CN205980708U - 可回收利用废热的一体式热泵烘干设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，属于烘干设备领域，包括烘干室、蒸发室和热泵，所述热泵包括蒸发器、压缩机和冷凝器，所述蒸发器和压缩机设置在所述蒸发室内，所述蒸发器上设置有第一风机，所述冷凝器设置在所述烘干室内，所述烘干室和蒸发室之间设置有第一隔板，所述第一隔板上开有排湿出风口，所述烘干室侧壁上开有排湿进风口，所述排湿进风口上设置有排湿进风阀，所述蒸发室侧壁上开有进风口和出风口。本实用新型能够回收利用高温高湿空气的热量，提高设备的能效。

Description

可回收利用废热的一体式热泵烘干设备

技术领域

本实用新型涉及烘干设备领域，特别是指一种可回收利用废热的一体式热泵烘干设备。

背景技术

农副产品、工矿产品等大型烘干脱水设备，现有的热量提供方式一般为燃煤。随着国家对环保的重视，这些设备将逐步淘汰。现在急需一种新的能源。而直接采用电热，经济效益太低，会浪费大量的电能。热泵烘干设备逐渐成为烘干设备的新兴发展趋势。

热泵烘干设备，在蒸发器中通过冷媒蒸发吸取外界空气中的热量，此热量通过冷媒运送到室内冷凝器冷凝散发出来，用于对农副产品、工矿产品的烘干脱水。在烘干脱水的过程中，大量的高温高湿空气会排到室外，这其中包含的热能就白白浪费掉了，只能得到2-3倍电能的热量(2-3倍能效)，远远达不到燃煤的经济效益。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，本实用新型能够回收利用高温高湿空气的热量，提高设备的能效。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

本实用新型提供一种可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，包括烘干室、蒸发室和热泵，所述热泵包括蒸发器、压缩机和冷凝器，所述蒸发器和压缩机设置在所述蒸发室内，所述蒸发器上设置有第一风机，所述冷凝器设置在所述烘干室内，所述烘干室和蒸发室之间设置有第一隔板，所述第一隔板上开有排湿出风口，所述烘干室侧壁上开有排湿进风口，所述排湿进风口上设置有排湿进风阀，所述蒸发室侧壁上开有进风口和出风口。

进一步的，所述烘干室内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述烘干室分为烘干区和循环区，所述第二隔板上开有第一循环窗口和第二循环窗口，所述冷凝器设置在第一循环窗口处，所述冷凝器上设置有第二风机，所述排湿进风口位于所述循环区的侧壁上。

进一步的，所述排湿进风口数量为2个，所述排湿进风口位于所述循环区的两个侧壁下部；所述第一循环窗口位于所述第二隔板的下部，所述第二循环窗口位于所述第二隔板的上部。

进一步的，所述排湿出风口位于所述第一隔板的上部，所述进风口数量为2个，所述进风口位于所述蒸发室的两个侧壁上部，所述出风口位于所述蒸发室的一个侧壁下部。

进一步的，所述进风口上设置有进风阀，所述出风口上设置有出风阀。

进一步的，所述蒸发室内设置有温度传感器。

进一步的，所述排湿进风阀、进风阀、出风阀和温度传感器连接有PLC控制器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备在工作时，分为两个阶段，烘干阶段和排湿阶段：

烘干阶段中，排湿进风阀关闭，在第一风机的作用下，外界空气依次经过进风口→蒸发室→蒸发机→出风口，在蒸发机处，空气被吸走一部分热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气。

排湿阶段中，排湿进风阀打开，在第一风机的作用下，烘干室内的高温高湿空气依次经过排湿出风口→蒸发室→蒸发机→出风口，在蒸发机处，高温高湿空气被吸走一部分热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气(过程如前述)，这样就实现了对高温高湿空气中热量的再次利用，使得能效从现有技术的2-3倍提高到4-20倍。在排出高温高湿空气的同时，外界的空气通过排湿进风阀进入烘干室，排湿完毕后，烘干室内充满了外界空气，然后再重复上述烘干过程。

综上所述，本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备能够回收利用高温高湿空气的热量，提高设备的能效。

附图说明

图1为本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的一个实施例的示意图；

图2为图1所示的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的烘干阶段示意图；

图3为图1所示的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的排湿阶段示意图；

图4为本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的另一个实施例的示意图；

图5为图4所示的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的烘干阶段示意图；

图6为图4所示的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的排湿阶段示意图；

图7为本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的再一个实施例的示意图；

图8为图7所示的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的烘干阶段示意图；

图9为图7所示的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的排湿阶段示意图一；

图10为图7所示的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的排湿阶段示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，如图1-3所示，包括烘干室1、蒸发室2和热泵，热泵包括蒸发器3、压缩机4和冷凝器5，蒸发器3和压缩机4设置在蒸发室2内，蒸发器3上设置有第一风机6，冷凝器5设置在烘干室1内，烘干室1和蒸发室2之间设置有第一隔板7，第一隔板上7开有排湿出风口8，烘干室1侧壁上开有排湿进风口9，排湿进风口9上设置有排湿进风阀10，蒸发室2侧壁上开有进风口11和出风口12。

