CN203132310U - 一种真空箱式干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空箱式干燥装置,包括热泵机组、热水循环系统和冷却水循环系统;热水循环系统的真空干燥箱与热泵机组的汽源蒸发器的载热介质入口相连,汽源蒸发器的载热介质出口与冷却水循环系统的水环式真空泵的抽气口相连,水环式真空泵的出水口与热泵机组的水源蒸发器载热介质入口相连,水源蒸发器载热介质出口连接到冷却水循环系统的冷却水贮水箱上。本实用新型解决了水环式真空泵冷却水的循环利用问题和真空干燥箱的废热回收问题,实现了对水环式真空泵的热量及从真空干燥箱抽出蒸汽的热量的吸收,并将吸收的热量用于真空干燥箱内部的加热,实现真空干燥系统的废热废水的循环利用,且节能环保,提高了真空干燥设备的能源利用率。
Description
技术领域
本实用新型属于真空干燥设备技术领域,涉及一种真空箱式干燥装置。
背景技术
现有技术中小型的真空箱式干燥设备的加热系统通常采用电加热;在大、中型干燥设备中,其加热系统通常采用热蒸汽、温水或导热油等作为加热介质为干燥箱提供热能,真空箱式干燥设备的冷却系统通常采用冷却水使搁板快速冷却。通常真空干燥设备的加热、冷却过程独立进行,结构分散;水环式真空泵以及换热器需要不断地补充冷却水冷却,而冷却吸收的热量未能循环利用,造成能源不必要的浪费。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于提供一种真空箱式干燥装置,实现了对环式真空泵冷却过程中吸收的热量及从干燥箱抽出的水蒸气产生的热量的有效循环利用。
本实用新型是通过以下技术方案来实现:
包括热泵机组、热水循环系统和冷却水循环系统;所述热泵机组包括压缩机,压缩机出口和冷凝器工质入口相连,冷凝器的工质出口分成两路,一路与汽源蒸发器工质入口相连通,另一路与水源蒸发器工质入口相连通,汽源蒸发器工质出口和水源蒸发器工质出口汇合后与压缩机入口相连通,形成热泵工质的封闭回路;
所述热水循环系统包括加热水贮水箱和真空干燥箱,加热水贮水箱的冷热水出口通过冷热水自吸泵与冷凝器冷热水入口相连,所述冷凝器热水出口与加热水贮水箱的热水入口相连,形成热循环的封闭回路;所述真空干燥箱的抽气口与汽源蒸发器的载热介质入口相连,汽源蒸发器的载热介质出口与冷却水循环系统中的水环式真空泵的抽气口相连,所述水环式真空泵的排气口与冷却水循环系统中的冷却水贮水箱相连;所述冷却水贮水箱通过水环式真空泵与水源蒸发器载热介质入口相连,所述水源蒸发器载热介质出口连接到冷却水贮水箱上,与热泵工质实现热量交换。
所述汽源蒸发器的工质入口处和水源蒸发器的工质入口处均设有一个热力膨胀阀。
所述热水循环系统中的加热水贮水箱的热水出口通过带有加热水输出阀的加热/冷却入水管连接到冷热水自吸泵入口上,冷热水自吸泵出口通过加热/冷却入水管连接到真空干燥箱内的加热/冷却水入口上,真空干燥箱内的加热/冷却水出口通过加热/冷却入水管连接到加热水贮水箱冷热水入口上,形成真空干燥箱的加热循环回路;所述加热水贮水箱的冷热水入口处设置有加热水回流阀。
所述冷热水自吸泵出口与真空干燥箱内的加热/冷却水入口间的管道上还设置有水温表和压力表。
所述冷却水循环系统包括冷却水贮水箱,所述冷却水贮水箱还通过带有冷却水输出阀加热/冷却入水管连接到冷热水自吸泵入口上,冷热水自吸泵出口通过加热/冷却入水管连接到真空干燥箱内的加热/冷却水入口上,真空干燥箱内的加热/冷却水出口通过加热/冷却入水管连接到冷却水贮水箱上,形成真空干燥箱的冷却水循环回路;所述冷却水贮水箱与加热/冷却水出口连接的管道上还安装有冷却水回流阀。
所述冷却水贮水箱与水环式真空泵的补水口相连通,所述水环式真空泵的出水口与水源蒸发器载热介质入口相连通。
所述真空干燥箱上还设置有温度表和压力表,所述真空干燥箱的抽气口与汽源蒸发器载热介质入口连通的管道上设置有抽气阀。
所述压缩机为交流变频压缩机。
蒸汽源蒸发器和水源蒸发器为套管式蒸发器。
所述的热水贮水箱和冷却水贮水箱均为保温水箱。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
