CN203443292U

CN203443292U - 一种整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组

Info

Publication number: CN203443292U
Application number: CN201320427660.9U
Authority: CN
Inventors: 丁德华; 毛平; 杨春潮
Original assignee: Chengdu Rong Yang Science And Technology Ltd
Current assignee: Chengdu Rong Yang Science And Technology Ltd
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2023-07-18

Abstract

本实用新型涉及一种整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，压缩机的出口端与冷凝器入口端之间的管道上连接四通阀，冷凝器出口端与经济器的系统冷媒进口之间管道上依次连接有储液罐和过滤器，经济器的系统冷媒出口与室外蒸发器入口端之间管道上设有第一热力膨胀阀，过滤器输出端与经济器的喷液进口之间通过喷液进入管道连通，并在喷液进入管道上设电磁阀和第二热力膨胀阀，经济器的喷液出口通过喷液输出管道与压缩机连接；室外蒸发器输出端与压缩机入口端之间的管道上依次连接有四通阀和分离器并最终形成闭式的制冷剂循环系统。本实用新型控制压缩机二次排气的温度，避免排气温度过高，并通过稳定压缩机的排气提高冷凝器的热交换效率。

Description

一种整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组

技术领域

本实用新型涉及一种热泵烘干机组，尤其是涉及一种整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组。

背景技术

物料烘干过程是一个巨大的耗能过程，据统计，在大多数发达国家里用于烘干所消耗的能量占全国总能耗的7%-15%，而热效率仅为25%-50%，大部分能源不能回收利用而被浪费。并且大部分烘干过程特别是对热敏性物料（例如食品和生物物料）都会对其色泽、营养、风味和组织产生影响。随着现代工业文明发展步伐的逐渐加快，国际能源环境正面临着严峻的考验，据世界能源组织的一项统计报告显示，全球能源以每年5%的速度消耗，而伴随着能源消耗而来的是整个全球环境恶化而带来的诸多自然灾害。

烘干是许多工业生产和农产品保存的重要一道工序，在我国烘干业起步晚，基础薄弱，但发展比较快，现代烘干技术是从20 世纪50年代逐渐发展起来的，迄今对于传统的烘干设备，如喷雾烘干、流化床烘干、旋转闪蒸烘干、红外烘干、微波烘干、冷冻烘干等设备，在我国以经广泛运用于各烘干行业的生产中，影响深远。

现有技术的客观缺点：

在我国烘干行业最普遍的做法都是通过给物料加温及除湿来使烘干物料达到干燥要求。但是传统的燃气、燃煤等燃烧型烘干机已经逐渐暴露出种种不足：

1、燃烧消耗大量能源，产生CO₂等温室气体，是温室效应的罪魁祸首，产生氮化物和硫化物造成酸雨等灾害;

2、在烘干过程中，温度差异较大，不仅需要人工控制而且烘制成品成色不统一，产品质量不稳定。

3、节能效果极差，是工业生产中主要的成本之一。通过燃烧过程中产生的热量在物料排湿时大部分热能直接排出室外，没有得到循环利用。有些企业和农产品加工厂采用的是阳光干制，虽然节能，但是需要大量的人工成本，一旦遇到阴雨天气，干制工序受阻造成损失。

发明内容

本实用新型设计了一种整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，其解决的技术问题是现有热泵烘干机组换热效率低下和烘房内高温高湿的空气直接排出未进行有效利用。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，包括压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝器（3）、室内风机（4）、室外风机（13）以及室外蒸发器（14），其特征在于：压缩机（1）的出口端与冷凝器（3）入口端之间的管道上连接四通阀（2），冷凝器（3）出口端与经济器（9）的系统冷媒进口（91）之间管道上依次连接有储液罐（5）和过滤器（6），经济器（9）的系统冷媒出口（92）与室外蒸发器（14）入口端之间的管道上设有第一热力膨胀阀（11），过滤器（6）输出端与经济器（9）的喷液进口（93）之间通过喷液进入管道连通，并在喷液进入管道上设电磁阀（7）和第二热力膨胀阀（10），经济器（9）的喷液出口（94）通过喷液输出管道与压缩机（1）连接；室外蒸发器（14）输出端与压缩机（1）入口端之间的管道上依次连接有所述四通阀（2）和分离器（16）并最终形成闭式的制冷剂循环系统。

