CN208269627U - 一种间接式热泵干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于空调制造领域，提供了一种间接式热泵干燥装置，通过冷水箱、压缩机、热水箱、干燥器、节流阀、循环在冷水箱与热水箱之间的冷媒，第一泵、第一调节阀、第二泵、第二调节阀、设置在冷水箱内的蒸发器、设置在热水箱内的冷凝器、设置在干燥器内部的冷却器和加热器等分别构成的三个热交换循环路径，达到了热交换效能高，能源消耗低，结构简单，可靠性好，再加上保温材料的应用，使得冷水箱和热水箱保温性能好，使得间歇运行的热泵干燥装置的启动时间缩短，物料干燥的总时间缩短，提升了工作效率。

Description

一种间接式热泵干燥装置

技术领域

本实用新型属于空调制造领域，尤其涉及一种间接式热泵干燥装置。

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％，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。

当前节约能源与保护环境日益受到重视，用户对物料干燥质量要求越来越高的大环境下，人们对于节能环保的要求日益提升，因此，针对现有技术中，干燥设备几乎全部都是通过直接加热使物料中水分以气态水的形式排出，由于气态水的焓值远远高于液态水且温度较高，因而气态水排出的同时也排出了大量的能量，不可避免的造成大量热能流失，这显然不符合我国现阶段的节能减排政策。另一方面，现有干燥设备的加热方式大多为直热式，即通过蒸汽或电力或导热油进行直接加热，但直热式的热能转换效率较低，大型锅炉的热能转换率也只能达到90％左右，而热泵式的热能转移能效比较高，可达3以上，极大的提高热能利用效率，实现节能减排。

因此，为了解决上述的问题，有必要设计一种热泵式烘干机，以实现在尽量降低其它能量损耗的前提下就可以最大限度的减少干燥过程中的能量损耗，提升能量的利用率。

实用新型内容

本实用新型提供一种间接式热泵干燥装置，旨在解决现有干燥设备存在的直热式加热方式带来的热能转换效率低，启动时间长，浪费能源并且污染严重的问题。

本实用新型是这样实现的，一种间接式热泵干燥装置包括：

冷水箱、压缩机、热水箱、干燥器、节流阀、循环在冷水箱与热水箱之间的冷媒，第一泵、第一调节阀、第二泵、第二调节阀、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道；

所述冷水箱包括设置在冷水箱内的蒸发器以及围绕在所述蒸发器外部的载冷剂；

所述热水箱包括设置在热水箱内的冷凝器以及围绕在所述冷凝器外部的载热剂；

所述压缩机通过所述第一管道将所述蒸发器的一端与所述冷凝器的一端连通，所述节流阀通过所述第二管道将所述蒸发器的另一端与所述冷凝器的另一端连通，形成冷媒循环路径；

所述干燥器还包括分别设置在干燥器内部两端的冷却器、加热器、物料容器，以及容置在所述干燥器内的干燥介质；其中，所述冷却器通过所述第五管道将所述第二调节阀、所述第二泵连通至所述冷水箱，并通过所述第六管道直接连通所述冷水箱，形成载冷剂循环路径；所述加热器所述第三管道将所述第一调节阀、所述第二泵连通至所述热水箱，并通过所述第四管道直接连通所述热水箱，形成载热剂循环路径；所述干燥介质依次循环在所述加热器、所述物料容器以及所述冷却器之间，形成干燥介质循环路径。

优选地，所述冷水箱和所述热水箱均为大容积容器。

优选地，所述冷水箱和所述热水箱均为保温材料制成。

优选地，所述冷水箱和所述热水箱的箱壁上均设有保温材料。

优选地，所述保温材料可拆卸地设置在所述冷水箱和所述热水箱的箱壁上。

本实用新型提供了一种间接式热泵干燥装置，通过冷水箱、压缩机、热水箱、干燥器、节流阀、循环在冷水箱与热水箱之间的冷媒，第一泵、第一调节阀、第二泵、第二调节阀、设置在冷水箱内的蒸发器、设置在热水箱内的冷凝器、设置在干燥器内部的冷却器和加热器等分别构成的三个热交换循环路径，达到了热交换效能高，能源消耗低，结构简单，可靠性好，再加上保温材料的应用，使得冷水箱和热水箱保温性能好，使得间歇运行的热泵干燥装置的启动时间缩短，物料干燥的总时间缩短，提升了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种间接式热泵干燥装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种间接式热泵干燥装置包括：冷水箱1、压缩机2、热水箱3、干燥器4、节流阀8、循环在冷水箱1与热水箱3之间的冷媒，第一泵9、第一调节阀11、第二泵10、第二调节阀12、第一管道13、第二管道14、第三管道15、第四管道16、第五管道17、第六管道18；

