CN204963517U - 一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组 - Google Patents

Abstract

本专利涉及烘干恒温恒湿设备，具体为一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组。制冷剂压缩机1通连接冷凝器3、蒸发器8、蒸发器11，冷凝器3、蒸发器8之间设置热交换器19，冷凝器3的出风口设置电加热器20、超声波加湿器22，并依次设置送风机21、送风管24、保温烘房25、回风管27，回风管27通过电动风阀28连接到热交换器19进口A，在热交换器内进口A的管道出口连接蒸发器8，蒸发器8的空气出口通过热交换器连接到冷凝器3。本专利的优势体现在：降低能耗，利用空气热能进行加热较现有设备的直接电加热、煤加热等节省能耗；湿度可控制，对工作气体既能降低湿度也能增加湿度。

Description

一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组

技术领域

本专利涉及烘干恒温恒湿设备，具体为一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组。

背景技术

中国是挂面技术的发源地，有着2000多年的历史，历史上挂面多用手工生产，日光晾晒，产量低，质量差。直到20世纪20年代开始才采用机械化生产。挂面是由小麦粉添加盐、碱、水制成的面条，经悬挂干燥后切制成一定长度的干面条。挂面烘干是挂面生产中最重要的一环，烘干房如控制不好易产生挂面酥条或发酸，造成挂面不合格品。因而选用合理的挂面烘干工艺及热源控制方式非常重要。目前的挂面烘房按烘干温度可分为低温烘房、中温烘房、高温烘房，高温烘房因难易控制，因而目前最常见为低温烘房和中温烘房。按烘房结构又可分为索道式烘房及隧道式烘房。目前挂面烘干的热源方式主要来自如下几种：天燃气锅炉，燃煤锅炉，柴锅炉，燃油锅炉，电锅炉。烘房内的传热方式有热风管散热、导热油管散热、热水管散热。电锅炉的热源方式能耗费用最高，运行费用一般是其它热源方式的2-4倍，一般很少采用。燃油锅炉及柴锅炉又分别因燃油费用太高和木柴的原料问题，采用也相对较少。由于煤的单价相对较低，目前挂面烘干90%以上的热源方式都采用燃煤锅炉，也有少部分采用天燃气锅炉。如何挂面在烘干过程在提高产品质量同时节约能源费用，一直是挂面行业的难题。采用传统的燃气、燃煤等燃烧型的热源方式已经逐渐暴露出种种不足：1、通过烧煤、燃气、烧柴等获取热源的方式，消耗了大量的一次能源，能源的有效利用低，很大一部分热能被浪费，同时产生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雾霾、酸雨等灾害。2、传统的燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉等加热设备，都有严格的使用要求，锅炉设备每年都需要年检。另外设备的使用寿命相对较短，一般使用年限3-6年更换一次，造成设备重复投资。3、通过燃煤、燃气、烧材等方式产生的热源通过导热油或循环水进行二次换热后输入烘房使用，烘房温度的稳定性来源于热源的稳定性。燃煤及烧材的热源方式受燃料燃烧的速度影响很大，热源的温度波动直接造成烘房温湿控制难度加大，在烘干过程中温度差异较大，挂面烘干品质稳定性差。面条烘干易产生的酥条及发酸等不合格品。同时操作人员的劳动强度相当大。4、挂面烘干过程中都需要排湿，传统的排湿方式是将烘房内的湿热空气通过排湿风机直接排出室外，造成大量的热损失，增加了挂面烘干所需的能耗。5、传统的挂面烘干方式没有加湿功能，造成了冬季气候干燥时由于挂面表面水份脱水过快，造成挂面烘干不合格的酥条现象。6、烘干过程中，无截止的消耗一次能源，造成资源过渡开采，有些地方在煤碳资源紧张的情况下，砍伐山林造成山体滑坡，对人们的生产生活造成重大影响。传统的燃煤、烧材等烘干设备在烘干过程中以不适应国家可持续发展的政策，需要可靠的节能产品替代。

现有设备对湿度调节是完全没有办法的，因为设备结构限制，只能干燥，一旦干燥过头，就无法逆转。

发明内容

本专利针对以上技术问题，提供一种能够实现系统除湿、新风除湿、加湿、废热回收的空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组。

