CN218936714U - 一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，包括热泵系统以及冷凝水回收系统，所述热泵系统包括通过冷媒循环管路连接的冷凝器、压缩机、蒸发器以及过冷器，所述蒸发器下方设有接水盘，所述冷凝水回收系统包括用于收集所述接水盘中冷凝水的保温水箱，所述保温水箱通过出水管路连接预冷器，所述预冷器通过回流管路顺次连接过冷器以及所述保温水箱的回水端。本实用新型可以对蒸发器产生的冷凝水进行回收利用，冷凝水回收系统可以实现将回收的冷凝水作为冷源，分别预冷进入热回收器回风和加快热泵系统冷凝器出口制冷剂过冷，有效的提高冷凝水冷量利用，提升蒸发器的制冷量，提高热泵系统除湿量，有利于热泵烘干机节能降耗。

Description

一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统

技术领域

本实用新型属于闭环除湿热泵烘干机技术领域，具体涉及一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统。

背景技术

现有的闭环除湿热泵烘干机系统一般会产生大量的冷凝水，冷凝水包含大量的冷量，直接排放将造成能量的损失。为此，有必要设计出一种冷凝水回收利用系统，对“碳达峰，碳中和”目标具有积极的作用。

详细的，参考中国专利201710760972.4中公开的一种节能连续烘干设备，其烘干设备上设有蒸汽冷凝水回收机构，所述蒸汽冷凝水回收机构包括冷凝水回收泵、冷凝水回收罐、冷凝水换热器和冷凝水外循环泵，冷凝水回收泵的进液口通过管道与蒸汽加热机构的冷凝水排水口连通，冷凝水回收泵的出液口通过管道与冷凝水回收罐连通，冷凝水换热器、冷凝水外循环泵以及冷凝水回收罐构成冷凝水循环回路，冷凝水回收罐还通过冷凝水外循环泵与外部的用水机构连通。

此外，中国专利201710533184.1中公开一种空气源热泵烘干系统，包括压缩机、制热冷凝器、排热冷凝器、吸热蒸发器、除湿蒸发器、冷凝水收集盘和储液罐；制热冷凝器、压缩机、储液罐、冷凝水收集盘和除湿蒸发器由下至上依次设于室内腔体中，冷凝水收集盘分别设在吸热蒸发器和除湿蒸发器的下方；冷凝水收集盘底部设有排水口，排水口通过排水管道与外界连通。

然而，冷凝水的温度较低，这些烘干设备的冷凝水回收主要是用于外部用水或者直接排放，没有回收应用于烘干设备系统循环本身，因此，烘干设备的节能降耗性能有待进一步提升。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供了一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统。

为了实现上述的目的，实用新型采用以下技术措施：

一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，包括热泵系统以及冷凝水回收系统，所述热泵系统包括通过冷媒循环管路连接的冷凝器、压缩机、蒸发器以及过冷器，所述蒸发器下方设有接水盘，所述冷凝水回收系统包括用于收集所述接水盘中冷凝水的保温水箱，所述保温水箱通过出水管路连接预冷器，所述预冷器通过回流管路顺次连接过冷器以及所述保温水箱的回水端。

作为优选，所述冷凝器、压缩机、蒸发器以及过冷器通过冷媒循环管路串联，所述压缩机与蒸发器之间连接有气液分离器，所述冷凝器与所述蒸发器之间的冷媒循环管路上连接有所述过冷器、储液罐、干燥器、电子膨胀阀。

作为优选，所述保温水箱与所述预冷器之间的出水管路上安装有循环水泵以及过滤器所述出水管路的进水口设置有过滤网。

作为优选，所述回流管路包括第一两位三通阀，所述预冷器通过第一两位三通阀分别连接过冷器以及出水管路，所述出水管路上安装有第一温度传感器。

作为优选，所述回流管路包括第二两位三通阀，所述预冷器通过第二两位三通阀分别连接所述保温水箱以及排泄管路，所述过冷器出水端安装有第二温度传感器。

作为优选，所述冷凝器包括串联的第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器设置在烘干室一侧的除湿加热功能室，所述的第一冷凝器回风侧设置第三温度传感器，所述除湿加热功能室与所述烘干室连通。

