CN213984485U - 一种回风旁通的闭式低温热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回风旁通的闭式低温热泵系统，包括主路介质循环和旁通介质循环，主路介质循环包括主路回热器、降温除湿通道、升温通道；旁通介质循环包括旁通冷凝器；回风口设置湿度传感器，湿度传感器的湿度信号输出端连接一主机的湿度信号输入端；主机的控制信号输出端分别连接主路风机和旁通风机。本实用新型的主机通过对回风湿度进行判断，选择主路介质循环和旁通介质循环的风量。当系统回风的湿度较低时，加大旁路介质循环的风量，使主路介质循环的蒸发器不必将全部系统回风冷却到露点以下再除湿。从而避免了蒸发器吸收大量系统回风的显热，蒸发器所提供的冷量只需对部分干燥介质降温除湿，降低显热消耗系统冷量的比例，提高系统除湿量。

Description

一种回风旁通的闭式低温热泵系统

技术领域

本实用新型涉及工业干化领域，具体为一种回风旁通的闭式低温热泵系统。

背景技术

目前市场上需要热风烘干的场景越来越多，如烟草烘干、粮食烘干、药材烘干、果蔬烘干等加工流程。另外，工业生产或污水处理中产生的湿物料，也需要进行干化处理，达到减量化和无害化的目的。物料干化机是烘干作业的主要设备，而干化机中的热风循环系统则是提高干化效率、节约能源、保证产品质量的关键。

现有的干化机包括干化机本体、热泵，干化机本体内设有用于输送湿物料的设备，干化机本体上设有送风口、回风口，热泵设有能输出热风的送风口和用于回风除湿的回风口。热泵的送风口与干化机本体上的送风口通过送风通道相连通，热泵的回风口与干化机本体的回风口通过回风通道相连通。热泵通过送风通道向干化机本体内送入高温干燥介质即系统进风，系统进风在干化机内和湿物料热湿交换，带走湿物料中的水分经回风通道进入热泵，即系统回风。

由于系统回风中掺杂了大量水汽，经过热泵系统冷凝除湿和加热升温后，形成高温干燥的系统进风，再经风机送入干化机进行下一个循环。

但是从干化机出来的系统回风湿度较低的时候，热泵系统中蒸发器提供的冷量难以对干燥介质进行有效除湿。从干化机出来的干燥介质湿度越低，热泵系统除湿效果越差，蒸发器提供的冷量一大部分消耗在吸收循环介质温度降低的显热上，随回风湿度的降低，显热消耗冷量增加，系统除湿量衰减严重，湿度降低到一定程度甚至会出现循环介质在蒸发器阶段只降温，不除湿的状况。

发明内容

为了解决上述问题，本申请采用了如下技术方案：

依据本申请提供了一种回风旁通的闭式低温热泵系统，其特征在于：它包括主路介质循环和旁通介质循环，所述主路介质循环包括主路回热器、降温除湿通道、升温通道；所述主路回热器的冷流体通道的一端连接干化机的回风口，冷流体通道的另一端连接所述降温除湿通道的进气口；所述降温除湿通道的出气口连接所述回热器的热流体通道的一端，热流体通道的另一端通过主路风机连接所述干化机的送风口；所述旁通介质循环包括旁通冷凝器，所述旁通冷凝器的进气口连接所述回风口，出气口通过旁通风机连接所述送风口；所述回风口设置湿度传感器，所述湿度传感器的湿度信号输出端连接一主机的湿度信号输入端；所述主机的控制信号输出端分别连接所述主路风机和旁通风机。

进一步，所述降温除湿通道中设置主路蒸发器、主路水冷器，所述升温通道中设置主路冷凝器。

进一步，所述主路风机和旁通风机为变频风机。

进一步，所述降温除湿通道上设置冷凝水排出口。

本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型的一种回风旁通的闭式低温热泵系统，包括主路介质循环和旁通介质循环，主路介质循环包括主路回热器、降温除湿通道、升温通道；旁通介质循环包括旁通冷凝器，旁通冷凝器的进气口连接回风口，出气口通过旁通风机连接送风口；回风口设置湿度传感器，湿度传感器的湿度信号输出端连接一主机的湿度信号输入端；主机的控制信号输出端分别连接主路风机和旁通风机。