本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备用于对物料(农副产品、工矿产品等)进行脱水，使用时，将农副产品、工矿产品等放到烘干室内，启动设备即可。

本实用新型中的热泵包括蒸发器、压缩机和冷凝器，通过管道(铜管等)连接，管道内有冷媒(氟等)。在蒸发器中，冷媒吸收蒸发室内空气的热量，然后冷媒经过压缩机，被压缩为高温高压的气体，最后在冷凝器中放出热量，加热烘干室内的空气，如此循环。

本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备在工作时，分为两个阶段，烘干阶段和排湿阶段：

烘干阶段如图2所示，图中箭头方向表示空气流向，为了表示方便，省略了压缩机，其他表示空气流向的附图同样省略了压缩机。排湿进风阀关闭，在第一风机的作用下，外界空气依次经过进风口→蒸发室→蒸发机→出风口，在蒸发机处，空气被吸走一部分热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气(过程如前述)。

排湿阶段如图3所示，烘干阶段在进行一定时间后，烘干室内的空气会含有大量水分，为高温高湿空气，此时烘干的效果已经不好了，需要将高温高湿空气排出，现有技术是直接将高温高湿空气排到室外，白白浪费了高温高湿空气中的热量。而本实用新型实现了对高温高湿空气中热量的利用，具体过程为：

排湿进风阀打开，在第一风机的作用下，烘干室内的高温高湿空气依次经过排湿出风口→蒸发室→蒸发机→出风口，在蒸发机处，高温高湿空气被吸走一部分热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气(过程如前述)，这样就实现了对高温高湿空气中热量的再次利用，使得能效从现有技术的2-3倍提高到4-20倍。在排出高温高湿空气的同时，外界的空气通过排湿进风阀进入烘干室，排湿完毕后，烘干室内充满了外界空气，然后再重复上述烘干过程。

综上所述，本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备能够回收利用高温高湿空气的热量，提高设备的能效。

作为本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的一种改进，如图4-6所示，烘干室1内设置有第二隔板13，第二隔板13将烘干室分为烘干区14和循环区15，第二隔板13上开有第一循环窗口(图中在冷凝器处)和第二循环窗口16，冷凝器5设置在第一循环窗口处，冷凝器5上设置有第二风机17，排湿进风口9位于循环区15的侧壁上。

本实用新型的烘干阶段如图5所示，图中箭头方向表示空气流向。排湿进风阀关闭，在第一风机的作用下，外界空气依次经过进风口→蒸发室→蒸发机→出风口，在蒸发机处，空气被吸走一部分热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气。在第二风机的作用下，烘干室内的空气依次经过冷凝器→烘干区→第二循环窗口→循环区→冷凝器，循环流动，反复经过冷凝器，使得烘干室内的空气受热更加均匀，烘干效果更均匀，并且烘干区内的空气从下往上流动，更容易带走物料中的水分，烘干效果更好。

排湿阶段如图6所示，排湿进风阀打开，在第一风机和第二风机的作用下，烘干区内的高温高湿空气依次经过第二循环窗口→循环区→排湿出风口→蒸发室→蒸发机→出风口，在蒸发机处，高温高湿空气被吸走一部分热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气。在排出烘干区内的高温高湿空气的同时，外界的空气依次经过排湿进风阀→循环区→冷凝器→烘干区，排湿完毕后，烘干区内充满了外界空气，然后再重复上述烘干过程。

进一步的，排湿进风口9数量为2个，排湿进风口9位于循环区15的两个侧壁下部；第一循环窗口位于第二隔板13的下部，第二循环窗口16位于第二隔板13的上部。

排湿出风口8位于第一隔板的上部，进风口11数量为2个，进风口11位于蒸发室2的两个侧壁上部，出风口12位于蒸发室2的一个侧壁下部。

排湿进风口和第一循环窗口均位于下部，两者距离近，使得在排湿过程中，外界空气在经过排湿进风口进入循环区后，在第二风机的作用下，通过冷凝器进入烘干区，而不会在第一风机的作用下向上流动，经过排湿出风口进入蒸发室。

第二循环窗口和排湿出风口均位于上部，两者距离近，使得在排湿过程中，高温高湿空气在经过第二循环窗口进入循环区后，在第一风机的作用下，经过排湿出风口进入蒸发室，而不会在第二风机的作用下向下流动，通过冷凝器进入烘干区。

