WO2022057794A1 - 一种高效多级烘干系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种高效多级烘干系统,涉及热泵烘干领域。该高效多级烘干系统包括第一烘干区域、第二烘干区域、第一风道、第二风道、压缩机、节流装置、第一换热器、第二换热器、第一换热组件、第一风机和第二风机。第一风道内流通有第一气体,第一风机用于使第一气体从第一烘干区域出发,沿着第一风道,依次流经第一换热组件的第一换热表面、第一换热器,再流入第一烘干区域;第二风道内流通有第二气体,第二风机用于使第二气体从第二烘干区域出发,沿着第二风道,依次流经第二换热器、第一换热组件的第二换热表面,再流入第二烘干区域。本申请实施例能够提升热泵烘干的能效。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年09月15日提交中国专利局的申请号为202010969665.9、名称为“一种高效多级烘干系统”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及热泵烘干领域,具体而言,涉及一种高效多级烘干系统。
为了不断提高热泵烘干的能效,常规技术往往是在单台热泵烘干机组上进行优化改进,通过调整系统设计、换热器设计、控制、风路设计等方式提高热泵烘干的能效;但是,该技术对热泵烘干能效的提升的幅度有限。
发明内容
本申请的目的在于提供一种高效多级烘干系统,其能够提升热泵烘干的能效。
本申请实施例提供一种高效多级烘干系统,包括第一烘干区域、第二烘干区域、第一风道、第二风道、压缩机、节流装置、第一换热器、第二换热器、第一换热组件、第一风机和第二风机;所述压缩机的排气口与所述第一换热器的进口连接,所述第一换热器的出口与所述节流装置的进口连接,所述节流装置的出口与所述第二换热器的进口连接,所述第二换热器的出口与所述压缩机的吸气口连接,所述压缩机、所述第一换热器和所述第二换热器、节流装置用于供冷媒循环流动;所述第一烘干区域和所述第二烘干区域均用于对待烘干物进行烘干,且所述第一烘干区域的温度大于所述第二烘干区域的温度;所述第一换热组件具有第一换热表面和第二换热表面,所述第一换热表面和所述第二换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第一换热表面的气体与流经所述第二换热表面的气体不接触;所述第一风道的进出口两端分别连通所述第一烘干区域,所述第一风道内流通有第一气体,所述第一风机用于使所述第一气体从所述第一烘干区域出发,沿着所述第一风道,依次流经所述第一换热组件的所述第一换热表面、所述第一换热器,再流入所述第一烘干区域,并以此循环;所述第二风道的进出口两端分别连通所述第二烘干区域,所述第二风道内流通有第二气体,所述的第二风机用于使所述第二气体从所述第二烘干区域出发,沿着所述第二风道,依次流经所述第二换热器、所述第一换热组件的所述第二换热表面,再流入所述第二烘干区域,并以此循环。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第一接水盘和第一水管,所述第一接水盘设置于所述第二换热器下方,所述第一水管与所述第一接水盘连接,用于引流所述第一接水盘内的水至所述第一烘干区域、所述第二烘干区域、所述第一风道和所述第二风道以外的区域。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第二水管,所述第二水管用于引流所述第一换热组件产生的冷凝水至所述第一烘干区域、所述第二烘干区域、所述第一风道和所述第二风道以外的区域。