进一步，过滤器（6）输出端与压缩机（1）之间还设有增温管道，在增温管道上设有电子膨胀阀（8）。

进一步，在第一热力膨胀阀（11）两端并联一温度平衡管道，在温度平衡管道上设有单向阀（12）。

进一步，还包括烘房排湿机（15），烘房排湿机（15）将烘房内高温高湿的空气直接排湿到室外蒸发器（14）上。

该整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组与传统热泵烘干机组相比，具有以下有益效果：

（1）本实用新型由于经济器的喷液出口通过喷液输出管道与压缩机连接，经过第二热力膨胀阀的低温低压制冷剂在经济器进行热交换后通过喷液出口直接回到压缩机，控制压缩机二次排气的温度，避免排气温度过高，并通过稳定压缩机的排气提高冷凝器的热交换效率。

（2）本实用新型通过经济器和第一热力膨胀阀二次降温，降低制冷剂的温度，实现制冷剂进入室外蒸发器后与空气换热的高效率。

（3）本实用新型由于在过滤器输出端与压缩机之间还设有增温管道，让一部分高温制冷直接回到压缩机提高二次压缩的排气温度，增加二次换热效率。

（4）本实用新型由于在第一热力膨胀阀两端并联一温度平衡管道，并通过单向阀进行调节保证低温制冷剂不至于降到其极限温度。

（5）本实用新型由于设置烘房排湿机，烘房排湿机将高温高湿的空气直接排湿到室外蒸发器，此时排出的热量被室外蒸发器吸收，热量得到循环利用，主机的制热能效得到很大的提高，COP值在环境温度-15℃时可达到2.8以上。

附图说明

图1：本实用新型整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组的系统原理图。

附图标记说明：

1—压缩机；2—四通阀；3—冷凝器；4—室内风机；5—储液罐；6—过滤器；7—电磁阀；8—电子膨胀阀；9—经济器；91—系统冷媒进口；92—系统冷媒出口；93—喷液进口；94—喷液出口；10—第二热力膨胀阀；11—第一热力膨胀阀；12—单向阀；13—室外风机；14—室外蒸发器；15—烘房排湿机；16—分离器。

具体实施方式

下面结合图1，对本实用新型做进一步说明：

空气能热泵烘干机组主要有压缩机1、四通阀2、冷凝器3、室内风机4、储液罐5、过滤器6、电磁阀7、电子膨胀阀8、经济器9、第二热力膨胀阀10、第一热力膨胀阀11、单向阀12、室外风机13、室外蒸发器14、烘房排湿机15以及分离器16等主要部件组成。所有主要部件通过铜管连接组成一个闭式的制冷剂循环系统，

在低温环境-15℃时，其运行时的流程依次为，蒸发器室外风机13启动运行10秒后，冷凝器的室内风机4开始运行10秒后，压缩机1开始运行，在运行的过程中，吸收经济器9及冷凝器3中的低温低压制冷剂后，压缩机1将制冷剂压缩成高温高压的气态，其制冷剂温度最高可达到130℃，高温高压的制冷剂通过四通阀2流经冷凝器3时开始释放热量，通过室内风机4带动室内空气循环到冷凝器3，室内空气被不断加热，高温高压制冷剂温度降低出现气液混合状态，在制冷剂流经储液罐5时，对小部分液态制冷器进行储存，大部分气态制冷剂在流经过滤器6时，制冷剂中的杂质进一步清洁掉，增强系统的稳定性。

此时高温制冷剂会依据环境温度分为三路流向自动调节系统的稳定性。

第一路制冷剂在需要时会通过电子膨胀阀8，电子膨胀阀8会依据气温的变化调整开启相的口径大小，气温越低，电子膨胀阀8开启的角度就越大，让一部分高温制冷直接回到压缩机1提高二次压缩的排气温度，增加二次换热效率。

