CN207035703U - 一种组合式热泵干燥机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种组合式热泵干燥机，包括干燥箱和空气处理箱，空气处理箱一侧设置有新空气进口，新空气进口通过管道连接位于空气处理箱内部的热泵除湿系统的进风口，热泵除湿系统的出风口通过管道连接同样位于空气处理箱内部的转轮除湿系统进风口，转轮除湿系统的出风口连接位于空气处理箱外部的出风管，出风管分别连接有第一进风管和第二进风管，第一进风管和第二进风管分别与位于干燥箱内部的第一风道与第二风道连通，第一风道和第二风道上分别设置有一组出风口，干燥箱顶部还设有回风口，回风口通过回风管与空气处理箱连通。本实用新型可实现快速、优质干燥。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种组合式热泵干燥机，尤其涉及一种热泵除湿系统和转轮除湿系统联合干燥的干燥机，属于农业机械领域。
背景技术
我国农产品加工业，是我国经济发展的第一支柱产业，为我国的经济发展作出了巨大贡献。农产品干燥是农产品加工的重要组成部分。传统干燥方式有自然晾晒、热风干燥等，随着工业技术的发展，目前已研发出多种干燥技术与装备，其中热泵干燥是目前应用十分广泛的干燥方式。热泵干燥具有能耗低、品质好等优点，但同时由于温度干燥较低导致干燥时间较长，本专利针对上述问题，设计出组合式低露点热泵干燥机实现快速、优质干燥。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种采用热泵除湿与转轮除湿相结合的组合式低露点热泵干燥机，可以实现空气的低湿度预干。同时进入干燥箱内的空气极度干燥，以传质干燥为主，物料中的水分可以快速的传递到干燥空气中，因而使得物料干燥后品相好。实现快速、优质干燥。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种组合式热泵干燥机，包括干燥箱和空气处理箱，空气处理箱一侧设置有新空气进口，新空气进口通过管道连接位于空气处理箱内部的热泵除湿系统的进风口，热泵除湿系统的出风口通过管道连接同样位于空气处理箱内部的转轮除湿系统进风口，转轮除湿系统的出风口连接位于空气处理箱外部的出风管，出风管分别连接有第一进风管和第二进风管，第一进风管和第二进风管分别与位于干燥箱内部的第一风道与第二风道连通，第一风道和第二风道上分别设置有一组出风口，干燥箱顶部还设有回风口，回风口通过回风管与空气处理箱连通。
进一步的，热泵除湿系统的进风口和回风管均与蒸发器连通，蒸发器一边将干冷空气和制冷剂传递至冷凝器，另一边将制冷剂传递给空气压缩机，空气压缩机与冷凝器连通，冷凝器与蒸发器连通，冷凝器还通过混合风管道与转轮除湿系统的进风口连通。
当热泵除湿后的干燥空气进入转轮除湿系统时，并且热空气回收后再进入转轮除湿系统，可二次利用，实现节能。为合理控制通过除湿转轮的风量，使其1/4风量通过再生区域，3/4风量通过除湿区域，混合风管道上设置有将混合风分别连接至轮转进风口和再生进风口的风控三通。转轮除湿系统除包括除湿转轮外，除湿转轮的出风侧还设置有除湿风机，除湿风机通过出风管与干燥箱连通。除湿转轮的出风侧还包括与冷凝器连通的再生加热器，再生加热器与位于除湿转轮进风侧的再生风机连通，再生风机与位于空气处理箱底部一侧的再生风出口连通。
根据以下公式，可计算出通风风量的最佳比值为再生区域：除湿区域＝1:3.