在可选的实施方式中,所述第一风道设置有第一旁通风道,所述第一旁通风道连通所述第一换热组件的所述第一换热表面的上游和下游;和/或,所述第二风道设置有第二旁通风道,所述第二旁通风道连 通所述第二换热器的上游和下游。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第三换热器,所述第三换热器位于所述第二风道内所述第二换热器的上游,所述第二风机用于使所述第二气体,沿着第二风道,从第二烘干区域流出,依次沿所述第三换热器、所述第二换热器、所述第一换热组件的所述第二换热表面,流入所述第二烘干区域。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第一接水盘和第一水管,所述第一接水盘设置于所述第二换热器下方,所述第一水管的一端与所述第一接水盘连接,另一端与所述第三换热器的进口连接,用于将所述第一接水盘内的水引流至所述第三换热器。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第四换热器,所述第四换热器位于所述第一风道内所述第一换热组件的所述第一换热表面的上游,所述第一风机用于使所述第一气体,沿着第一风道,从所述第一烘干区域流出,依次流经所述第四换热器、所述第一换热组件的所述第一换热表面、所述第一换热器,再流入所述第一烘干区域,并以此循环。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第二水管,所述第二水管用于将所述第一换热组件的所述第一换热表面产生的冷凝水引流至所述第四换热器,所述第四换热器的出口连接至烘干区域和风道之外的区域。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第一接水盘和第一水管,所述第一接水盘设置于所述第二换热器下方,所述第一水管的一端与所述第一接水盘连接,另一端与所述第四换热器的进口连接,用于将所述第一接水盘内的水引流至所述第四换热器,所述第四换热器的出口连接至所有烘干区域和风道之外的区域。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括第二换热组件,所述第二换热组件具有第三换热表面和第四换热表面,所述第三换热表面和所述第四换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第三换热表面与流经所述第四换热表面的气体不接触;所述第二换热组件的所述第三换热表面位于所述第一风道内的所述第一换热组件的所述第一换热表面的下游,所述第一风机用于使所述第一气体从所述第一烘干区域出发,沿着所述第一风道,依次经过所述第一换热组件的所述第一换热表面、所述第二换热组件的所述第三换热表面、所述第一换热器,并回到所述第一烘干区域;所述第二换热组件的所述第四换热表面位于所述第二风道内的所述第二换热器的上游,所述第二风机用于使所述第二气体从所述第二烘干区域出发,依次流经所述第二换热组件的所述第四换热表面、所述第二换热器、所述第一换热组件的所述第二换热表面,并回到所述第二烘干区域。
在可选的实施方式中,所述第一换热组件包括不连通的第一通道和第二通道,所述第一通道和所述第二通道之间设置有导热介质,所述第一通道形成所述第一换热表面,所述第二通道形成所述第二换热表面;或者,所述第一换热组件包括第一子换热器和第二子换热器,所述第二子换热器位置高于所述第一子换热器,所述第一子换热器和所述第二子换热器连接形成封闭的腔体,所述腔体用于容置冷媒,所述第一子换热器的外表面为所述第一换热表面,所述第二子换热器的外表面为所述第二换热表面;或者,所述第一换热组件包括第一子换热器、第二子换热器和水泵,所述第一子换热器和所述第二子换热器通过管路连接,并形成封闭循环的系统,所述封闭循环的系统内流动有介质,所述水泵设置于所述封闭循环的系统,用于使所述介质在系统内循环流动,所述第一子换热器的表面为所述第一换热表面,所述第 二子换热器的外表面为所述第二换热表面。
本申请实施例提供一种高效多级烘干系统,包括第一烘干区域、第二烘干区域、第一风道、第二风道、压缩机、第一换热组件、节流装置、第一换热器、第二换热器、第一风机、第二风机、第1~N中间风道、第1~N中间烘干区域、第1~N中间换热组件、第1~N中间风机,其中,N为大于或等于1的正整数;所述压缩机的排气口与所述第一换热器的进口连接,所述第一换热器的出口与所述节流装置的进口连接,所述节流装置的出口与所述第二换热器的进口连接,所述第二换热器的出口与所述压缩机的吸气口连接,所述压缩机、所述第一换热器、所述第二换热器和所述节流装置用于供冷媒循环流动;所述第一烘干区域、所述第二烘干区域、所述第1~N中间烘干区域均用于对待烘干物进行烘干,所述第一烘干区域的温度大于所述第二烘干区域,且所述第1~N中间烘干区域的温度小于所述第一烘干区域的温度,并大于所述第二烘干区域