CN205425752U - 一种热泵烘干机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种热泵烘干机，包括新风风阀、热泵冷凝器、余热回收换热器、辅助加热器、送风风机、送风风阀、排风风阀、存储室、热泵蒸发器、废气排风风机、废气风阀、热泵增缩机、热泵膨胀阀、电控柜和新风过滤器；热泵烘干机的供热系统效率高，节能环保；大量余热回收，节能减排；自动化程度高，系统稳定性，精准性高。

Description

一种热泵烘干机
技术领域
本实用新型涉及食品加工，印刷领域的烘干机，具有为一种热泵烘干机。
背景技术
传统的食品，印刷烘干机采用天然气、电、油等高位能去加热新风，由于这些能源均不能循环使用，造成非常大的能耗，同时此种传统加热方式效率低且不环保。
印刷烘干机能耗大的问题，传统的食品、印刷烘干机采用全新风系统，环境新风在经过传统的换热器(电加热，导热油加热等)后，新风温度被提升，升温后的热风进入食品储藏库，印刷机去烘干食品，印刷物。此后，仍含有大量热量的废气被直接排出至大气。这样废气的热量没有被有效回收，造成了能源的浪费，不能满足如今国家，企业对节能减排的要求。
传统的食品，印刷烘干机，自动化程度较低，主要依赖人工去控制相应的温度湿度，风速等参数要求，控制精度低且不能实时监控。
实用新型内容
为了解决上述缺陷。通过科学合理的设计，对食品，印刷烘干机的排气余热进行回收，结合热泵供热技术研制出一种高效节能的用于食品、印刷的热泵烘干机。
本实用新型具体技术方案如下：
一种热泵烘干机，包括新风风阀(1)、热泵冷凝器(2)、余热回收换热器(3)、辅助加热器(4)、送风风机(5)、送风风阀(6)、排风风阀(7)、存储室(8)、热泵蒸发器(9)、废气排风风机(10)、废气风阀(11)、热泵增缩机(12)、热泵膨胀阀(13)、电控柜(14)和新风过滤器(15)；所述风风阀(1)连接新风过滤器(15)，新风过滤器(15)连接热泵冷凝器(2)，热泵冷凝器(2)通过管道连接热泵膨胀阀(13)，泵膨胀阀(13)连接热泵蒸发器(9)，热泵蒸发器(9)连接热泵增缩机(12)，热泵增缩机(12)连接热泵冷凝器(2)；所述热泵蒸发器(9)同时连接废气排风风机(10)，废气排风风机(10)连接废气风阀(11)；所述热泵冷凝器(2)同时连接余热回收换热器(3)，余热回收换热器(3)连接辅助加热器(4)，辅助加热器(4)连接送风风机(5)，送风风机(5)通过管道连接送风风阀(6)；送风风阀(6)通过管道连接排风风阀(7)，排风风阀(7)连接余热回收换热器(3)，余热回收换热器(3)连接新风过滤器(15)；送风风机(5)同时连接送风风阀(6)、排风风阀(7)；电控柜(14)同时连接热泵冷凝器(2)、热泵增缩机(12)、废气排风风机(10)、辅助加热器(4)、余热回收换热器(3)、送风风阀(6)、排风风阀(7)；送风风阀(6)、排风风阀(7)设置在存储室管道上。
所述热泵烘干机还包括自动化控制系统，包括触摸控制器(16)、工业可编程控制器(17)、温湿度探头(18)、变频器一(19)、变频器二(20)、可控硅控制器(21)，所述触摸控制器(16)连接工业可编程控制器(17)，所述工业可编程控制器(17)上连接温湿度探头(18)，工业可编程控制器(17)同时与变频器一(19)、变频器二(20)、可控硅控制器(21)连接，变频器一(19)、变频器二(20)、可控硅控制器(21)分别与送风风机(5)、热泵增缩机(12)和辅助加热器(4)连接。
