CN208520100U - 一种热回收高温热泵烤房 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热泵烘烤设备技术领域，具体为一种热回收高温热泵烤房，包括热泵机组，上进风排湿门，上风道，烤房，所述上风道的上端与烤房的上部风口密封对接，所述热泵机组包括具有四个功能区的机组机架、热风循环风机、显热交换器、蒸发器风机，下进风风机、压缩机一、压缩机二、冷凝器一、冷凝器二、回热器一、回热器二、储液器一、储液器二、干燥过滤器一、干燥过滤器二、膨胀阀一、膨胀阀二、蒸发器一、蒸发器二、和控制系统；本实用新型实现了干燥排湿热能的两次回收利用及烤房在较大温度范围内的热泵工作效率，同时可使烤房内的物料受热和干燥更加均匀。

Description

一种热回收高温热泵烤房

技术领域

本实用新型涉及热泵烘烤设备技术领域，具体为一种热回收高温热泵烤房。

背景技术

在农副产品，特别是烟叶烘烤干燥加工中，为了在规定的时间范围内除去物料中的水分，必不可少的需要一种将空气提高至较高温度(50℃至70℃)的热风烘烤设备；目前普遍使用通过燃烧燃煤、生物质、燃气或醇类燃料的热风炉来制取热能，随着国家相关环保政策的推行和人们环保意识的逐步提升，燃料燃烧的方式逐步受到了制约；因此，近年来清洁能源的应用逐步深入到了烘烤干燥加工行业中，使用电能源是目前最方便、清洁的方式；但现存的电能源烘烤干燥设备普遍采用电加热或者普通空调型热泵加电辅助加热方式提供热能，而热泵的高效供热温度范围往往不超过50℃，即使可以达到60℃，但能效比也大幅下降从而失去了节能优势；特别在高温排湿过程中往往会发生热泵供热严重不足而主要依靠电辅助加热供热的情况，低效的电辅助加热将带来能耗成本大幅提高的缺点；为此我们提出一种热回收高温热泵烤房技术方案解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效供热且低能耗的高温热泵烤房以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种热回收高温热泵烤房，包括热泵机组，上进风排湿门，上风道，烤房，所述上风道的上端与烤房的上部风口密封对接。

优选的，所述热泵机组包括具有四个功能区的机组机架、热风循环风机、显热交换器、蒸发器风机，下进风风机、压缩机一、压缩机二、冷凝器一、冷凝器二、回热器一、回热器二、储液器一、储液器二、干燥过滤器一、干燥过滤器二、膨胀阀一、膨胀阀二、蒸发器一、蒸发器二和控制系统，所述上进风排湿门安装在上风道的前方高于热风循环风机的部位。

优选的，所述机组机架包括安装在后部的回风加热室、上前部的蒸发器室、中部的排湿热交换室以及下前部的机组室，所述的排湿热交换室后上部与回风加热室之间装有自封闭百叶风阀，所述回风加热室与烤房的下部风口密封对接，所述回风加热室上部装有热风循环风机且与上风道的下端密封对接。

优选的，所述排湿热交换室内装有显热交换器，所述机组室的后部通过显热交换器以及自封闭百叶风阀与回风加热室的中部连通，所述机组室后部和显热交换器之间装有下进风风机，所述的冷凝器一和冷凝器二安装在机组机架的回风加热室中，并处于热风循环风机的下方，所述的蒸发器一和蒸发器二安装在机组机架的蒸发器室中，并在其前方安装有蒸发器风机，蒸发器一和蒸发器二的后方蒸发器室的两侧开设与外部连通的进风口，所述回风加热室的下前部经过显热交换器与蒸发器室的下后端连通。

优选的，所述压缩机一和压缩机二采用数码涡旋压缩机或者变频压缩机中的任一种，所述的膨胀阀一和膨胀阀二采用电子膨胀阀或者热力膨胀阀中的任一种，所述的回热器一和回热器二采用套管式、管壳式或者板式换热器三者中的任意一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型安装有两套制热循环系统，分别为压缩机一、压缩机二、冷凝器一、冷凝器二、回热器一、回热器二、储液器一、储液器二、干燥过滤器一、干燥过滤器二、膨胀阀一、膨胀阀二、蒸发器一、蒸发器二和控制系统。该结构实现了干燥过程中排出的湿热空气经两次回收利用从而最大限度的减少了热损失，降低了设备能耗；

(2)通过制热循环系统中的回热器技术手段实现了在烤房温度较宽范围内热泵制热均能保持高效率从而彻底摆脱了高温工况下需要采用电辅助加热的高能耗现状；

(3)热风循环风机的设置以及下进风风机和上进风排湿门配合实现的上下排湿结构，使得烤房内的物料受热和干燥更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图；