本专利的具体技术方案如下：

一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，制冷剂压缩机1通过四通阀、电磁阀分别连接冷凝器3、蒸发器8、蒸发器11，冷凝器3、蒸发器8之间设置热交换器19，冷凝器3的出风口设置电加热器20、超声波加湿器22，并依次设置送风机21、送风管24、保温烘房25、回风管27，回风管27通过电动风阀28连接到热交换器19进口A，在热交换器内进口A的管道出口连接蒸发器8，蒸发器8的空气出口通过热交换器连接到冷凝器3，冷凝器3作为加热源，蒸发器8作为降低湿度设备，超声波加湿器22作为补充湿度设备。

所述的蒸发器11的一侧设置进风口15，进风口15通过电动风阀13连接热交换器12，热交换器12对接冷凝器3，进风口15导入外部湿度较低空气。

所述的所述的保温烘房25内设置导风管26。

所述的蒸发器11与进风口15相反的一侧设置排风机16，利用空气给蒸发器提供热能实现制冷剂气化。

所述的热交换器12上设置电动风阀13、电动风阀14。

所述的冷凝器3的制冷剂出口通过管道依次连接储液罐4、过滤器5，过滤器5的出口分别通过电磁阀连接膨胀阀7、膨胀阀10，其中膨胀阀7连接蒸发器8，膨胀阀10连接蒸发器11，蒸发器8、蒸发器11的制冷剂出口通过四通阀2导会分离器18，分离器18的出口连接回压缩机1的进口。

压缩机、制冷剂，实现在冷凝器处放热加热工作空气；在增发器吸收热能实现除湿；热交换器实现工作气体直接的热交换回收；工作空气可被加热、降低湿度、也可通过超声波加湿器被增加湿度；工作空气可进行替换，替换工程中热能可以被交换重复利用。

本专利的优势体现在：降低能耗，利用空气热能进行加热较现有设备的直接电加热、煤加热等节省能耗；湿度可控制，对工作气体既能降低湿度也能增加湿度。

附图说明

图1为本专利结构示意图

其中，1——压缩机、2——四通阀、3——冷凝器、4——储液罐、5——过滤器、6——电磁阀、7——热力膨胀阀、8——蒸发器、9——单向阀、10——膨胀阀、11——蒸发器、12——热交换器、13——电动风阀、14——电动风阀、15——进风口、16——排风机、17——外壳、18——分离器、19——热交换器、20——电加热、21——送风机、22——超声波加湿器、23——主机控制器、24——送风管、25——保温烘房、26——导风管、27——回风管、28——电动风阀、29——系统连接铜管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和工作模式对本专利作进一步说明。

一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，制冷剂压缩机1通过四通阀、电磁阀分别连接冷凝器3、蒸发器8、蒸发器11，冷凝器3、蒸发器8之间设置热交换器19，冷凝器3的出风口设置电加热器20、超声波加湿器22，并依次设置送风机21、送风管24、保温烘房25、回风管27，回风管27通过电动风阀28连接到热交换器19进口A，在热交换器内进口A的管道出口连接蒸发器8，蒸发器8的空气出口通过热交换器连接到冷凝器3，冷凝器3作为加热源，蒸发器8作为降低湿度设备，超声波加湿器22作为补充湿度设备。

所述的蒸发器11的一侧设置进风口15，进风口15通过电动风阀13连接热交换器12，热交换器12对接冷凝器3，进风口15导入外部湿度较低空气。

所述的所述的保温烘房25内设置导风管26。

所述的蒸发器11与进风口15相反的一侧设置排风机16，利用空气给蒸发器提供热能实现制冷剂气化。

所述的热交换器12上设置电动风阀13、电动风阀14。

所述的冷凝器3的制冷剂出口通过管道依次连接储液罐4、过滤器5，过滤器5的出口分别通过电磁阀连接膨胀阀7、膨胀阀10，其中膨胀阀7连接蒸发器8，膨胀阀10连接蒸发器11，蒸发器8、蒸发器11的制冷剂出口通过四通阀2导会分离器18，分离器18的出口连接回压缩机1的进口。