操作人员可通过触摸控制器(16)输入相应的指令例如工艺要求的送风温湿度到工业可编程控制器(17)，工业可编程控制器(17)可通过温湿度探头(18)实时采集本实用新型的送风温湿度。工业可编程控制器(17)内部经过对采集到的温湿度参数以及工艺要求的送风温湿度之间进行对比，并经过一定的参数处理，输出一定的参数信号到相应的变频器一(19)、变频器二(20)，可控硅控制器(21)，变频器将参数信号输送到送风风机(5)，热泵增缩机(12)从而调节送风风机(5)，热泵增缩机(12)的输出功率从而实现风量，热泵加热功率的实时调节。同时可控硅控制器(21)可以将参数信号输送到电加热，从而实时调节辅助加热器(4)的加热功率。由此组成了一个本实用新型送风温湿度的自动化控制系统。
本实用新型的工作原理：
首先本实用新型的热泵供热系统的热泵冷凝器(2)、热泵蒸发器(9)、热泵压缩机(12)、热泵膨胀阀(13)组成。其中热泵冷凝器(2)，热泵蒸发器(9)均是冷媒与空气翅片式热交换器。热泵膨胀阀(13)是一种机械式的节流阀。
其次，温度较低的新风首先经过新风风阀(1)、新风过滤器(15)进入系统内冷却，热泵冷凝器(2)内的高温高压的气态冷媒，使其液化，由于气态冷媒液化放热，新风在经过热泵冷凝器(2)后吸收了热量，温度被提升。同时液化的冷媒通过管道经过热泵膨胀阀(13)被节流，冷媒压力急剧降低，并有部分冷媒气化，此时气液混合状态的冷媒进入热泵蒸发器(9)，迅速蒸发气化，并大量吸收食品存储室(8)，或印刷机排风中的热量。此时冷媒已由液态变为气态，并通过压缩机的做功，将气态的冷媒再次输送至热泵冷凝器(2)。至此，本实用新型热泵系统组成了一个冷媒的循环系统。由上述循环中，热泵蒸发器(9)作为一种空气与其内部的冷媒物质的热交换器吸收食品存储室(8)或印刷机内部排出的热空气的热量，通过热泵压缩机(12)作为一个泵将冷媒物质输送到热泵冷凝器(2)，热泵冷凝器(2)作为一种空气与冷媒的热交换器将其内部的高温高压的冷媒气体的热量再传递给由新风风阀(1)处进入的新鲜空气。由此通过该过程，热泵系统将食品存储室(8)或印刷机内部排出的热空气的热量通过热泵系统的冷媒作为介质将其热量回收并传递给新风风阀(1)处进入的新鲜空气。
同时，新风在经过如上所述热泵冷凝器(2)被加热后温度被提升，然后再经过余热回收换热器(3)温度再次被提升，紧接着经过辅助加热器(4)，(此辅助电加热主要是作为热泵系统的备用辅助加热装置，在热泵系统出现故障的情况下可由热泵系统供热切换至辅助加热)最终通过送风风机(5)，将温度升至生产需要的温度的新风送入食品存储室(8)或者印刷机。
由此，可以看出本实用新型新风的供热主要是靠热泵系统的供热，以及余热回收换热器(3的供热，非常节能，环保，高效，可靠。
再次，新风在被送入食物存储室(8)或印刷机后，高温新风迅速烘干食物或者印刷物，然后由排风风阀(7)，风管通过新型余热回收换热器(3)，将其高温排风中含有的大量热量传递给较低温度的新风。之后，排风再由风管通过热泵蒸发器(9)，再次将排风中含有的部分热量传递给热泵蒸发器(9)中的冷媒，再由冷媒将热量通过热泵冷凝器(2)传递给较低温度的新风。同时，排风的湿度迅速降低。最后再次通过废气排风风机(10)，排风风阀(7)，作为废气排出。
至此，本实用新型通过余热回收换热器(3)，热泵蒸发器(9)大量回收排风，废气中的热量并传递给温度较低的新风，大大降低了能耗，有效起到节能减排的效果。
最后，值得注意的是本实用新型的新风温度，湿度，风量均采用了自动化控制。热泵压缩机(12)、辅助电加热器(4)均通过电控系统来控制其功率大小，从而精确有效，实时的控制新风温度。同时为了满足不同的参数工艺要求，本实用新型的送风风机5也有电控系统实现了自动化控制，其风速大小做到实时，有效，精准的控制。大大节省了人工，提高了设备的稳定可靠性。
本实用新型的热泵系统主要负责对新风进行初步的加热，利用热泵蒸发器(9)回收烘干机废气的部分热量，热量传递给热泵系统中的冷媒，利用压缩机做功，通过热泵冷凝器再将热量传递给新风；余热回收换热器(3)主要是将烘干机排出的废气中热量进行回收并传递给新风。其换热器内部通过流体介质的热传导将显热，潜热传递给新风。送风风机(5)主要是负责将经过加热的新风，送往食物存储室(8)或印刷机内；排风风机(10)主要是经过余热回收过的废气排出；辅助电加热器(4)主要是作为热泵系统的备用辅助加热装置，在热泵系统出现故障的情况下可由热泵系统供热切换至辅助电加热；电控柜(14主要为整套设备提供电源，实时监控系统。