的温度,在N≥2时,第k中间烘干区域的温度小于第k-1中间烘干区域的温度,其中,k为正整数,且k取值从2到N;所述第一换热组件具有第一换热表面和第二换热表面,所述第一换热表面和所述第二换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第一换热表面的气体与流经所述第二换热表面的气体不接触;所述第1~N中间换热组件均具有第一中间换热表面和第二中间换热表面,所述第一中间换热表面和所述第二中间换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第一中间换热表面的气体与流经所述第二中间换热表面的气体不接触;当N=1时:所述第1~N中间烘干区域为第一中间烘干区域,所述第1~N中间换热组件为第一中间换热组件,所述第1~N中间风道为第一中间风道,所述第1~N中间风机为第一中间风机;所述第一风道的两端分别连通所述第一烘干区域,所述第一风机使所述第一烘干区域内的气体从所述第一烘干区域出发,沿着所述第一风道,依次流经所述第一中间换热组件的第一中间换热表面和所述第一换热器,再流入所述第一烘干区域,并以此循环;所述第二风道的两端分别连通所述第二烘干区域,所述的第二风机使所述第二烘干区域内的气体从所述第二烘干区域出发,沿着所述第二风道,依次流经所述第二换热器、所述第一换热组件的所述第二换热表面,再流入所述第二烘干区域,并以此循环;所述第一中间风道的两端分别连通所述第一中间烘干区域,所述第一中间风机用于使所述第一中间烘干区域内的气体,沿着所述第一中间风道,依次流经所述第一换热组件的第一换热表面、所述第一中间换热组件的第二中间换热表面,再流入所述第一中间烘干区域,并以此循环;当N≥2时:所述第1~N中间烘干区域中包括有第i中间烘干区域,所述第1~N中间换热组件中包括有第i中间换热组件,所述第1~N中间风道中包括有第i中间风道,所述第1~N中间风机中包括有第i中间风机,其中,1≤i≤N-1;所述第一风道的两端分别连通所述第一烘干区域,所述第一风机用于使所述第一气体从所述第一烘干区域出发,沿着所述第一风道,依次流经所述第一中间换热组件的第一中间换热表面、所述第一换热器,再流入所述第一烘干区域,并以此循环;所述第二风道的两端分别连通所述第二烘干区域,所述的第二风机用于使所述第二气体从所述第二烘干区域出发,沿着所述第二风道,依次流经所述第二换热器、所述第一换热组件的第二换热表面,再流入所述第二烘干区域,并以此循环;所述第i中间风道的两端分别连通所述第i中间烘干区域,所述第i中间风机用于使所述第i中间烘干区域内的气体,沿着所述第i中间风道,依次流经第i+1中间换热组件的第一中间换热表面、所述第i中间换热组件的第二中间换热表面,再流入所述第i中间烘干区域,并以此循环;所述第N中间风道的两端分别连通所述第N中间烘干区域,所述第N中间风机用于使所述第N中间烘干区域内的气体,沿着所述第N中间风道,依次流经所述第一换热组件的所述第一换热表面和所述第N 中间换热组件的第二中间换热表面,再流入所述第一中间烘干区域,并以此循环。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括至少一个预冷换热器,所述预冷换热器的进口用于流入冷却介质,出口用于将所述冷却介质引流至烘干区域和风道外,所述冷却介质用于与气体换热;所述预冷换热器位于所述第一风道内的所述第一中间换热组件的第一中间换热表面的上游;和/或,所述预冷换热器位于所述第二风道内的所述第二换热器的上游;和/或,所述预冷换热器位于所述第1~N-1中间风道中的至少一者内,并位于对应的第2~N中间换热组件的第一中间换热表面的上游;和/或,所述预冷换热器位于第N中间风道内的所述第一中间换热组件的第一中间换热表面的上游。