运行模式：制热运行模式，制热双效除湿热回收运行模式，加湿模式，化霜模式。恒温恒湿模式。其运行的流程分别解说如下：

制热运行模式：主机处于通电待机状态，在主机控制器23上设定所需要的温度后启用开机，主机控制器23会自动检测烘干房内的当前温度，当烘干房内的实际温度小于设定温度时，说明烘房内需要加热。主机控制器23会发出指令启动运行主机，主机系统运行的流程依次为：主机控制器23检测系统参数确认烘房内需要制热，5秒钟后打开电运风阀28，又过10秒钟后送风机21启动运行，又过10秒钟后排风机16启动运行，又过60秒钟后压缩机1开始运行，压缩机1将系统连接铜管29连接的闭式制冷济压缩成高温高压的气态，其制冷济温度最高可达到125度，高温高压的气态制冷济通过四通阀2后流经冷凝器3时开始释放热量，送风机21在运行的过程中不断带动保温烘房25内的低温空气，依次经过导风管26、回风管27、电动风阀28、热交换器19的进风口A、蒸发器8、热交换器19的进风口B、冷凝器3及电加热20，当烘房内的低温空气经过冷凝器3时，烘房内的低温空气与冷凝器3内的125度高温高压气态制冷济在温差的作用实行热交热，烘房内的空气温度升高后又在送风机21的作用下通过送风管24送入保温烘房内，又一次重复与上相同的空气流动方式。高温高压的制冷济在冷凝器3中放热形成气液混合状态，从冷凝器3中流出的制冷济回到储液罐4，储液罐对小部分液态制冷器进行储存，大部分气态制冷济在流经过滤器5时，制冷济中的杂质进一步清洁掉，增强系统的稳定性。制冷济在热力膨胀阀10的作用下进行截流，高温高压的制冷济在截流的作用下变成低温低压的液态，液态制冷济最低温度可达到-25度，低温制冷济在通过蒸发器11时，排风扇16在运行的过程中不断带动室外空气从主机上的进风口15进入，经过蒸发器11，室外空气为常温状态，室外空气与蒸发器11中的-25度低温制冷济在温差的作用下进行交换，室外空气降温后经排风扇16排走。蒸发器11中的制冷济吸收室外空气中的热量又重新变成低温低压的气液态。气液态的制冷济经过四通阀2回到分离器18，小部分液态制冷济储存于分离器18中，大部分低温低压气态制冷济回到压缩机1重新压缩成高温高压的气态，如此重复循环达到烘干房设定的温度后停止加热。依次停止顺序为：压缩机1停止10秒后，排风扇16停止运行，30秒后可选保持运行或停止送风机21，如果在主机控制器23选择保持运行送风机21，将不会停机，反之30秒后停止送风机21。当需要快速提升保温烘房25的温度时，可以通过主机控制器23来控制电加热20通电运行，当保温烘房25的温度达到设定温度后，电加热20自动停止，电加热20只有在送风机21运行时才可以启动。当烘房温度低于设定值时，主机会自动开启运行，重复以上步骤即为制热运行模式。

制热双效除湿热回收运行模式：有两种不同的除湿热回收运行模式，一种是在主机制热运行模式的基础之上来实现的，称之为系统除湿。另一种是在烘干房内不需要加热只需要除湿的情况下，即为新风除湿。分别对以上两种进行说明如下：

系统除湿：当保温烘房25内的相对湿度大于设定值，同时主机处于制热模式运行，主机控制器23上又设定有系统除湿功能，此时主机控制器23为给电磁阀6通电打开，由于此时主机处于制热模式运行，系统连接铜管29中的制冷济会通过膨胀阀7流到蒸发器8中，制冷济在膨胀阀7的作用下进行截流，高温高压的制冷济在截流的作用下变成低温低压的液态，液态制冷济最低温度可达到-25度，低温制冷济在通过蒸发器8时，送风机21在运行的过程中不断带动保温烘房25内的低温空气，依次经过导风管26、回风管27、电动风阀28、热交换器19的进风口A，然后经过蒸发器8，由于蒸发器8中的制冷济在-25度，烘房内的空气经过蒸发器8时会与-25度的制冷济产生热交换，空气的温度会被降低，此时产生冷凝出水的现象。空气降温后从热交换器19的B进口进入，此时从热交换器19的A进口进入的烘房空气温度要高于B进口的空气温度，热交换器19中的两路不同的烘房空气在温差的作用下产生热交换。从换热器19的B进口进入的烘房空气温度升高后，进入冷凝器3加热后，经过送风机21送入烘房，然后又会通过导风管26、回风管27、电动风阀28后，重新送回到热交换器19的进风口A；从热交换器19的A进口进入的烘房空气降温后又被送到蒸发器8中，降温冷凝出水后又被送到热交换器19的B进入口，重复以上循环过程。同时蒸发器8中的制冷济吸收烘房空气中的热量又重新变成低温低压的气液态。气液态的制冷济经过单向阀9、四通阀2回到分离器18，小部分液态制冷济储存于分离器18中，大部分低温低压气态制冷济回到压缩机1重新压缩成高温高压的气态，如此重复循环达到烘干房除湿的目的。当湿度达到设定值时，主机控制器23关闭电磁阀6即结束除湿功能。因此系统除湿需要在主机制热运行模式的基础之上进行，其除湿热回收体现两方面：1、在烘房内的空气温度在经过热交换器19及蒸发器8两次降温后，增加了烘房空气的冷凝出水量及出水效率。2、在经过二次降温除湿的烘房空气又经过热交换器19及冷凝器3实行二次换热后从新加热送入烘房，及收了烘房空气中自身的湿热及潜热，增加了主机的热效率。达到烘干的节能目的。