本实用新型的热泵供热系统取代传统电、燃气、油等高位供热热能用于食品，印刷烘干。余热回收换热器(8)回收大量食品，印刷烘干系统的排风中的热量并传递给新风。系统排风由单独的排风风机(5)，保证了多台设备排风风量的一致性；本实用新型的温度，湿度，风速等均是自动化控制。
本实用新型的有益技术效果：本实用新型采用热泵供热技术取代传统的高位能供热(电，天然气，油灯)，从大气中吸收低位热能，然后利用压缩机做功把热量传递给待烘干的食物，印刷物。热泵供热相比传统的电供热，燃气供热等效率大大提高。例如如果热泵系统的工作系数为五，则电动机消耗一焦耳的电能，热泵能将五焦耳的热量传递给食物，印刷物。因而有效解决了传统食品，印刷烘干机的供热系数低，效率低，能耗大，不环保的问题。
同时本使用新型也采用余热回收技术，利用新型余热回收换热器有效回收烘干机废气中大量的热量，并传递给新风。因而有效解决了传统食品，印刷烘干机的能源浪费，能耗大的问题。
此外，本实用新型大量采用电控，自动化技术，对烘干机的各项参数进行实时监控，调整，有效解决了传统食品，印刷烘干机的控制精度低，自动化程度低的问题。
附图说明
图1为所述热泵烘干机结构示意图。
图2为自动化控制系统结构示意图。
附图标记说明
1新风风阀；2热泵冷凝器；3余热回收换热器；4辅助加热器；5送风风机；6送风风阀；7排风风阀；8存储室；9热泵蒸发器；10废气排风风机；11废气风阀；12热泵增缩机；13热泵膨胀阀；14电控柜；15新风过滤器；16触摸控制器；17工业可编程控制器；18温湿度探头；19变频器一；20变频器一二；21可控硅控制器。
具体实施方式
下面结合附图和本实用新型的优选实施例进一步说明本实用新型。
实施例
如图1示，一种热泵烘干机，包括新风风阀1、热泵冷凝器2、余热回收换热器3、辅助加热器4、送风风机5、送风风阀6、排风风阀7、存储室8、热泵蒸发器9、废气排风风机10、废气风阀11、热泵增缩机12、热泵膨胀阀13、电控柜14和新风过滤器15；所述风风阀1连接新风过滤器15，新风过滤器15连接热泵冷凝器2，热泵冷凝器2通过管道连接热泵膨胀阀13，泵膨胀阀13连接热泵蒸发器9，热泵蒸发器9连接热泵增缩机12，热泵增缩机12连接热泵冷凝器2；所述热泵蒸发器9同时连接废气排风风机10，废气排风风机10连接废气风阀11；所述热泵冷凝器2同时连接余热回收换热器3，余热回收换热器3连接辅助加热器4，辅助加热器4连接送风风机5，送风风机5通过管道连接送风风阀6；送风风阀6通过管道连接排风风阀7，排风风阀7连接余热回收换热器3，余热回收换热器3连接新风过滤器15；送风风机5同时连接送风风阀6、排风风阀7；电控柜14同时连接热泵冷凝器2、热泵增缩机12、废气排风风机10、辅助加热器4、余热回收换热器3、送风风阀6、排风风阀7；送风风阀6、排风风阀7设置在存储室管道上。
如图2所示，所述热泵烘干机还包括自动化控制系统，包括触摸控制器16、工业可编程控制器17、温湿度探头18、变频器一19、变频器二20、可控硅控制器21，所述触摸控制器16连接工业可编程控制器17，所述工业可编程控制器17上连接温湿度探头18，工业可编程控制器17同时与变频器一19、变频器二20、可控硅控制器21连接，变频器一19、变频器二20、可控硅控制器21分别与送风风机5、热泵增缩机12和辅助加热器4连接。