图2为本实用新型中的机组机架结构示意图。

其中：1热泵机组、2上进风排湿门、3上风道、4烤房、5机组机架、6热风循环风机、7显热交换器、8蒸发器风机、9下进风风机、10控制系统、11压缩机一、21压缩机二、12冷凝器一、22冷凝器二、13回热器一、23回热器二、14储液器一、24储液器二、15干燥过滤器一、25干燥过滤器二、16膨胀阀一、26膨胀阀二、17蒸发器一、27蒸发器二、5a蒸发器室、5b回风加热室、5c排湿热交换室、5d机组室、5e自封闭百叶风阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据图1、图2所示，一种热回收高温热泵烤房，包括热泵机组1，上进风排湿门2，上风道3，烤房4，所述上风道3的上端与烤房4的上部风口密封对接，所述热泵机组1包括具有四个功能区的机组机架5、热风循环风机6、显热交换器7、蒸发器风机8，下进风风机9、控制系统10以及两个制热循环系统，由压缩机一11、冷凝器一12、回热器一13、储液器一14、干燥过滤器一ESC、膨胀阀一16、蒸发器一17和顺序将上述功能部件连通起来的管路组成一个制热循环系统，由压缩机二21、冷凝器二22、回热器二23、储液器二24、干燥过滤器二25、膨胀阀二26、蒸发器二27和顺序将上述功能部件连通起来的管路组成另一个制热循环系统，所述上进风排湿门2安装在上风道3的前方高于热风循环风机6的部位。

所述机组机架5包括安装在后部的回风加热室5b、上前部的蒸发器室5a、中部的排湿热交换室5c以及下前部的机组室5d，所述的排湿热交换室5c后上部与回风加热室5b之间装有自封闭百叶风阀5e，所述回风加热室5b与烤房4的下部风口密封对接，所述回风加热室5b上部装有热风循环风机6且与上风道3的下端密封对接。

所述排湿热交换室5c内装有一个具有A、B两个垂直交错气流通道的显热交换器7，使得回风加热室5b下前方与蒸发器室5a通过显热交换器7的B通道连通，所述机组室5d的后部通过显热交换器7的A通道以及自封闭百叶风阀5e与回风加热室5b的中部连通，所述机组室5d后部和显热交换器7的A通道的进口之间装有下进风风机9，所述的冷凝器一12和冷凝器二22安装在机组机架5的回风加热室5b中，并处于热风循环风机6的下方，所述的蒸发器一17和蒸发器二27安装在机组机架5的蒸发器室5a中，并在其前方安装有蒸发器风机8，蒸发器一17和蒸发器二27的后方蒸发器室5a的两侧开设与外部连通的进风口，所述回风加热室5b的下前部经过显热交换器7与蒸发器室5a的下后端连通。

所述的控制系统10，通过线路与热风循环风机6、上进风排湿门2、下进风风机9、压缩机一11、压缩机二21、蒸发器风机8、膨胀阀一16和膨胀阀二26(使用电子膨胀阀的情况下)联接，分别对热风循环风机6实施正反转控制，对上进风排湿门2、下进风风机9、压缩机一11、压缩机二21进行开关控制，对膨胀阀一16和膨胀阀二26(使用电子膨胀阀的情况下)进行开度控制，对蒸发器风机8进行风量控制。

所述压缩机一11和压缩机二21采用数码涡旋压缩机或者变频压缩机中的任一种，所述的膨胀阀一16和膨胀阀二26采用电子膨胀阀或者热力膨胀阀中的任一种，所述的回热器一13和回热器二23采用套管式、管壳式或者板式换热器三者中的任意一种，所述的蒸发器风机8可选择多个可独立开关或者斩波调速控制的风机群，亦可选择变频调速风机。

为了进一步阐明本实用新型的有益效果，对本实用新型所涉及的工作原理详细描述如下：

当热风循环风机6正向旋转时，回风加热室5b内的循环空气通过冷凝器一12和冷凝器二22的热量释放升温后由热风循环风机6和烤房4的上风口吹入至烤房4中，吸收了烤房4内物料水分的湿热空气由烤房4的下风口进入回风加热室5b的下部；由于下进风风机9的运行使得从外部进入到机组室的空气通过显热交换器7的A通道、自封闭百叶风阀5e进入到回风加热室5b中部，致使回风加热室5b的气压高于蒸发器室5a，促使回风加热室5b的下部湿热空气一部分由显热交换器7的B通道进入到蒸发器室5a形成排湿气流，同时在显热交换器7中将部分热能交换给了下进风风机9送入的新风，实现了排湿热能的第一次回收，进入到蒸发器室5a的排湿气流由于蒸发器风机8运行产生的负压冲刷蒸发器一17和蒸发器二27并释放热能后通过蒸发器风机8排出到热泵机组1外实现了排湿热能的第二次回收；回风加热室5b的下部湿热空气中的另一部分为循环空气和下进风风机9送入的新风混合后进入冷凝器一12和冷凝器二22，再次加热后送入烤房4的上风口循环利用，这样排湿热能得到了充分的回收利用。