作为优选，所述除湿加热功能室内设有截面为倒Y形的隔板，将所述除湿加热功能室划分为进风腔、出风腔以及热回收腔，所述进风腔、出风腔内分别通过第一冷凝器、第二冷凝器连通所述热回收腔。

作为优选，所述进风腔、出风腔分别通过第一单向阀、第二单向阀连接热回收器，所述蒸发器与所述热回收器相连，所述蒸发器的出气口连通所述热回器通道。

作为优选，所述进风腔、出风腔内分别设置有第一风机和第二风机，所述第一风机和第二风机转向相反。

作为优选，所述保温水箱内设有液位控制器，所述保温水箱的上侧设有溢流口，保温水箱下侧连接有排水通道。

本实用新型的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明公开的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，通过设置冷凝水保温水箱回收接水盘的冷凝水，可以对蒸发器产生的冷凝水进行回收利用，冷凝水回收系统可以实现将回收的冷凝水作为冷源，分别预冷进入热回收器回风和加快热泵系统冷凝器出口制冷剂过冷，有效的提高冷凝水冷量利用，提升蒸发器的制冷量，提高热泵系统除湿量，有利于热泵烘干机节能降耗。

附图说明

图1为本实用新型一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统的原理图；

图2为本实用新型一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统的空气流动示意图；

图3为本实用新型一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统的蒸发器与预冷器连接示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考图1-图3，一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，包括热泵系统以及冷凝水回收系统，所述热泵系统用于为烘干机的烘干室1提供热量，其包括通过冷媒循环管路连接的冷凝器、压缩机27、蒸发器9以及过冷器16，所述冷媒循环管内充有制冷剂，所述的冷凝器包括第一冷凝器6，第二冷凝器7，所述的第一冷凝器6在循环回风口处设置第三温度传感器41，用于测量回风温度，所述蒸发器9下方设有接水盘18，蒸发器9管壁形成的冷凝水可以滴落到接水盘18上。

详细的，所述压缩机27的进气端通过冷媒循环管路分别连接气液分离器28的出气端，所述气液分离器28的进气端连接所述蒸发器9的出气端，所述压缩机27的出气端连接所述冷凝器的进气端，所述冷凝器的出气端通过冷媒循环管路顺次连接所述过冷器16、储液罐29、干燥器30、电子膨胀阀31以及所述蒸发器9的进气端。

所述冷凝水回收系统包括用于收集所述接水盘18中冷凝水的保温水箱22，所述接水盘18底部通过接水管20连通所述保温水箱22。在一些实施例中，所述保温水箱22通过出水管路连接预冷器14，所述预冷器14通过回流管路顺次连接过冷器16以及所述保温水箱22的回水端，所述出水管路上安装有循环水泵26。冷凝水在循环水泵26的作用下从所述保温水箱22中流出，顺次经过预冷器14和过冷器16换热后，流回所述保温水箱22。

在本实施例中，所述出水管路上安装有循环水泵26和第一温度传感器33，所述第一温度传感器33用于检测所述保温水箱22输出的冷凝水的温度，所述预冷器14出水端通过第一两位三通阀32分别连接过冷器16的进水端以及出水管路，所述过冷器16出水端通过第二两位三通阀34分别连接所述保温水箱22回水端19以及排泄管路36，所述排泄管路36用于为外部用水机构供水，所述过冷器16出水端安装有第二温度传感器35，所述第二温度传感器35用于监测过冷器16的出水温度，所述保温水箱22内设有液位控制器38。所述液位控制器38可以选择液位计、液位传感器或者液位开关，通过所述液位控制器33监测所述保温水箱22内的液位高度。

在本实施例中，所述第一两位三通阀32、第二两位三通阀34选择两位三通电磁阀，所述冷凝水回收系统还包括PLC控制器37，PLC控制器37电性连接所述液位控制器38、循环水泵26、第一两位三通阀32、第二两位三通阀34、第一温度传感器33以及第二温度传感器35，可以通过PLC控制器设定所述液位控制器38的预设高度阈值，所述液位控制器38选择液位开关，当液位控制器38检测到所述保温水箱22内的液位高度低于所述液位控制器38的预设高度时，PLC控制器发出控制指令，关闭所述循环水泵26，当液位控制器38检测到所述保温水箱22内的液位高度达到或高于所述液位控制器38的预设高度时，启动所述循环水泵26；第一两位三通阀32、第二两位三通阀34优选为电磁阀，所述第一温度传感器33、第二温度传感器35的温度反馈至所述PLC控制器，PLC控制器发出控制指令，所述第一两位三通阀32、第二两位三通阀34进行通道选择性接通。