操作人员可通过触摸控制器16输入相应的指令例如工艺要求的送风温湿度到工业可编程控制器17，工业可编程控制器17可通过温湿度探头18实时采集本实用新型的送风温湿度。工业可编程控制器17内部经过对采集到的温湿度参数以及工艺要求的送风温湿度之间进行对比，并经过一定的参数处理，输出一定的参数信号到相应的变频器一19、变频器二20，可控硅控制器21，变频器将参数信号输送到送风风机5，热泵增缩机12从而调节送风风机5，热泵增缩机12的输出功率从而实现风量，热泵加热功率的实时调节。同时可控硅控制器21可以将参数信号输送到电加热，从而实时调节辅助加热器4的加热功率。由此组成了一个本实用新型送风温湿度的自动化控制系统。
本实用新型的工作原理：
(1)首先本实用新型的热泵供热系统的热泵冷凝器2、热泵蒸发器9、热泵压缩机12、热泵膨胀阀13组成。其中热泵冷凝器2，热泵蒸发器9均是冷媒与空气翅片式热交换器。热泵膨胀阀13是一种机械式的节流阀。
(2)温度较低的新风首先经过新风风阀1、新风过滤器15进入系统内冷却，热泵冷凝器2内的高温高压的气态冷媒，使其液化，由于气态冷媒液化放热，新风在经过热泵冷凝器2后吸收了热量，温度被提升。同时液化的冷媒通过管道经过热泵膨胀阀13被节流，冷媒压力急剧降低，并有部分冷媒气化，此时气液混合状态的冷媒进入热泵蒸发器9，迅速蒸发气化，并大量吸收食品存储室8，或印刷机排风中的热量。此时冷媒已由液态变为气态，并通过压缩机的做功，将气态的冷媒再次输送至热泵冷凝器2。至此，本实用新型热泵系统组成了一个冷媒的循环系统。由上述循环中，热泵蒸发器9作为一种空气与其内部的冷媒物质的热交换器吸收食品存储室8或印刷机内部排出的热空气的热量，通过热泵压缩机12作为一个泵将冷媒物质输送到热泵冷凝器2，热泵冷凝器2作为一种空气与冷媒的热交换器将其内部的高温高压的冷媒气体的热量再传递给由新风风阀1处进入的新鲜空气。由此通过该过程，热泵系统将食品存储室8或印刷机内部排出的热空气的热量通过热泵系统的冷媒作为介质将其热量回收并传递给新风风阀1处进入的新鲜空气。
(3)同时，新风在经过如上所述热泵冷凝器2被加热后温度被提升，然后再经过余热回收换热器3温度再次被提升，紧接着经过辅助加热器4，(此辅助电加热主要是作为热泵系统的备用辅助加热装置，在热泵系统出现故障的情况下可由热泵系统供热切换至辅助加热)最终通过送风风机5，将温度升至生产需要的温度的新风送入食品存储室8或者印刷机。
由此，可以看出本实用新型新风的供热主要是靠热泵系统的供热，以及余热回收换热器3的供热，非常节能，环保，高效，可靠。
(4)新风在被送入食物存储室8或印刷机后，高温新风迅速烘干食物或者印刷物，然后由排风风阀7，风管通过新型余热回收换热器3，将其高温排风中含有的大量热量传递给较低温度的新风。之后，排风再由风管通过热泵蒸发器9，再次将排风中含有的部分热量传递给热泵蒸发器9中的冷媒，再由冷媒将热量通过热泵冷凝器2传递给较低温度的新风。同时，排风的湿度迅速降低。最后再次通过废气排风风机10，排风风阀7，作为废气排出。
至此，本实用新型通过余热回收换热器3，热泵蒸发器9大量回收排风，废气中的热量并传递给温度较低的新风，大大降低了能耗，有效起到节能减排的效果。
(5)值得注意的是本实用新型的新风温度，湿度，风量均采用了自动化控制。热泵压缩机12、辅助电加热器4均通过电控系统来控制其功率大小，从而精确有效，实时的控制新风温度。同时为了满足不同的参数工艺要求，本实用新型的送风风机5也有电控系统实现了自动化控制，其风速大小做到实时，有效，精准的控制。大大节省了人工，提高了设备的稳定可靠性。
本实用新型的热泵系统主要负责对新风进行初步的加热，利用热泵蒸发器9回收烘干机废气的部分热量，热量传递给热泵系统中的冷媒，利用压缩机做功，通过热泵冷凝器再将热量传递给新风；余热回收换热器3主要是将烘干机排出的废气中热量进行回收并传递给新风。其换热器内部通过流体介质的热传导将显热，潜热传递给新风。送风风机5主要是负责将经过加热的新风，送往食物存储室8或印刷机内；排风风机10主要是经过余热回收过的废气排出；辅助电加热器4主要是作为热泵系统的备用辅助加热装置，在热泵系统出现故障的情况下可由热泵系统供热切换至辅助电加热；电控柜14主要为整套设备提供电源，实时监控系统。