在可选的实施方式中,所述高效多级烘干系统还包括至少一个排水管;所述至少一个预冷换热器中包括第m中间预冷换热器,在m=1时,所述第m中间预冷换热器为第一中间预冷换热器,所述第一中间预冷换热器位于所述第一风道内的所述第一中间换热组件的第一中间换热表面上游;在m≥2时,所述第m中间预冷换热器位于第m-1中间风道内的第m中间换热组件的第一中间换热表面的上游;所述至少一个排水管中包括第j中间排水管,所述第j中间排水管与第j中间换热组件的第一中间换热表面水路连通,所述第j中间排水管与所述第m中间预冷换热器的进口连接,用于将冷凝水引流至所述第m中间预冷换热器,其中,m和j为正整数,且1≤m≤j≤N;和/或,所述高效多级烘干系统还包括接水盘,所述接水盘设置于所述第二换热器的下方,所述至少一个排水管包括第一排水管,所述第一排水管分别与所述接水盘和所述预冷换热器的进口连接,用于将所述第二换热器产生的冷凝水引流至所述至少一个预冷换热器中的任一者;和/或,所述至少一个排水管包括第二排水管,所述第二排水管与所述第一换热组件水路连通,并与所述第一换热组件对应的、位于所述第N中间风道内的预冷换热器或者所述第m中间预冷换热器的进口连接,用于将所述第一换热组件产生的冷凝水引流至与所述第一换热组件对应的所述预冷换热器。
本申请实施例的有益效果是:常规情况下,热泵烘干机组提供了冷量Q,消耗功率P,对应冷量Q可以是被烘干区域气体中水分进行冷凝,这样总的能效可以大致用Q/P,或者出水量/消耗功率来考核计算。本方案中,对应制冷循环中提供冷量Q,也就是说,对第二气体处理的冷量为Q,通过第一气体与第二气体的换热,可以对第一气体提供冷量Q,把由于本方案中第一气体与第二气体换热导致的风机功耗增加,其功耗增加量计为P1,那么,本方案的能效为2Q/(P+P1),而一般情况下P大于P1,而且在实际引用中,P可以大于3倍P1,甚至,P可以大于10倍P1,那么该方案的能效大于1.5Q/P,比常规方案的能效提升了50%以上。而在本申请的另一形式中,即包括有中间烘干区域及其中间风机、中间换热组件和中间风道的方案中,由于采用更多的中间烘干区域,那么整体的烘干的能效提高更多。本申请实施例提供了更高效、更节能的热泵烘干系统。
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的高效多级烘干系统的结构示意图;
图2为图1中的高效多级烘干系统包括第一旁通风道和第二旁通风道时的结构示意图;
图3为图1中的高效多级烘干系统包括第三换热器时的结构示意图;
图4为图1中的高效多级烘干系统包括第四换热器时的结构示意图;
图5为图1中的高效多级烘干系统包括第三换热器和第四换热器时的结构示意图;
图6为图1中的高效多级烘干系统包括第二换热组件时的结构示意图;
图7为图1中的第一换热组件的第一种可能的结构形式示意图;
图8为图1中的第一换热组件的第二种可能的结构形式示意图;
图9为图1中的第一换热组件的第三种可能的结构形式示意图;
图10为本申请实施例提供的高效多级烘干系统包括第一中间烘干区域的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的高效多级烘干系统包括两个中间烘干区域的结构示意图;
图12为图10中包括中间预冷换热器的结构示意图;
图13为图12中包括中间预冷换热器的另一中结构示意图;
图14为图10中包括预冷换热器的结构示意图。
图标:100-高效多级烘干系统;101-第一烘干区域;102-第二烘干区域;103-第一风道;104-第二风道;105-压缩机;106-节流装置;107-第一换热器;108-第二换热器;109-第一换热组件;1091-第一子换热器;1092-第二子换热器;1093-水泵;110-第一风机;111-第二风机;112-第一接水盘;113-第一水管;114-第二水管;115-第一旁通风道;116-第二旁通风道;117-第三换热器;118-第四换热器;119-第二换热组件;120-第一中间烘干区域;121-第一中间换热组件;122-第一中间风道;123-第一中间风机;124-第二中间烘干区域;125-第二中间换热组件;126-第二中间风道;127-第二中间风机;128-第一中间预冷换热器;129-第一中间排水管;130-第二中间预冷换热器;131-第二中间排水管;132-第一排水管;133-接水盘;134-第二排水管。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾 斜。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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,也可以是电连接;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申请中的具体含义。