本实用新型通过改进热泵机组结构,将其有机地融入到一种真空箱式干燥装置中,通过热泵机组中设置的并联的汽源蒸发器和水源蒸发器,汽源蒸发器用于吸收真空干燥箱抽出蒸汽的热量,水源蒸发器用于吸收水环式真空泵冷却水的热量,将汽源蒸发器和水源蒸发器吸收的热量用于加热热水循环系统中的冷热水,加热后的热水通入到真空干燥箱中,对真空干燥箱中搁板上的待干燥物进行加热干燥。
本实用新型提供的真空箱式干燥装置,结构紧凑,从真空干燥箱内抽出的蒸汽和水环式真空泵的冷却水所携带的热量,通过热泵吸收应用于真空干燥箱的加热,水环式真空泵的冷却水通过热泵吸热降温,再次用于水环式真空泵的冷却,同时可以用于物料干燥完成后的冷却,整个过程实现水和热量的循环利用,降低设备的能耗成本。
本实用新型将吸收的热量用于干燥箱内部的加热,实现真空干燥系统的废热废水的循环利用,从而更加节能环保,进一步提高了真空干燥设备的能源利用率。
附图说明
图1为本实用新型提供的真空箱式干燥装置的结构示意图;
其中:1为冷凝器,2为压缩机,3为汽源蒸发器,4为热力膨胀阀,5为热力膨胀阀,6为水源蒸发器载热介质出口,7为水源蒸发器载热介质入口,8为水源蒸发器工质出口,9为水源蒸发器,10为水源蒸发器工质入口,11为汽源蒸发器工质入口,12为汽源蒸发器载热介质出口,13为汽源蒸发器载热介质入口,14为汽源蒸发器工质出口,15为抽气阀,16为温度表,17为压力表,18为加热/冷却水入口,19为加热/冷却水出口,20为真空干燥箱,21.压力表,22为水温表,23为加热/冷却入水管,24为冷热水自吸泵,25为加热水输出阀,26为加热水回流阀,27为加热水贮水箱,28为冷热水自吸泵,29为冷却水回流阀,30为冷却水贮水箱,31为冷却水输出阀,32为补水口,33为水环式真空泵,34为抽气口,35为出水口,36为排气口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
如图1所示,一种真空箱式干燥装置,包括热泵机组、热水循环系统和冷却水循环系统;所述热泵机组包括压缩机2,压缩机2出口和冷凝器1工质入口相连,冷凝器1的工质出口分成两路,一路与汽源蒸发器3的工质入口11相连通,另一路与水源蒸发器9的工质入口10相连通,汽源蒸发器工质入口11处和水源蒸发器工质入口10处各设置一个热力膨胀阀4/5,汽源蒸发器工质出口14和水源蒸发器工质出口8汇合后与压缩机2入口相连通,形成热泵工质的封闭回路;
所述热水循环系统包括加热水贮水箱27,所述的加热水贮水箱27为保温水箱,所述加热水贮水箱27的冷热水出口通过冷热水自吸泵28和冷凝器1冷热水入口相连,所述冷凝器1热水出口与加热水贮水箱27热水入口相连,与热泵机组中的工质实现热量交换,形成热循环的封闭回路;所述加热水贮水箱27的热水出口和冷热水入口处安装有加热水输出阀25和加热水回流阀26,加热水输出阀25连接加热/冷却入水管23,加热/冷却入水管23连接冷热水自吸泵24入口,冷热水自吸泵24出口通过加热/冷却管道23及设置于加热/冷却入水管23上的水温表22和压力表21连接到真空干燥箱20内的加热/冷却水入口18上,真空干燥箱20上还设置有温度表16和压力表17,真空干燥箱20内的加热/冷却管道出口为加热/冷却水出口19,加热/冷却水出口19通过加热/冷却入水管23及设置于加热/冷却入水管23上的加热水回流阀26连接到加热水贮水箱27冷热水入口处,形成真空干燥箱的热水循环回路。
所述冷却水循环系统包括冷却水贮水箱30,冷却水贮水箱30为保温水箱,冷却水贮水箱30安装有冷却水输出阀31和冷却水回流阀29,冷却水输出阀31连接加热/冷却入水管23,加热/冷却入水管23连接冷热水自吸泵24入口上,冷热水自吸泵24出口通过加热/冷却入水管23及设置于加热/冷却入水管23上的水温表22和压力表21连接到真空干燥箱20内的加热/冷却水入口18,真空干燥箱20内的加热管道出口为加热/冷却水出口19,加热/冷却水出口19通过加热/冷却入水管23及冷却水回流阀29连接到冷却水贮水箱30上,形成真空干燥箱的冷却水循环回路,同时,冷却水贮水箱30与水环式真空泵33的补水口32相连通,水环式真空泵33的出水口35和水源蒸发器9载热介质入口7相连,所述水源蒸发器载热介质出口6连接到冷却水贮水箱30上,与热泵工质实现热量交换;另外,所述真空干燥箱20的抽气口经过抽气阀15后还与汽源蒸发器载热介质入口13相连,所述汽源蒸发器载热介质出口12与水环式真空泵33的抽气口34相连,所述水环式真空泵33的排气口36与冷却水贮水箱30相连,实现真空干燥箱内水分的回收。其中,所述的水环式真空泵33为真空泵组的一级泵。