本实用新型通过布置排湿进风口、第一循环窗口、第二循环窗口、排湿出风口、进风口和出风口的位置，使得空气在流动时不会互相干扰。

作为本实用新型的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备的另一种改进，如图7-9所示，进风口11上设置有进风阀18，出风口12上设置有出风阀19。蒸发室2内设置有温度传感器20。

本实用新型的烘干阶段如图8所示，图中箭头方向表示空气流向。排湿进风阀关闭，进风阀和出风阀打开。在第一风机的作用下，外界空气依次经过进风口→蒸发室→蒸发机→出风口，在蒸发机处，空气被吸走一部分热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气。在第二风机的作用下，烘干室内的空气依次经过冷凝器→烘干区→第二循环窗口→循环区→冷凝器，循环流动，反复经过冷凝器，使得烘干室内的空气受热更加均匀，烘干效果更均匀，并且烘干区内的空气从下往上流动，更容易带走物料中的水分，烘干效果更好。

排湿阶段如图9、10所示，排湿进风阀打开，在第一风机和第二风机的作用下，烘干区内的高温高湿空气依次经过第二循环窗口→循环区→排湿出风口→蒸发室→蒸发机，此时高温高湿的空气并不直接经过出风口排出，而是比较温度传感器的温度和外界空气的温度。

如果温度传感器的温度大于外界空气的温度，说明高温高湿空气中的热量还没有利用完全，此时进风阀和出风阀关闭，在第一风机的作用下，高温高湿空气在蒸发室内循环流动，如图9所示，重复经过蒸发器，反复吸收高温高湿空气中的热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气。

如果温度传感器的温度小于外界空气的温度，说明高温高湿空气中的热量已经利用的比较完全了，此时打开出风口，将高温高湿空气(此时已经不是高温的空气了，但为了方便，依然将其称为高温高湿空气)排出，在排出高温高湿空气的同时，外界的空气依次经过排湿进风阀→循环区→冷凝器→烘干区，如图10所示，排湿完毕后，烘干区内充满了外界空气，然后再打开进风口，重复上述烘干过程。

当然，也可以不通过比较温度传感器的温度和外界空气的温度来控制打开或关闭出风口和进风口，而是定时一段时间。例如，进风阀和出风阀关闭一段时间，在第一风机的作用下，高温高湿空气在蒸发室内循环流动，重复经过蒸发器，反复吸收高温高湿空气中的热量，然后在冷凝器中将热量散发出来，加热烘干室内的空气。达到设定时间后，打开出风口，将高温高湿空气排出。

前述的实施例中，高温高湿空气只经过一次蒸发器，很难从高温高湿空气中吸收较多热量，然后高温高湿空气就排出室外了，浪费了较多热量，本实用新型实施例能够更充分的利用高温高湿空气中的热量。

为了提高设备的自动化程度，排湿进风阀10、进风阀18、出风阀19和温度传感器20连接有PLC控制器。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，其特征在于，包括烘干室、蒸发室和热泵，所述热泵包括蒸发器、压缩机和冷凝器，所述蒸发器和压缩机设置在所述蒸发室内，所述蒸发器上设置有第一风机，所述冷凝器设置在所述烘干室内，所述烘干室和蒸发室之间设置有第一隔板，所述第一隔板上开有排湿出风口，所述烘干室侧壁上开有排湿进风口，所述排湿进风口上设置有排湿进风阀，所述蒸发室侧壁上开有进风口和出风口。

2.根据权利要求1所述的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，其特征在于，所述烘干室内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述烘干室分为烘干区和循环区，所述第二隔板上开有第一循环窗口和第二循环窗口，所述冷凝器设置在第一循环窗口处，所述冷凝器上设置有第二风机，所述排湿进风口位于所述循环区的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，其特征在于，所述排湿进风口数量为2个，所述排湿进风口位于所述循环区的两个侧壁下部；所述第一循环窗口位于所述第二隔板的下部，所述第二循环窗口位于所述第二隔板的上部。

4.根据权利要求3所述的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，其特征在于，所述排湿出风口位于所述第一隔板的上部，所述进风口数量为2个，所述进风口位于所述蒸发室的两个侧壁上部，所述出风口位于所述蒸发室的一个侧壁下部。

5.根据权利要求1-4任一所述的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，其特征在于，所述进风口上设置有进风阀，所述出风口上设置有出风阀。

6.根据权利要求5所述的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，其特征在于，所述蒸发室内设置有温度传感器。

7.根据权利要求6所述的可回收利用废热的一体式热泵烘干设备，其特征在于，所述排湿进风阀、进风阀、出风阀和温度传感器连接有PLC控制器。