请参阅图1,本申请实施例提供了一种高效多级烘干系统100。该高效多级烘干系统100具有比常规方案更高效、更节能的效果。本申请实施例提供的高效多级烘干系统100,充分利用多级换热,可以使用更少的制冷压缩机105循环,达到整体上更多的制冷量、制热量,实现消耗更少的功率、产生更多冷量、排出更多的水分的目的,达到整体烘干系统有更高的能效。
在本申请实施例中,该高效多级烘干系统100包括第一烘干区域101、第二烘干区域102、第一风道103、第二风道104、压缩机105、节流装置106、第一换热器107、第二换热器108、第一换热组件109、第一风机110和第二风机111。
其中,压缩机105的排气口与第一换热器107的进口连接,第一换热器107的出口与节流装置106的进口连接,节流装置106的出口与第二换热器108的进口连接,第二换热器108的出口与压缩机105的吸气口连接,压缩机105、第一换热器107和第二换热器108、节流装置106用于供冷媒循环流动;第一烘干区域101和第二烘干区域102均用于对待烘干物进行烘干,且第一烘干区域101的温度大于第二烘干区域102的温度。
在本申请实施例中,该第一换热组件109具有第一换热表面和第二换热表面,第一换热表面和第二换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经第一换热表面的气体与流经第二换热表面的气体不接触;
在本申请实施例中,第一风道103的进出口两端分别连通第一烘干区域101,第一风道103内流通有第一气体,第一风机110用于使第一气体从第一烘干区域101出发,沿着第一风道103,依次流经第一换热组件109的第一换热表面、第一换热器107,再流入第一烘干区域101;第二风道104的进出口两端分别连通第二烘干区域102,第二风道104内流通有第二气体,第二风机111用于使第二气体从第二烘干区域102出发,沿着第二风道104,依次流经第二换热器108、第一换热组件109的第二换热表面,再流入第二烘干区域102。
可选地,第一换热组件109的第一换热表面和第一换热器107均设置在第一风道103内,或者用于形成该第一风道103;同样地,第二换热器108和第一换热组件109的第二换热表面均设置在第二风道104内,或者用于形成该第二风道104。第一风机110可以位于第一风道103内,第二风机111可以位于第二风道104内。
需要说明的是,本申请实施例的工作原理为:压缩制冷循环,通过第二换热器108提供冷量Q,整体消耗功率P,第二气体通过第二换热器108后被冷却,释放热能Q,有一部分的水分被冷凝、排出,第二气体经过第一换热组件109与第一气体换热后,第二气体被加热,吸热Q,第一气体经过该换热过程后被冷却,释放热能Q,有一部分的水分被冷凝,第二气体继续沿着第二风道104流入第二烘干区域102,第一气体继续沿着第一风道103经过第一换热器107后被加热,然后流入第一烘干区域101,形成循环。第一气体、第二气体在处理过程中,总体被冷却,释放出2Q的热能,比常规压缩制冷循环提供 的冷量Q多了一倍,而且该过程增加的功耗十分有限,仅增加第一气体和第二气体换热的功耗,该功耗远小于上述的整体功耗P。本申请实施例形成了一种更加高效、更加节能的热泵烘干系统。
根据计算,该高效多级烘干系统100,比常规方案提高50%以上的能效。计算过程:
常规情况下,热泵烘干机组提供了冷量Q,消耗功率P,对应冷量Q可以是被烘干区域气体中水分进行冷凝,这样总的能效可以大致用Q/P,或者出水量/消耗功率来考核计算。
在本方案中,对应制冷循环中提供冷量Q,也就是说,对第二气体处理的冷量为Q,通过第一气体与第二气体的换热,可以对第一气体提供冷量Q,把由于本方案中第一气体与第二气体换热导致的风机功耗增加,其增加量计为P1,那么,本方案的能效为2Q/(P+P1),而一般情况下P大于P1,而且在实际引用中,P可以大于3倍P1,甚至,P可以大于10倍P1,那么该方案的能效大于1.5Q/P,比常规方案的能效提升了50%以上。
在可选的实施方式中,该高效多级烘干系统100还可以包括第一接水盘112和第一水管113,第一接水盘112设置于第二换热器108下方,第一水管113与第一接水盘112连接,用于引流第一接水盘112内的水至第一烘干区域101、第二烘干区域102、第一风道103和第二风道104以外的区域。