新风除湿：当保温烘房25内的相对湿度大于设定值，保温烘房25的温度达到不需要加热时，主机处于通电待机况态下，主机控制器23上又设定有新风除湿功能，此时主机控制器23会同步打开电动风阀13、电动风阀14，然后10秒钟后打开送风机21，又过5秒钟后打开排风机16，此时在送风机21的作用下，室外新风会经过进风口15进入到电动风阀13，依次通过热交换器12、蒸发器13、电加热20后，通过送风管道24进入到保温烘房25中，由于新风的温度相对于保温烘房的温度要低，每立方的新风含水量低于保温烘房25内的高温空气含水量，当室外新风与保温烘房25中的湿热空气混合后，室外新风的温度会升高，同时每立方空气的含水率会出现增加的现象。在排风机16运行的作用下，进入保温烘房内的室外新风在增加温度与湿度后，会通过导风管26然后依次经过回风管27、电动风阀28、热交换器19、热交换器12、电动风阀14、蒸发器11后排出室外。在排风机16及送风机21的运行作用，保温烘房25内的湿空气不断与新风混合后排出室外，保温烘房25内的湿度不断降低，当达到设定湿度时，主机控制器23会关闭排风机16，10秒钟之后停止送风机21，如果在主机控制器23选择保持运行送风机21，将不会停机。停止排湿。同时新风进入保温烘房25与新风排出保温烘房25的过程中，由于新风进出的温度不相同，当这两种不同温度的新风经过热交换器19、热交换器12时，会产生两次不同的热交换作用，促使进入保温烘房25内的新风经过两次加热后，提高了新风进入保温烘房的温度，达到了废热回收节能的目的。

当保温烘房温度低于设定值时，主机会启动制热运行模式，排湿新风经过热交换器19、热交换器12后又再一次蒸发器11时，由于主机处于制热模式运行，蒸发器11中制冷济最低温度可以达到-25度，蒸发器11会再一次吸收排湿新风的余热，在到排湿废热三次吸收利用，进一步增加主机的热效率，达到节能目的。

系统除湿与新风除湿可以通过主机控制器23来选择，可以选择同步控制除湿运行，也可以选择任意的一种除湿模式运行。

加湿模式：主机处于通电待机状态，在主机控制器23上设定加湿功能，主机控制器23会自动检测保温烘房25内的当前湿度，当烘干房内的实际湿度小于设定湿度时，说明烘房内需要加湿。主机控制器23会发出指令启动送风机21，又过10秒钟后超声波加湿器22启动运行，在送风机21的作用下会将雾况的湿空气通过送风管24送入保温烘房25中，当保温烘房25内的湿度达到设定值时，超声波加湿器22停止运行。10秒钟之后停止送风机21，如果在主机控制器23选择保持运行送风机21，将不会停机。重复上述即为加湿模式。