本实用新型的热泵供热系统取代传统电、燃气、油等高位供热热能用于食品，印刷烘干。余热回收换热器8回收大量食品，印刷烘干系统的排风中的热量并传递给新风。系统排风由单独的排风风机5，保证了多台设备排风风量的一致性；本实用新型的温度，湿度，风速等均是自动化控制。
本实用新型采用热泵供热技术取代传统的高位能供热(电，天然气，油灯)，从大气中吸收低位热能，然后利用压缩机做功把热量传递给待烘干的食物，印刷物。热泵供热相比传统的电供热，燃气供热等效率大大提高。例如如果热泵系统的工作系数为五，则电动机消耗一焦耳的电能，热泵能将五焦耳的热量传递给食物，印刷物。因而有效解决了传统食品，印刷烘干机的供热系数低，效率低，能耗大，不环保的问题。
同时本使用新型也采用余热回收技术，利用新型余热回收换热器有效回收烘干机废气中大量的热量，并传递给新风。因而有效解决了传统食品，印刷烘干机的能源浪费，能耗大的问题。
此外，本实用新型大量采用电控，自动化技术，对烘干机的各项参数进行实时监控，调整，有效解决了传统食品，印刷烘干机的控制精度低，自动化程度低的问题。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims (4)

1.一种热泵烘干机，其特征在于：包括新风风阀(1)、热泵冷凝器(2)、余热回收换热器(3)、辅助加热器(4)、送风风机(5)、送风风阀(6)、排风风阀(7)、存储室(8)、热泵蒸发器(9)、废气排风风机(10)、废气风阀(11)、热泵增缩机(12)、热泵膨胀阀(13)、电控柜(14)和新风过滤器(15)；所述风风阀(1)连接新风过滤器(15)，新风过滤器(15)连接热泵冷凝器(2)，热泵冷凝器(2)通过管道连接热泵膨胀阀(13)，泵膨胀阀(13)连接热泵蒸发器(9)，热泵蒸发器(9)连接热泵增缩机(12)，热泵增缩机(12)连接热泵冷凝器(2)；所述热泵蒸发器(9)同时连接废气排风风机(10)，废气排风风机(10)连接废气风阀(11)；所述热泵冷凝器(2)同时连接余热回收换热器(3)，余热回收换热器(3)连接辅助加热器(4)，辅助加热器(4)连接送风风机(5)，送风风机(5)通过管道连接送风风阀(6)；送风风阀(6)通过管道连接排风风阀(7)，排风风阀(7)连接余热回收换热器(3)，余热回收换热器(3)连接新风过滤器(15)；送风风机(5)同时连接送风风阀(6)、排风风阀(7)；电控柜(14)同时连接热泵冷凝器(2)、热泵增缩机(12)、废气排风风机(10)、辅助加热器(4)、余热回收换热器(3)、送风风阀(6)、排风风阀(7)；送风风阀(6)、排风风阀(7)设置在存储室管道上。
2.根据权利要求1所述的热泵烘干机，其特征在于：所述热泵冷凝器(2)，热泵蒸发器(9)均是冷媒与空气翅片式热交换器。
3.根据权利要求1所述的热泵烘干机，其特征在于：所述热泵膨胀阀(13)是机械式的节流阀。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的热泵烘干机，其特征在于：所述热泵烘干机还包括自动化控制系统，包括触摸控制器(16)、工业可编程控制器(17)、温湿度探头(18)、变频器一(19)、变频器二(20)、可控硅控制器(21)，所述触摸控制器(16)连接工业可编程控制器(17)，所述工业可编程控制器(17)上连接温湿度探头(18)，工业可编程控制器(17)同时与变频器一(19)、变频器二(20)、可控硅控制器(21)连接，变频器一(19)、变频器二(20)、可控硅控制器(21)分别与送风风机(5)、热泵增缩机(12)和辅助加热器(4)连接。
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