压缩机2为交流变频压缩机,通过控制变频器来改变热泵机组的制冷制热能力,使加热水贮水箱的水温可以根据干燥过程的需要来调节。此外,真空干燥箱20上还设置有温度表16和压力表17,可根据温度表16和压力表17测量的真空箱式干燥设备中加热水和冷却水的水温和压力,通过控制变频压缩机来控制真空箱式干燥设备的加热水和冷却水的水温和压力。进一步,由于加热水贮水箱和冷却水贮水箱通过电磁阀门和真空干燥箱连接,按照干燥过程的要求切换阀门以实现真空干燥箱的冷却和加热。
其中,本实用新型实施例中蒸汽源蒸发器3和水源蒸发器5均为套管式蒸发器,工质为R134a,载热介质流速为1~1.2m/s,传热系数为900~1100W/(m2·K)。其中,所述真空干燥箱的热水循环回路和所述真空干燥箱的冷却水循环回路中的介质均为循环水,循环水通过热泵机组加热/冷却。所述的冷凝器1为板式冷凝器或套管式冷凝器,优选的所述为冷凝器1为套管式冷凝器,工质为R134a,水流速度为1~2m/s时,传热系数为800~1200W/(m2·K)。
热泵机组的工质为R134a,传热系数为800~1200W/(m2·K),热流密度为7500~10000W/m2。
所述水环式真空泵33的补水口32与冷却水贮水箱30相连,出水口35与水源蒸发器载热介质入口7相连。
需要说明的是,热泵机组设置有两个不同的蒸发器,分别为汽源蒸发器和水源蒸发器,两个蒸发器属于并联关系,入口处设置有一个热力膨胀阀,以便适应各自不同的工况。
本实用新型的工作原理:
真空箱式干燥设备开启前,先打开热泵机组压缩机2和冷热水自吸泵28,对加热水贮水箱27内的水进行加热。将物料放入真空干燥箱20后,先打开水环式真空泵33,冷却水贮水箱30内的水补充进入水环式真空泵33形成液环并且对泵体进行冷却,经过水环式真空泵33的冷却水进入水源蒸发器9内经过冷却后回流到冷却水贮水箱30。打开加热水输出阀25和加热水回流阀26,使加热水在真空干燥箱内循环,实现对真空干燥箱20内物料的加热干燥后回流到加热水贮水箱27。真空干燥箱20内物料干燥后,关闭加热水输出阀25和加热水回流阀26,打开冷却水输出阀31和冷却水回流阀29,使冷却水在真空干燥箱20内循环,实现对真空干燥箱20内物料的冷却。
在物料的干燥过程,可以根据特殊物料的干燥工艺要求,通过查看温度表22的显示的温度,通过控制柜调节交流变频压缩机2的频率控制真空干燥箱20加热介质的的温度,以便降低干燥过程温度对物料化学性质的影响。
本实用新型解决了水环式真空泵冷却水的循环利用问题和真空干燥箱的废热回收问题,属于真空干燥设备的新型加热冷却系统,不仅可以吸收冷却水环泵水的热量,而且可以吸收从真空干燥箱抽出蒸汽的热量,将吸收的热量用于真空干燥箱内部的加热,实现真空箱式干燥设备的加热-冷却系统的废热废水的循环利用,从而更加节能环保,进一步提高了真空干燥设备的能源利用率。
本实用新型提供的真空箱式干燥装置,结构紧凑,从真空干燥箱内抽出的蒸汽和水环式真空泵的冷却水所携带的热量,通过热泵吸收应用于真空干燥箱的加热,水环式真空泵的冷却水通过热泵吸热降温,再次用于水环式真空泵的冷却,同时可以用于物料干燥完成后的冷却。整个过程实现水和热量的循环利用,降低设备的能耗成本。
Claims (10)
1.一种真空箱式干燥装置,其特征在于,包括热泵机组、热水循环系统和冷却水循环系统;所述热泵机组包括压缩机(2),压缩机(2)出口和冷凝器(1)工质入口相连,冷凝器(1)的工质出口分成两路,一路与汽源蒸发器工质入口(11)相连通,另一路与水源蒸发器工质入口(10)相连通,汽源蒸发器工质出口(14)和水源蒸发器工质出口(8)汇合后与压缩机(2)入口相连通,形成热泵工质的封闭回路;