空气侧质量守恒方程：
式中：Y为空气中的含湿量，kg/kg；ρ为空气密度，kg/m3；A为通道截面面积，m2；t为时间变量，s；z为轮轴方向的空间变量， m；V为空气流速，m/s。
空气侧的能量守恒：
式中：cpa为空气的等压比热，J/(kg·K)；cpv为水蒸气的等压比热，J/(kg·K)；T为空气的温度，K；cpd为除湿剂的等压比热， J/(kg·K)；cpl为除湿机中水分的等压比热，J/(kg·K)；fm为单通道内单位长度上基材料的质量，kg/m3；cpm为基材料的等压比热， J/(kg·K)；Tw为除湿剂壁面温度，K；Q为吸附热，J/kg。
除湿剂侧水分传递的方程：
式中：Ky为对流传质系数，kg/(ms)；P为通道界面边界周长，m；Yw为除湿剂表面饱和空气含湿量，kg/kg。
除湿剂侧热量传递的方程：
式中：α为对流传热系数，W/(m2·K)。
除湿剂表明饱和空气湿含量Yw：
其中Φw＝0.0078-0.0579W+24.1655W2-124.78W3+204.226W4
式中：Φw为饱和水蒸气的相对湿度；pws为水蒸气饱和分压力； patm为大气压力。
吸附热：Q＝hv(1.0+0.2843e-10.28w)
式中：hv为饱和水的冷凝潜热
边界条件：
(除湿区)
(再生区)
初始条件：
其中Y和W的初始条件就取其入口条件：
(除湿区)
(再生区)
当经过第一个周期之后，流道从除湿(再生)区进入再生(除湿) 区时的初始温湿度分布即为除湿(再生)区结束时刻的温湿度分布：
(除湿区)
(再生区)
通过1-5式及边界与初始条件，可计算出再生面积度与除湿面积度最佳比值。
为了使得干燥箱内干燥风可上下流动，均匀实现干燥，出风口上方设置有支撑板。支撑板上方支撑有出风板。出风板上设置有一组出风孔，干燥箱的底部还包括至少一层热风层。
进一步的，空气处理箱还包括位于外侧的控制面板。
本实用新型的有益效果：采用热泵除湿与转轮除湿结合的方式，实现空气的低湿度预干，高效、节能。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的主视图。
图2为本实用新型一个实施例的后视图。
图3为本实用新型热泵除湿系统和转轮除湿系统的结构示意图。
图4为本实用新型配套使用的料盘。
图5为本实用新型配套使用的物料架。
图6为本实用新型中风控三通的结构示意图。
其中：1回风口，2出风孔，3出风板，4-1第一风道，4-2第二风道，5热风层，6支撑板，7出风口，8热风回风口，9控制面板， 10回风管，11热泵除湿系统，11-1蒸发器，11-2压缩机，11-3冷凝器，12转轮除湿系统，12-1除湿风机，12-2再生加热器，12-3 除湿转轮，12-4再生风机，12-5风控三通，12-5-1热风进口，12-5-2 再生进风口，12-5-3轮转进风口，13出风管，14再生风出口，15 第一进风管，16第二进风管，17新口气进口。
具体实施方式
实施例一
本实施例提供一种组合式热泵干燥机，其包括干燥箱和空气处理箱，空气处理箱一侧设置有新空气进口17，新空气进口17通过管道连接位于空气处理箱内部的热泵除湿系统11的进风口，热泵除湿系统11的出风口通过管道连接同样位于空气处理箱内部的转轮除湿系统12进风口，转轮除湿系统12的出风口连接位于空气处理箱外部的出风管13，出风管分别连接有第一进风管15和第二进风管16，第一进风管15和第二进风管16分别与位于干燥箱内部的第一风道 4-1与第二风道4-2连通，第一风道4-1和第二风道4-2上分别设置有一组出风口7，干燥箱顶部还设有回风口1，回风口1通过回风管 10与空气处理箱连通。热泵除湿系统11的进风口和回风管10均与蒸发器11-1连通，蒸发器11-1一边将干冷空气和制冷剂传递至冷凝器11-3，另一边将制冷剂传递给空气压缩机11-2，空气压缩机11-2 与冷凝器11-3连通，冷凝器11-3与蒸发器11-1连通，冷凝器11-3 还通过混合风管道18与转轮除湿系统的进风口连通。转轮除湿系统包括除湿转轮12-3，除湿转轮的出风侧设置有除湿风机12-1，除湿风机12-1通过出风管13与干燥箱连通。除湿转轮12-3的出风侧还包括与冷凝器11-3连通的再生加热器12-2，再生加热器12-2与位于除湿转轮12-3进风侧的再生风机12-4连通，再生风机12-4与位于空气处理箱底部一侧的再生风出口14连通。混合风管道上设置有将混合风分别连接至轮转进风口12-5-3和再生进风口12-5-2的风控三通12-5，其另一端为热风进口12-5-1。出风口7上方设置有支撑板6。支撑板6上方支撑有出风板3。出风板3上设置有一组出风孔 2。空气处理箱还包括位于外侧的控制面板9。干燥箱的底部还包括至少一层热风层5。
本实用新型的工作原理为：新风与回风进入热泵除湿系统11 形成混合风，混合风进入蒸发器11-1中，然后通过管道进入冷凝器 11-3处理，同时制冷剂通过管道经由压缩机11-2压缩后变成高温高压气体，其经过冷凝器液化将热量传递给进入冷凝器11-3的混合风，对混合风进行除湿；冷凝后的制冷剂再经过膨胀阀减压后重新回到蒸发器11-1中吸热气化从而完成循环。