当冷凝水温度满足预冷要求，第一两位三通阀32接通预冷器14与过冷器16，冷凝水进入所述预冷器14进行换热，然后直接进入过冷器16中进行换热，并且根据过冷器16输出的冷凝水温度进行是否循环至保温水箱22的选择，当温度低于设定温度值，第二两位三通阀34接通过冷器16与保温水箱22，冷凝水进入保温水箱22，当温度不高于设定温度值，第二两位三通阀34接通过冷器16与排泄管路36，将冷凝水排往外界环境。

在其他实施例中，所述第一温度传感器32还可以设置在所述保温水箱22内。

为了防止冷却液中的杂质导致管路堵塞，所述出水管路上过滤器25，所述出水管路的进水口设置有过滤网40。本实施例中，所述过滤器15采用Y型过滤器。

所述保温水箱22的上侧设有溢流口21，保温水箱22的下侧设有排水通道39，所述排水通道39上安装有球阀，当所述保温水箱22中的冷凝液高度高于所述溢流口21时，保温水箱22中的冷凝液可以通过所述溢流口21排出，防止影响冷凝液回流至所述保温水箱22以及防止冷凝液大量积累在接水盘18，当需要排空所述保温水箱22时，可以打开所述排水通道39的球阀，有利于定时清理保温水箱22中的冷凝水，有利于保证系统中循环的冷凝水保持洁净。

在一些实施例中，所述冷凝器可以设有一个，也可以设有两个、三个甚至更多。在本实施例中，所述冷凝器包括串联的第一冷凝器6和第二冷凝器7，所述第一冷凝器6、第二冷凝器7设置在烘干室1一侧的除湿加热功能室2，所述除湿加热功能室2与所述烘干室1连通。

所述烘干室1的中部设有隔板，将所述烘干室1分隔为回风腔和排风腔，所述回风腔与排风腔连通，所述除湿加热功能室2内设有截面为倒Y形的隔板，将所述除湿加热功能室2划分为进风腔、出风腔以及热回收腔，所述进风腔、出风腔内分别通过第一冷凝器6、第二冷凝器7连通所述热回收腔，所述进风腔、出风腔分别连通所述回风腔、排风腔。所述进风腔、出风腔分别通过第一单向阀10、第二单向阀11连接热回收器8，所述蒸发器9与所述热回收器8紧密相连，所述蒸发器9的出气口连通所述热回收器8的通道，所述进风腔、出风腔内分别设置有第一风机12和第二风机13，所述第一风机12、第二风机13转向相反，所述第一风机12将烘干室1内的空气吹向所述除湿加热功能室2，所述第二风机13将除湿加热功能室2中的热空气吹向所述烘干室1，以此循环达到烘干效果。

热泵烘干时，第一风机12和第二风机13工作，所述烘干室1与除湿加热功能室2内的空气循环流动，所述压缩机27对制冷剂进行压缩并流向所述第一冷凝器6和第二冷凝器7，所述制冷剂经过所述第一冷凝器6和第二冷凝器7时放热液化，经过所述第一冷凝器6和第二冷凝器7的空气迅速加热，烘干室1部分热气直接经过所述第一单向阀10、第二单向阀11流入所述热回收器8；经过冷凝处理后的制冷剂经过过冷器16再次降温，再转存至储液罐29，从所述储液罐29出来的制冷剂经过干燥后流向蒸发器9，进入到所述蒸发器9的制冷剂迅速吸热气化，并流入所述气液分离器28；由于制冷剂在蒸发器9中吸收热量，因此由烘干室1直接进入热回收器8的气流中含有的水蒸气可以在经过所述蒸发器9时液化，从而达到空气除湿的效果；在蒸发器9表面液化的冷凝液滴落到接水盘18，从所述接水盘18流入所述保温水箱22。