所述热水循环系统包括加热水贮水箱(27)和真空干燥箱(20),加热水贮水箱(27)的冷热水出口通过冷热水自吸泵(28)与冷凝器(1)冷热水入口相连,所述冷凝器(1)热水出口与加热水贮水箱(27)的热水入口相连,形成热循环的封闭回路;所述真空干燥箱(20)的抽气口与汽源蒸发器(3)载热介质入口(13)相连,汽源蒸发器(3)载热介质出口(12)与冷却水循环系统中的水环式真空泵(33)的抽气口(34)相连,所述水环式真空泵(33)的排气口(36)与冷却水循环系统中的冷却水贮水箱(30)相连;所述冷却水贮水箱(30)通过水环式真空泵(33)与水源蒸发器(9)载热介质入口(7)相连,所述水源蒸发器(9)载热介质出口(6)连接到冷却水贮水箱(30)上,与热泵工质实现热量交换。
2.根据权利要求1所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述汽源蒸发器(3)的工质入口(11)处和水源蒸发器(9)的工质入口(10)处均设有一个热力膨胀阀(4、5)。
3.根据权利要求1所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述热水循环系统中的加热水贮水箱(27)的热水出口通过带有加热水输出阀(25)的加热/冷却入水管(23)连接到冷热水自吸泵(24)入口上,冷热水自吸泵(24)出口通过加热/冷却入水管(23)连接到真空干燥箱(20)内的加热/冷却水入口(18)上,真空干燥箱(20)内的加热/冷却水出口(19)通过加热/冷却入水管(23)连接到加热水贮水箱(27)冷热水入口上,形成真空干燥箱的加热循环回路;所述加热水贮水箱(27)的冷热水入口处设置有加热水回流阀(26)。
4.根据权利要求3所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述冷热水自吸泵(24)出口与真空干燥箱(20)内的加热/冷却水入口(18)间的管道上还设置有水温表(22)和压力表(21)。
5.根据权利要求1所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述冷却水循环系统包括冷却水贮水箱(30),所述冷却水贮水箱(30)还通过带有冷却水输出阀(31)加热/冷却入水管(23)连接到冷热水自吸泵(24)入口上,冷热水自吸泵(24)出口通过加热/冷却入水管(23)连接到真空干燥箱(20)内的加热/冷却水入口(18)上,真空干燥箱(20)内的加热/冷却水出口(19)通过加热/冷却入水管(23)连接到冷却水贮水箱(30)上,形成真空干燥箱的冷却水循环回路;所述冷却水贮水箱(30)与加热/冷却水出口(19)连接的管道上还安装有冷却水回流阀(29)。
6.根据权利要求1或5所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述冷却水贮水箱(30)与水环式真空泵(33)的补水口(32)相连通,所述水环式真空泵(33)的出水口(35)与水源蒸发器载热介质入口(7)相连通。
7.根据权利要求1所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述真空干燥箱(20)上还设置有温度表(16)和压力表(17),所述真空干燥箱(20)的抽气口与汽源蒸发器载热介质入口(13)连通的管道上设置有抽气阀(15)。
8.根据权利要求1所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述压缩机(2)为交流变频压缩机。
9.根据权利要求1所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,蒸汽源蒸发器(3)和水源蒸发器(9)为套管式蒸发器。
10.根据权利要求1所述的真空箱式干燥装置,其特征在于,所述的热水贮水箱(27)和冷却水贮水箱(30)均为保温水箱。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130814 Termination date: 20150130 |
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EXPY | Termination of patent right or utility model |