燥室之间通过室内风管连接，所述热量回收器分别与新风管路、辅助排湿管路连接，所述辅助排湿管路与保温干燥室连通，所述新风管路与保温干燥室的回风管路进行混风后与所述热泵机组的除湿器相连通，所述加热系统包括冷凝器，所述除湿器包括蒸发器。
优选地，所述调风机构为风量调节阀门，所述调风机构根据保温干燥室内的温度控制进入所述保温干燥室的风量。
优选地，所述物料支架为多层钢结构，且底部设有滚轮。
优选地，所述保温干燥室设有密闭门。
优选地，所述加热系统主体为冷凝器，还包括辅热换热器。
优选地，所述除湿器包括加热系统主体蒸发器。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
本发明的基于热泵的烘干系统相对于传统的干燥系统，有明显的节能效果，可达到60～70％。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为基于热泵的烘干系统示意图；
图2为基于热泵的烘干系统原理示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供了一种基于热泵的烘干系统，包括用于加热空气的热泵烘干机，用于干燥物体的的保温干燥室，用于废气热量回收的热量回收器，用于空气循环的风机，以及连接热泵机组和干燥器的空气管道，同时热泵机组包括蒸发器、冷凝器、压缩机、减压阀等。如图1、图2所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。
如图1所示，基于热泵的烘干系统包括用于加热空气的热泵机组1、用于干燥物体的的保温干燥室2、用于废气热量回收的热量回收器3、用于空气循环的循环风机10以及连接热泵机组1和循环风机10的连接风管4，所述热泵机组1包括蒸发器15、冷凝器16、压缩机14、减压阀17，所述热泵机组1还包括沿空气流向依次设置的除湿器5、强效冷凝除湿排水系统6、加热系统8、送风机9，所述冷凝除湿排水系统6底部设有排水管7，所述保温干燥室2内沿空气流向依次设置调风机构12、物料支架13，所述循环风机10与保温干燥室2之间通过室内风管11连接，所述加热系统8包括冷凝器16，所述强效冷凝除湿排水系统6包括蒸发器15。
如图2所示，基本的热泵干燥原理如图，可以看出热泵的循环和气流的流动路径，热泵蒸发器吸收干燥气流中的余热，经压缩机制热后通过冷凝器加热干燥气流，是气流的温度上升，进入保温干燥室对物体进行加热干燥，带有干燥无的水分的高湿度的气流通过空气管道又进入蒸发器，遇到温度在其露点一下的蒸发器翅片，迅速冷凝成水，汇集成冷凝水后排出，湿空气中的热量被蒸发器吸收，这些热量被带入压缩机中进行下一轮循环。
热泵蒸发器吸收干燥气流中的余热，经压缩机制热后通过冷凝器加热干燥气流，是气流的温度上升，进入保温干燥室对物体进行加热干燥，带有干燥无的水分的高湿度的气流通过空气管道又进入蒸发器，遇到温度在其露点一下的蒸发器翅片，迅速冷凝成水，汇集成冷凝水后排出，湿空气中的热量被蒸发器吸收，这些热量被带入压缩机中进行下一轮循环。
进一步，如图1所示，外界的空气进入热泵机组1的蒸发器，与液态的制冷工质进行换热，制冷工质吸收空气中的热量后经压缩机14压缩后进入冷凝器16，再讲热量传递给空气，形成高温热空气，干热控制利用循环风机10进入到保温干燥室2中，对物体进行不断进行干燥除湿，物体中的水分蒸发到空气中形成温湿空气通过回风口进入热泵机组1的除湿器5、强效冷凝除湿排水系统6，遇到温度在其露点以下的蒸发器翅片，迅速冷凝成水，汇集成冷凝水后排出，湿空气中的热量被蒸发器15中的制冷工质吸收，再进入加热系统8中与空气换热，形成干热空气，再回到保温干燥室2提供热源，形成闭式循环。