当热风循环风机6反向旋转时，烤房4内的循环空气由上风道3、热风循环风机6通过冷凝器一12和冷凝器二22的热量释放升温后经回风加热室5b和烤房4的下风口再次回到烤房4；当上进风排湿门2打开时，外部的新风由上进风排湿门2的下方吸入至热风循环风机6，与循环空气混合后通过冷凝器一12和冷凝器二22的热量释放升温，经过回风加热室5b和烤房4的下风口进入烤房4，携带了物料水分的湿热空气由烤房4的上风口进入上风道，一部分形成排湿气流由上进风排湿门2的上方排出上风道，另一部分循环空气通过热风循环风机6进入冷凝器一12和冷凝器二22再次加热循环利用。使得烤房4中的物料上下受热和排湿的均匀性得到了保障，有利于加快并均匀的实现物料干燥。

如前面所述，本实用新型具有两个制热循环系统，除了其中一个具备容量调节能力外其余技术方案均相同，两个制热循环系统的目的在于不同的工况条件下具备灵活可变的供热能力，本实施例是以压缩机一11所构建的的制热循环系统为主系统，压缩机二21所构建的制热循环系统为辅系统，由控制系统10依据实际供热是否满足烤房4的温度要求对主系统进行容量调节和辅系统的开启与关闭。

制热循环系统主系统工作原理为：通过蒸发器一17吸收了经过蒸发器室5a的空气中的热能，蒸发器一17中较低沸点的冷媒蒸发为气态，而较高沸点的冷媒部分或者全部仍然以液态状态伴同较低沸点气态冷媒从蒸发器一17进入回热器13中，在回热器13中的较高沸点液态冷媒吸收了从冷凝器12中送出的温度较高的冷媒所交换的热能后完全蒸发为气态，和较低沸点气态冷媒混合进入压缩机一11；压缩机一11对混合冷媒进行压缩后形成高温高压的气态混合冷媒送入冷凝器12；冷凝器12通过在回风加热室5b中释放热能，冷凝器12中的较高沸点冷媒先行冷凝为液态，而较低沸点的冷媒部分或者全部仍然以气态状态伴同较高沸点液态冷媒进入回热器13中；在回热器13中的较低沸点气态冷媒释放出热能后完全冷凝为液态，和较高沸点的液态冷媒混合进入到储液器14中；14中的液态混合冷媒经由干燥过滤器一15以及膨胀阀一16节流降压后送入到蒸发器一17中进行吸热蒸发；由此完成了制热循环。综上所述，通过在传统的热泵结构中引入了沸点不同的多种冷媒以及回热器热交换技术措施，使得本实用新型所涉及的热泵可以高效地适用于较宽的烘烤温度范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种热回收高温热泵烤房，其特征在于，包括热泵机组(1)，上进风排湿门(2)，上风道(3)，烤房(4)，所述上风道(3)的上端与烤房(4)的上部风口密封对接，所述热泵机组(1)包括具有四个功能区的机组机架(5)、热风循环风机(6)、显热交换器(7)、蒸发器风机(8)，下进风风机(9)、压缩机一(11)、压缩机二(21)、冷凝器一(12)、冷凝器二(22)、回热器一(13)、回热器二(23)、储液器一(14)、储液器二(24)、干燥过滤器一(15)、干燥过滤器二(25)、膨胀阀一(16)、膨胀阀二(26)、蒸发器一(17)、蒸发器二(27)和控制系统(10)，所述上进风排湿门(2)安装在上风道(3)的前方高于热风循环风机(6)的部位。

2.根据权利要求1所述的一种热回收高温热泵烤房，其特征在于，所述机组机架(5)包括安装在后部的回风加热室(5b)、上前部的蒸发器室(5a)、中部的排湿热交换室(5c)以及下前部的机组室(5d)，所述的排湿热交换室(5c)后上部与回风加热室(5b)之间装有自封闭百叶风阀(5e)，所述回风加热室(5b)与烤房(4)的下部风口密封对接，所述回风加热室(5b)上部装有热风循环风机(6)且与上风道(3)的下端密封对接。

3.根据权利要求2所述的一种热回收高温热泵烤房，其特征在于，所述排湿热交换室(5c)内装有显热交换器(7)，所述机组室(5d)的后部通过显热交换器(7)以及自封闭百叶风阀(5e)与回风加热室(5b)的中部连通，所述机组室(5d)后部和显热交换器(7)之间装有下进风风机(9)，所述的冷凝器一(12)和冷凝器二(22)安装在机组机架(5)的回风加热室(5b)中，并处于热风循环风机(6)的下方，所述的蒸发器一(17)和蒸发器二(27)安装在机组机架(5)的蒸发器室(5a)中，并在其前方安装有蒸发器风机(8)，蒸发器一(17)和蒸发器二(27)的后方蒸发器室(5a)的两侧开设与外部连通的进风口，所述回风加热室(5b)的下前部经过显热交换器(7)与蒸发器室(5a)的下后端连通。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种热回收高温热泵烤房，其特征在于，所述压缩机一(11)和压缩机二(21)采用数码涡旋压缩机或者变频压缩机中的任一种，所述的膨胀阀一(16)和膨胀阀二(26)采用电子膨胀阀或者热力膨胀阀中的任一种，所述的回热器一(13)和回热器二(23)采用套管式、管壳式或者板式换热器三者中的任意一种。