冷水箱1包括设置在冷水箱1内的蒸发器19以及围绕在所述蒸发器外部的载冷剂(图中未示)；

热水箱3包括设置在热水箱3内的冷凝器20以及围绕在所述冷凝器外部的载热剂(图中未示)；

压缩机2通过第一管道13将蒸发器19的一端与冷凝器20的一端连通，节流阀8通过第二管道14将蒸发器19的另一端与冷凝器20的另一端连通，形成冷媒循环路径；

干燥器4还包括分别设置在干燥器4内部两端的冷却器6、加热器5、物料容器7，以及容置在干燥器4内的干燥介质(图中未示)。其中冷却器6通过第五管道17将第二调节阀12、第二泵10连通至冷水箱1，并通过第六管道18直接连通冷水箱1，形成载冷剂循环路径；加热器5第三管道15将第一调节阀11、第二泵9连通至热水箱3，并通过第四管道16直接连通热水箱3，形成载热剂循环路径；干燥介质(图中未示)依次循环在加热器5、物料容器7以及冷却器6之间，形成干燥介质循环路径。

从工作流程的方式进行具体说明则本实用新型提供的一种间接式热泵干燥装置，由三个子系统：一是热泵子系统，二是载热剂与载冷剂循环子系统，三是干燥子系统组成的。

其中，热泵子系统包括：压缩机2、冷凝器20的热泵工作侧、节流阀8、蒸发器19的热泵工作侧，容置在热水箱2中的载冷剂，容置在冷水箱1中的载热剂。

载热剂与载冷剂循环子系统包括：冷水箱1、热水箱3、冷凝器20的水侧、蒸发器19的水侧、第一泵9、第二泵10、第一调节阀11、第二调节阀12、冷却器6的水侧、加热器5的水侧；

干燥子系统包括：干燥器4、冷却器6的干燥介质侧、加热器5的干燥介质侧，容置在干燥器内的干燥介质；

热泵子系统工作过程是将压缩机2和节流阀8分别通过第一管道13和第二管道14连接在冷水箱1与热水箱3之间，当压缩机2启动，高温高压的冷媒经过设置在热水箱3中的冷凝器20从而加热保存在热水箱3里的载热剂，然后温度降低的冷媒从冷凝器20出来顺着第二管道14经过节流阀8进入冷水箱1中，经过设置在冷水箱1的蒸发器19并且吸收了载冷剂的热量后再次进入压缩机2中，依此循环。

载热剂与载冷剂循环子系统工作过程是：热水箱3中的载热剂被高温高压的冷媒加热后，通过第三管道15流经第一泵9和第一调节阀11进入加热器5中与干燥器4中的干燥介质换热，然后温度降低后的载热剂通过第四管道16重新回到热水箱3中，以此完成一次循环。而冷水箱1的载冷剂被低温的冷媒吸收了热量后，降低温度的载冷剂通过第五管道17经过第二泵10和第二调节阀12进入冷却器6中与干燥器中的高温的干燥介质进行换热，然后温度升高的载冷剂通过第六管道18进入冷水箱中，以此完成一次循环。

干燥子系统工作过程是：高温高压的载热剂进入设置在干燥器4一端的加热器5中使得加热器5将干燥介质加热到所需的温度，然后干燥介质对物料进行烘干作业，随后稍微降温但高湿的干燥介质进过冷却器6，被冷却器6进一步降温以及去除水分后，干燥介质再次进入加热器5中进行加温，以此完成循环。

在本实用新型提供的一个优选的实施例中，热水箱3以及冷水箱1均为大容积容器，由于容积较大，再加之大容积带来的总储热量大的优势，使得外界环境温度对热水箱3和冷水箱1中的载冷剂和载热剂的温度影响不大，冷水箱和热水箱中的载冷剂和载热剂温度具有较好的稳定性，使得即使短时间的停机，冷水箱和热水箱中的温度也能较长时间的续存下来，下次开机过程中能够快速升温，从而使得物料干燥的总时间短，提升了做功效率，降低能源消耗。