本实施例中，所述冷凝水回收系统用于为所述热泵系统中制冷剂进一步降温提供冷能，具体的，收集到保温水箱22中的冷凝水液位达到液位控制器38的预设液位高度阈值时，所述循环水泵26启动，当第一温度传感器33监测到所述出水管路中的冷凝水温度低于预设温度阈值时，第一两位三通阀32接通预冷器14和过冷器16，冷凝水流入所述预冷器14和过冷器16进行换热，当第一温度传感器33监测到所述出水管路中的冷凝水温度不低于预设温度阈值时，第一两位三通阀32接通出水管路和过冷器16，冷凝水直接流入过冷器16，当所述第二温度传感器35监测所述过冷器16输出的冷凝水温度低于预设温度阈值时，第二两位三通阀34接通所述过冷器16和保温水箱22，冷凝水回流至所述保温水箱22，当所述第二温度传感器34监测到所述过冷器16输出的冷凝水温度不低于预设温度阈值时，第二两位三通阀34接通所述过冷器16和排泄管路36，将冷凝水排出外界环境以供用水机构使用。

综上所述，本实用新型公开的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统及其控制方法，通过运行过程中产生的冷凝水与烘干室回风、冷凝器制冷剂进行换热，利用冷凝水的冷量，实现冷凝水对预冷器和过冷器的优先级利用，可以降低烘干机的回风温度，提高烘干机的除湿效果和制冷效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对实用新型所作的进一步详细说明，不能认定实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，包括热泵系统以及冷凝水回收系统，所述热泵系统包括通过冷媒循环管路连接的冷凝器、压缩机(27)、蒸发器(9)以及过冷器(16)，所述蒸发器(9)下方设有接水盘(18)，其特征在于，所述冷凝水回收系统包括用于收集所述接水盘(18)中冷凝水的保温水箱(22)，所述保温水箱(22)通过出水管路连接预冷器(14)，所述预冷器(14)通过回流管路顺次连接过冷器(16)以及所述保温水箱(22)的回水端。

2.根据权利要求1所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述冷凝器、压缩机(27)、蒸发器(9)以及过冷器(16)通过冷媒循环管路串联，所述压缩机(27)与蒸发器(9)之间连接有气液分离器(28)，所述冷凝器与所述蒸发器(9)之间的冷媒循环管路上连接有所述过冷器(16)、储液罐(29)、干燥器(30)、电子膨胀阀(31)。

3.根据权利要求1所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述保温水箱(22)与所述预冷器(14)之间的出水管路上安装有循环水泵(26)以及过滤器(25)，所述出水管路的进水口设置有过滤网(40)。

4.根据权利要求1所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述回流管路包括第一两位三通阀(32)，所述预冷器(14)通过第一两位三通阀(32)分别连接过冷器(16)以及出水管路，所述出水管路上安装有第一温度传感器(33)。

5.根据权利要求1所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述回流管路包括第二两位三通阀(34)，所述过冷器(16)通过第二两位三通阀(34)分别连接所述保温水箱(22)以及排泄管路(36)，所述过冷器(16)出水端安装有第二温度传感器(35)。

6.根据权利要求1所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述冷凝器包括串联的第一冷凝器(6)和第二冷凝器(7)，所述第一冷凝器(6)、第二冷凝器(7)设置在烘干室(1)一侧的除湿加热功能室(2)，所述的第一冷凝器(6)回风一侧设置第三温度传感器(41)，所述除湿加热功能室(2)与所述烘干室(1)连通。

7.根据权利要求6所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述除湿加热功能室(2)内设有截面为倒Y形的隔板，将所述除湿加热功能室(2)划分为进风腔、出风腔以及热回收腔，所述进风腔、出风腔内分别通过第一冷凝器(6)、第二冷凝器(7)连通所述热回收腔。

8.根据权利要求7所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述进风腔、出风腔分别通过第一单向阀(10)、第二单向阀(11)连接热回收器(8)，所述蒸发器(9)与所述热回收器(8)相连，所述蒸发器(9)的出气口连通所述热回收器(8)通道。

9.根据权利要求7所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述进风腔、出风腔内分别设置有第一风机(12)和第二风机(13)，所述第一风机(12)和第二风机(13)转向相反。

10.根据权利要求1所述的一种闭环除湿热泵烘干机冷凝水回收利用系统，其特征在于，所述保温水箱(22)内设有液位控制器(38)，所述保温水箱(22)的上侧设有溢流口(21)，保温水箱(22)下侧连接有排水通道(39)。

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