化霜模式：在冬季环境温度低于0度时，主机又处于制热运行模式时，由于蒸发器11的制冷济温度-25度低于环境温度0度，在空气湿度较高时蒸发器11会产生结霜或结冰的现象，此时主机必须要通过化霜来去掉蒸发器11上的结霜或结冰，主机才可以正常运行。化霜的运行模式如下：主机处于制热模式运行，当主机控制器23检测到主机上的化霜探头温度低于设定的化霜温度时，主机会自动启用化霜功能。其工程运行流程依次为：30秒钟关闭制热运行模式，关闭所有运行输出，主机进入系统自检测，又过60秒后打开四通阀2、又过10秒后打送风机21，又过20秒后启动压缩机1，压缩机1将系统连接铜管29连接的闭式制冷济压缩成高温高压的气态，其制冷济温度最高可达到125度，高温高压的气态制冷济通过四通阀2后流经蒸发器11时开始释放热量，蒸发器11内的125度高温高压气态制冷济在温差的作用下与蒸发器11表面上的霜或冰进行热交换，表面上的霜或冰吸收高温制冷济中的热量开始融化，蒸发器温度不断升高。高温高压的制冷济在蒸发器11中放热后形成气液混合状态，从蒸发器11中流出的制冷济经过膨胀阀10进行截流，高温高压的制冷济在截流的作用下变成低温低压的气液态，气液态制冷济最低温度可达到-25度，大部分气液态制冷济在流经过滤器5时，制冷济中的杂质进一步清洁掉，增强系统的稳定性。回到储液罐4，储液罐对小部分液态制冷器进行储存，大部分气态制冷济在流经过冷凝器3时，送风机21在运行的过程中不断带动保温烘房25内的高温空气，依次经过导风管26、回风管27、电动风阀28、热交换器19的进风口A、蒸发器8、热交换器19的进风口B、冷凝器3及电加热20，当烘房内的高温空气经过冷凝器3时，烘房内的高温空气与冷凝器3内的-25度低温制冷济在温差的作用实行热交热，烘房内的空气温度降低后又在送风机21的作用下通过送风管24送入保温烘房内，又一次重复与上相同的空气流动方式。冷凝器3中的-25度低温制冷济吸收保温烘房25中高温空气的热量又重新变成低温低压的气液态。气液态的制冷济经过四通阀2回到分离器18，小部分液态制冷济储存于分离器18中，大部分低温低压气态制冷济回到压缩机1重新压缩成高温高压的气态，如此重复循环达到主机控制设定的化霜温后，主机停机，60秒后主机自动恢复到制热运行模。主机化霜时会产生保温烘房25内的温度会降低，为了降低保温烘房的温度影响，主机在化霜时可以通过主机控制器23来控制电加热20打开。1、恒温恒湿模式：主机以制热模式运行时，同时启用了加湿模式与除湿模式，是以上三种模式的综合运行。2、主机设备在冬季运行时会结霜或结冰，反复化霜会降低主机的制热效率，因而主要用于-2度以的工作环境，主机的外形结构可以是整体式出现或分整式出现，但系统原理不变。同时主机控制器内置了挂面、米线、米粉、粉丝四种不同物料的烘干程序，只需要对号选择相应的烘干物料程序，即可控制主机运行，实行一机多用。

本专利的优势体现在：降低能耗，利用空气热能进行加热较现有设备的直接电加热、煤加热等节省能耗；湿度可控制，对工作气体既能降低湿度也能增加湿度。

Claims (6)

1.一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，其特征在于：制冷剂压缩机1通过四通阀、电磁阀分别连冷凝器3、蒸发器8、蒸发器11，冷凝器3、蒸发器8之间设置热交换器19，冷凝器3的出风口设置电加热器20、超声波加湿器22，并依次设置送风机21、送风管24、保温烘房25、回风管27，回风管27通过电动风阀28连接到热交换器19进口A，在热交换器内进口A的管道出口连接蒸发器8，蒸发器8的空气出口通过热交换器连接到冷凝器3，冷凝器3作为加热源，蒸发器8作为降低湿度设备，超声波加湿器22作为补充湿度设备。

2.根据权利要求1所述的一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，其特征在于：所述的蒸发器11的一侧设置进风口15，进风口15通过电动风阀13连接热交换器12，热交换器12对接冷凝器3，进风口15导入外部湿度较低空气。

3.根据权利要求1所述的一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，其特征在于：所述的所述的保温烘房25内设置导风管26。

4.根据权利要求1所述的一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，其特征在于：所述的蒸发器11与进风口15相反的一侧设置排风机16，利用空气给蒸发器提供热能实现制冷剂气化。

5.根据权利要求1所述的一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，其特征在于：所述的热交换器12上设置电动风阀13、电动风阀14。

6.根据权利要求1所述的一种空气源恒温恒湿挂面烘干热回收机组，其特征在于：所述的冷凝器3的制冷剂出口通过管道依次连接储液罐4、过滤器5，过滤器5的出口分别通过电磁阀连接膨胀阀7、膨胀阀10，其中膨胀阀7连接蒸发器8，膨胀阀10连接蒸发器11，蒸发器8、蒸发器11的制冷剂出口通过四通阀2导会分离器18，分离器18的出口连接回压缩机1的进口。