第二路高温高压制冷剂在需要时会通过电磁阀7后通过第一热力膨胀阀10截流后变成低温低压的气液状态通过喷液进口93回到经济器9。

第三路高温高压的制冷剂直接通过系统冷媒进口91进入经济器9。

工作原理如下：当气温在零度以下时，依据气温的变化，电子膨胀阀8开启的大小发生变化，气温越低，电子膨胀阀开启的角度就越大。同时电磁阀7会打开，系统内的一部分制冷剂通过第一热力膨胀阀10截流后变成低温低压的气态状态，最低温度达到-25℃，通过经济器9的底端喷液进口93流入经济器9，此时另一部常温制冷剂流经过滤器6后，也而通过过滤器9的上端系统冷媒进口91流入经济器9，形成了在经济器9中的制冷剂流入到第一热力膨胀阀11的制冷剂温度变低，一部分通过电磁阀7流入到经济器9中的制冷剂温度出现降低，此时回到压缩机1上端的制冷剂由两路组成相对稳定的常温气态制冷流入压缩机，提高压缩机1的排气温度，提高能效。

流经第一热力膨胀阀11和经济器9的制冷剂通过两次截流，制冷剂的温度降到-60℃，为了保证低温制冷剂不至于降到其极限温度，采用单向阀12进行平衡，当-60℃的制冷剂流入室外蒸发器14时，通过室外风机13带动-15℃的空气与-60℃蒸发器内部制冷剂进行交换，空气的温度进一步降低排出，低温制冷剂吸热形成气液态，通过四通阀2回到分离器16，将一小部分液态制冷剂储存，大部分低温气态制冷剂又重新回到压缩机1，如此反复循环。

此系统在运行的过程中，电子膨胀阀8和电磁阀7为有条件开启，在低温环境下才会打开，其主要作用主要有两点：一是通过稳定压缩机1的排气提高冷凝器3的热交换效率。二是通过经济器9和第一热力膨胀阀11二次降温，降低制冷剂的温度，实现制冷剂进入室外蒸发器14后与空气换热的高效率。

烘房内的温度达到设定温度停机，当室内物料湿度过大时，烘房排湿机15将高温高湿的空气直接排湿到室外蒸发器14，此时排出的热量被室外蒸发器14吸收，热量得到循环利用，主机的制热能效得到很大的提高，COP值在环境温度-15℃时可达到2.8以上。

此系统的原理在于稳定压缩机1的排气温度，使用于室内部分加热的冷凝器3保持较高的温度与室内空气进行热交换，使室外部分室外蒸发器14的制冷剂温度降到更低，在与低温环境-15℃的空气热交换时形成40℃以上的温差，充分吸低温空气中的热能。

通过采用低温热泵烘干技术，可以达到较好的烘干节能效果，同时扩大产品的应用范围，为国家的节能环保及可持续发展做出贡献。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，包括压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝器（3）、室内风机（4）、室外风机（13）以及室外蒸发器（14），其特征在于：压缩机（1）的出口端与冷凝器（3）入口端之间的管道上连接四通阀（2），冷凝器（3）出口端与经济器（9）的系统冷媒进口（91）之间管道上依次连接有储液罐（5）和过滤器（6），经济器（9）的系统冷媒出口（92）与室外蒸发器（14）入口端之间的管道上设有第一热力膨胀阀（11），过滤器（6）输出端与经济器（9）的喷液进口（93）之间通过喷液进入管道连通，并在喷液进入管道上设电磁阀（7）和第二热力膨胀阀（10），经济器（9）的喷液出口（94）通过喷液输出管道与压缩机（1）连接；室外蒸发器（14）输出端与压缩机（1）入口端之间的管道上依次连接有所述四通阀（2）和分离器（16）并最终形成闭式的制冷剂循环系统。

2.根据权利要求1所述整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，其特征在于：过滤器（6）输出端与压缩机（1）之间还设有增温管道，在增温管道上设有电子膨胀阀（8）。

3.根据权利要求1或2所述整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，其特征在于：在第一热力膨胀阀（11）两端并联一温度平衡管道，在温度平衡管道上设有单向阀（12）。

4.根据权利要求1或2所述整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，其特征在于：还包括烘房排湿机（15），烘房排湿机（15）将烘房内高温高湿的空气直接排湿到室外蒸发器（14）上。

5.根据权利要求3所述整体式空气源新风除湿低温喷气增焓热泵烘干机组，其特征在于：还包括烘房排湿机（15），烘房排湿机（15）将烘房内高温高湿的空气直接排湿到室外蒸发器（14）上。