在本实用新型提供的一个优选的实施例中，冷水箱1和热水箱3的箱壁均设有保温材料，能够很好的减少箱体内部的温度流失，因此间接式热泵干燥装置运行时富余的热能可以保存在热水箱3中，不必向外界排热，以及用于开机过程中预热物料和其他用途，减少对环境的污染并且所述保温材料为可拆卸式的安装在冷水箱1和热水箱3上。

在本实用新型提供的另一个优选的实施例中，冷水箱1和热水箱3均为保温材料制成，能够很好的减少箱体内部的温度流失因此间接式热泵干燥装置运行时富余的热能可以保存在热水箱3中，不必向外界排热，以及用于开机过程中预热物料和其他用途，减少对环境的污染。

在本实用新型提供的一个优选的实施例中，通过第一调节阀11和第二调节阀12的调节作用，可以分别对载热剂流量和载冷剂流量进行单独调节，使得调控程序的调整以及设备制造都非常简单，操作便捷，易于操作，可靠性好。

在本实用新型提供的一个优选的实施例中，间接式热泵干燥装置通过热泵子系统、载热剂与载冷剂循环子系统、干燥子系统等组合成热泵烘干除湿系统，热泵子系统运转使冷水箱1、热水箱2分别保持在一定的温度，载冷剂通过第二泵10的循环进入干燥子系统中的冷却器6，使得干燥介质降温并使其中水分凝结，载冷剂温度同时被升高返回冷水箱1；载热剂通过第一泵9的循环进入干燥子系统中的加热器5，将干燥介质加热到所需的温度进入干燥器4，载热剂温度降低后返回热水箱3，通过调节载冷剂温度，可使进入干燥器4的干燥介质具有适宜的湿含量；通过调节载热剂温度，可使进入干燥器4的干燥介质具有适宜的温度；通过调节载热剂、载冷剂的流量以及干燥介质的循环速度，可使加热器5和冷却器6具有适宜的换热量，从而满足不同物料干燥时的温度、湿含量、传热量等干燥工艺要求，保证间接式热泵干燥装置具有较佳的性能和较好的物料适应性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种间接式热泵干燥装置，其特征在于，所述间接式热泵干燥装置包括：冷水箱、压缩机、热水箱、干燥器、节流阀、循环在冷水箱与热水箱之间的冷媒，第一泵、第一调节阀、第二泵、第二调节阀、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道；

所述冷水箱包括设置在冷水箱内的蒸发器以及围绕在所述蒸发器外部的载冷剂；

所述热水箱包括设置在热水箱内的冷凝器以及围绕在所述冷凝器外部的载热剂；

所述压缩机通过所述第一管道将所述蒸发器的一端与所述冷凝器的一端连通，所述节流阀通过所述第二管道将所述蒸发器的另一端与所述冷凝器的另一端连通，形成冷媒循环路径；

所述干燥器还包括分别设置在干燥器内部两端的冷却器、加热器、物料容器，以及容置在所述干燥器内的干燥介质；其中，所述冷却器通过所述第五管道将所述第二调节阀、所述第二泵连通至所述冷水箱，并通过所述第六管道直接连通所述冷水箱，形成载冷剂循环路径；所述加热器所述第三管道将所述第一调节阀、所述第二泵连通至所述热水箱，并通过所述第四管道直接连通所述热水箱，形成载热剂循环路径；所述干燥介质依次循环在所述加热器、所述物料容器以及所述冷却器之间，形成干燥介质循环路径。

2.如权利要求1所述的间接式热泵干燥装置，其特征在于，所述冷水箱和所述热水箱均为大容积容器。

3.如权利要求2所述的间接式热泵干燥装置，其特征在于，所述冷水箱和所述热水箱均为保温材料制成。

4.如权利要求2所述的间接式热泵干燥装置，其特征在于，所述冷水箱和所述热水箱的箱壁上均设有保温材料。

5.如权利要求4所述的间接式热泵干燥装置，其特征在于，所述保温材料可拆卸地设置在所述冷水箱和所述热水箱的箱壁上。