本实用新型的主机对回风湿度进行判断，选择主路介质循环和旁通介质循环的风量。当系统回风的湿度较低时，加大旁路介质循环的风量，使主路介质循环的蒸发器不必将全部系统回风冷却到露点以下再除湿。从而避免了蒸发器吸收大量系统回风的显热，蒸发器所提供的冷量只需对部分干燥介质降温除湿，降低显热消耗系统冷量的比例。采用回风旁通后，系统整体除湿量得到提升。

来自干化机的高湿回风通过主路介质循环的回热器预冷后，进入除湿通道进行降温除湿。系统回风中的水蒸气液化成水从除湿通道中排出，形成低温低湿气体。低温低湿气体在回热器中吸收新通入的回风的热量进行预热后，在升温通道中形成高温低湿的送风，经主路风机返回干化机内部进行下一个循环。在回热器中，高温高湿回风与低温低湿送风进行热交换，最大程度利用了回风内部的能量。

附图说明

图1是本实用新型的介质循环示意图

图2是本实用新型的主路介质循环结构示意图

图3是本实用新型的结构示意图

其中：

1-主路回热器、2-主路风机、3-主路蒸发器、4-主路水冷器、5-主路冷凝器、6-湿度传感器、7-旁通冷凝器、8-旁通风机。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的一种回风旁通的闭式低温热泵系统，干燥介质在系统内有两个循环，包括主路介质循环和旁通介质循环。

如图2所示，主路介质循环包括主路回热器1、降温除湿通道，升温通道、主路风机2，主路蒸发器3、主路水冷器4设置在降温除湿通道中，主路冷凝器5设置在升温输出通道中。

主路回热器1用于对通入的回风和输出的送风之间进行热交换，对低温热泵系统的入风口通入的低温高湿的系统回风进行预冷，对即将通过主路风机2 输出的系统送风进行预热。

主路回热器1包括冷流体通道和热流体通道，冷流体通道通入低温高湿的系统送风，热流体通道为高温低湿的系统回风。热流体通道中，第一入口连接热泵系统的入风口，第一出口连接降温除湿通道的入口；冷流体通道中，第二入口连接降温除湿通道的出口，冷流体通道的第二出口连接升温输出通道的入口。升温输出通道的出口连接主路风机2的出风口。

系统回风在主路回热器1中与升温通道出口的低温干燥介质换热，然后经过降温除湿通道。介质中的热量通过主路蒸发器3、主路水冷器4换热，分别由冷却水和制冷剂带走。在此换热过程中，干燥介质的温度降低到露点以下，介质中携带的水蒸气凝结为冷凝水排出系统，除湿量越大，此系统效果越好。经冷却后的干燥介质进入主路回热器1换热，然后进入升温输出通道，通过主路冷凝器5加热，变为高温干燥介质，再经主路风机2送入干化机进行下一个循环。

如图3所示，旁通介质循环包括旁通冷凝器7、旁通风机8，系统回风进入旁通冷凝器7中加热，之后通过旁通风机8送入干化机进行下次循环。在干化机顶部的出风口设置湿度传感器6，来检测系统回风的湿度。

湿度传感器6的湿度信号输出端连接主机的湿度信号输入端，主机根据系统回风的湿度，通过控制主路风机2和旁通风机8的频率，调节风机风量，保证不同湿度的情况下，系统都有最佳的旁通比例。基于对于除湿量的控制，主路风机2和旁通风机8优选采用变频风机。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种回风旁通的闭式低温热泵系统，其特征在于：它包括主路介质循环和旁通介质循环，所述主路介质循环包括主路回热器、降温除湿通道、升温通道；所述主路回热器的冷流体通道的一端连接干化机的回风口，冷流体通道的另一端连接所述降温除湿通道的进气口；所述降温除湿通道的出气口连接所述回热器的热流体通道的一端，热流体通道的另一端通过主路风机连接所述干化机的送风口；

所述旁通介质循环包括旁通冷凝器，所述旁通冷凝器的进气口连接所述回风口，出气口通过旁通风机连接所述送风口；

所述回风口设置湿度传感器，所述湿度传感器的湿度信号输出端连接一主机的湿度信号输入端；所述主机的控制信号输出端分别连接所述主路风机和旁通风机。

2.如权利要求1所述的一种回风旁通的闭式低温热泵系统，其特征在于：所述降温除湿通道中设置主路蒸发器、主路水冷器，所述升温通道中设置主路冷凝器。

3.如权利要求1所述的一种回风旁通的闭式低温热泵系统，其特征在于：所述主路风机和旁通风机为变频风机。

4.如权利要求2所述的一种回风旁通的闭式低温热泵系统，其特征在于：所述降温除湿通道上设置冷凝水排出口。

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