经由热泵除湿系统处理后的热风进入转轮除湿系统，混合风中的水分子被除湿转轮的转轮分子筛吸收，水蒸气发生相变，并释放出潜热；其中3/4混合风经由除湿风机进入干燥箱，另3/4混合风经由再生加热器的加热再回到除湿转轮中对除湿转轮进行加热，经由再生风机排出转轮除湿系统。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。例如，各试块的厚度按等比级数等非等差级数的其它方式逐渐增加；又如各试块也可以呈圆柱体；等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种组合式热泵干燥机，包括干燥箱和设置有新空气进口(17)的空气处理箱，其特征在于：所述空气处理箱内安置有相互串联的热泵除湿系统(11)和转轮除湿系统(12)，所述新空气进口(17)与所述热泵除湿系统(11)进风口连通，所述转轮除湿系统(12)的出风口通过伸出空气处理箱的出风管(13)接所述干燥箱的并联第一进风管(15)和第二进风管(16)，所述第一进风管(15)和第二进风管(16)分别与干燥箱内部的第一风道(4-1)与第二风道(4-2)连通，所述第一风道(4-1)和第二风道(4-2)上分别设置有一组出风口(7)，所述干燥箱顶部的回风口(1)通过回风管(10)与空气处理箱内连通。
2.根据权利要求1所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述热泵除湿系统(11)的进风口和回风管(10)均与蒸发器(11-1)连通，所述蒸发器(11-1)一边将干冷空气和制冷剂传递至冷凝器(11-3)，另一边将制冷剂传递给空气压缩机(11-2)，所述空气压缩机(11-2)与冷凝器(11-3)连通，所述冷凝器(11-3)与蒸发器(11-1)连通，所述冷凝器(11-3)还通过混合风管道(18)与转轮除湿系统的进风口连通。
3.根据权利要求2所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述转轮除湿系统包括除湿转轮(12-3)，所述除湿转轮的出风侧设置有除湿风机(12-1)，所述除湿风机(12-1)通过出风管(13)与干燥箱连通。
4.根据权利要求3所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述除湿转轮(12-3)的出风侧还包括与冷凝器(11-3)连通的再生加热器(12-2)，所述再生加热器(12-2)与位于除湿转轮(12-3)进风侧的再生风机(12-4)连通，所述再生风机(12-4)与位于空气处理箱底部一侧的再生风出口(14)连通。
5.根据权利要求2所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述混合风管道上设置有将混合风分别连接至轮转进风口(12-5-3)和再生进风口(12-5-2)的风控三通(12-5)。
6.根据权利要求1所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述出风口(7)上方设置有支撑板(6)。
7.根据权利要求6所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述支撑板(6)上方支撑有出风板(3)。
8.根据权利要求5所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述出风板(3)上设置有一组出风孔(2)。
9.根据权利要求1所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述空气处理箱还包括位于外侧的控制面板(9)，所述干燥箱的底部还包括至少一层热风层(5)。
10.根据权利要求5所述的一种组合式热泵干燥机，其特征在于：所述轮转进风口进入除湿区域，所述再生进风口进入再生区域；通风风量的最佳比值为再生区域：除湿区域＝1:3。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720701338.9U CN207035703U (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种组合式热泵干燥机 |
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| CN201720701338.9U CN207035703U (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种组合式热泵干燥机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN207035703U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110296581A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-01 | 江苏铸能新能源设备有限公司 | 一种温室养殖烘干房及其操作方法 |
| CN110926131A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-03-27 | 九江鄱雁养殖有限公司 | 一种热泵控温控湿式热风烘房 |
| CN119245302A (zh) * | 2024-12-03 | 2025-01-03 | 云南省林业和草原科学院 | 一种去皮核桃加工用高温烘烤设备 |
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2017
- 2017-06-16 CN CN201720701338.9U patent/CN207035703U/zh active Active
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