除湿器5的结构主要包括蒸发器，功能是从干燥室出来的湿热空气吸热，洗出水分，变成低温干燥的空气，再次进入加热系统。强效冷凝除湿排水系统6包括集水盘、排水泵及排水管路，用于将除湿器5产生的大量冷凝水及时排出热泵系统。通过排水泵的主动排水，强力快速排水，防止水分重新进入加热系统8。加热系统8将从除湿器5出来的低温干燥空气加热，通过送风机9和循环风机10进入干燥室。
优选地，所述加热系统8主体为冷凝器16，还包括辅热换热器，在冷凝器16热量需求不满足时可以接入其他热源，如其他热泵主机、锅炉等。
同时的设置热量回收器3，所述热量回收器3分别与新风管路、辅助排湿管路连接，所述辅助排湿管路与保温干燥室2连通，所述新风管路与保温干燥室2的回风管路进行混风后与所述热泵机组1的除湿器5相连通。将保温干燥室的辅助排湿口排出的温湿空气与进入的新风空气进行换热，进一步的吸收温湿空气中的热量，节约能源。
优选地，所述调风机构12为风量调节阀门，所述调风机构12根据保温干燥室2内的温度控制进入所述保温干燥室2的风量，达到准确控制干燥的温度的目的。
热泵机组1开启时，需要外部的热量支持，当热泵机组1收集到一定的能量后，它就可以自行运转了，外界的能量仅仅依靠压缩机14冬季的发热。当然如果能量不够，也可以通过热回收系统3的新风管路从外界引入部分新风空气，使得热泵机组1处于一种利用余热的低消耗状态。这个过程除了温度的变化以外，最重要的是水的相变过程的能量转移，水首先变成蒸汽，吸收大量的能量，随后又从蒸汽转变成水，放出大量的能量，使热泵机组1进行干燥物体能源效率高，节能一般可达到30％以上，同时可以有效的控制干燥过程中的温度、物料的干燥度，得到更好的干燥效果。
优选地，所述保温干燥室2设有密闭门，用于实现闭式循环。优选地，所述物料支架13为多层钢结构，便于烘干各种物料，且底部设有滚轮，便于物料支架13推出保温干燥室2。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.一种基于热泵的烘干系统，其特征在于：包括用于加热空气的热泵机组(1)、用于干燥物体的的保温干燥室(2)、用于废气热量回收的热量回收器(3)、用于空气循环的循环风机(10)以及连接热泵机组(1)和循环风机(10)的连接风管(4)，所述热泵机组(1)包括蒸发器(15)、冷凝器(16)、压缩机(14)、减压阀(17)，所述热泵机组(1)还包括沿空气流向依次设置的除湿器(5)、强效冷凝除湿排水系统(6)、加热系统(8)、送风机(9)，所述冷凝除湿排水系统(6)底部设有排水管(7)，所述保温干燥室(2)内沿空气流向依次设置调风机构(12)、物料支架(13)，所述循环风机(10与保温干燥室(2)之间通过室内风管(11)连接，所述热量回收器(3)分别与新风管路、辅助排湿管路连接，所述辅助排湿管路与保温干燥室(2)连通，所述新风管路与保温干燥室(2)的回风管路进行混风后与所述热泵机组(1)的除湿器(5)相连通，所述加热系统(8)包括冷凝器(16)，所述除湿器(5)包括蒸发器(15)。
2.根据权利要求1所述的烘干系统，其特征在于：所述调风机构(12)为风量调节阀门，所述调风机构(12)根据保温干燥室(2)内的温度控制进入所述保温干燥室(2)的风量。
3.根据权利要求1所述的烘干系统，其特征在于：所述物料支架(13)为多层钢结构，且底部设有滚轮。
4.根据权利要求3所述的烘干系统，其特征在于：所述保温干燥室(2)设有密闭门。
5.根据权利要求1所述的烘干系统，其特征在于：所述加热系统(8)主体为冷凝器(16)，还包括辅热换热器。
6.根据权利要求1所述的烘干系统，其特征在于：所述所述冷凝除湿排水系统(6)包括集水盘、排水泵及排水管路。
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