在可选的实施方式中,该高效多级烘干系统100还可以包括第二水管114,第二水管114用于引流第一换热组件109产生的冷凝水至第一烘干区域101、第二烘干区域102、第一风道103和第二风道104以外的区域。
应当理解的是,第一换热组件109的第一换热表面在换热过程中会产生冷凝水,该第二水管114能够将该冷凝水引流至风道和烘干区域以外的区域。可选地,第二水管114可以与第一换热组件109的第一换热表面连接,直接引流冷凝水;或者,第二水管114与第一换热组件109附近的风道连接,冷凝水从第一换热表面沿着风道流动至该第二水管114。
请参阅图2,在可选的实施方式中,第一风道103设置有第一旁通风道115,第一旁通风道115连通第一换热表面的上游和下游;和/或,第二风道104设置有第二旁通风道116,第二旁通风道116连通第二换热器108的上游和下游。
需要说明的是,第一旁通风道115的作用是为调节流经第一换热器107的风量,达到提高第一换热器107的换热效率的目的、以及达到降低压缩制冷循环的冷凝温度的目的,进而降低消耗功率、提高能效;第二旁通风道116的作用是为调节流经第一换热组件109的第二换热表面的风量,从而提高第一换热组件109的换热效率,使得第一气体、第二气体的换热能到达设定换热量,也能进一步控制第二气体流经第一换热组件109的第二换热表面后的温度。
可选地,在第一旁通风道115和第二旁通风道116内设置风阀,用于调节第一旁通风道115和第二旁通风道116的风量。
请参阅图3,在可选的实施方式中,高效多级烘干系统100还包括第三换热器117,第三换热器117位于第二风道104内第二换热器108的上游,第二风机111用于使第二气体,沿着第二风道104,从第二烘干区域102流出,依次沿第三换热器117、第二换热器108、第一换热组件109的第二换热表面,流入第二烘干区域102。
应当理解的是,该第三换热器117能够对气体预冷,第二气体在有了第三换热器117预冷后,可以进一步增加第二气体被冷却的量,实现第二气体更多的冷凝、排水。对整个系统来说,在一些运行情况 下,由于制冷循环的热量大于冷量,而且烘干区域的被烘干物的状态存在差异,需要一定冷量补充至系统能才能达到平衡,这样把该需要的冷量作为对气体的预冷,实现更大化程度利用冷量来时气体是水分冷凝、排出的目的。
进一步地,高效多级烘干系统100还包括第一接水盘112和第一水管113,第一接水盘112设置于第二换热器108下方,第一水管113的一端与第一接水盘112连接,另一端与第三换热器117的进口连接,用于将第一接水盘112内的水引流至第三换热器117。
可选地,第一接水盘112内的冷凝水可以通过水泵1093将水泵1093入第三换热器117;或者,将第三换热器117设置在第一接水盘112的下方,在重力作用下,将水引流至第三换热器117。当然,第三换热器117的冷源也可以来源于外部的可流动介质,比如冷却塔中的冷却水等。
请参阅图4,在可选的实施方式中,高效多级烘干系统100还包括第四换热器118,第四换热器118位于第一风道103内第一换热组件109的第一换热表面的上游,第一风机110用于使第一气体,沿着第一风道103,从第一烘干区域101流出,依次流经第四换热器118、第一换热组件109的第一换热表面、第一换热器107,再流入第一烘干区域101,并以此循环。
应当理解的是,该第四换热器118可以对第一气体预冷,第一气体在有了第四换热器118预冷后,可以进一步增加第一气体被冷却的量,实现第一气体更多的冷凝、排水。对整个系统来说,在一些运行情况下,由于制冷循环的热量大于冷量,而且烘干区域的被烘干物的状态存在差异,需要一定冷量补充至系统能才能达到平衡,这样把该需要的冷量作为对气体的预冷,实现更大化程度利用冷量来时气体是水分冷凝、排出的目的。
进一步地,该高效多级烘干系统100还可以包括第二水管114,第二水管114的一端与第一换热组件109的第一换热表面连通或者与第一换热组件109的第一换热表面连通的风道连通,第二水管114的另一端与第四换热器118的进口连通,用于将第一换热组件109产生的冷凝水引流至第四换热器118,第四换热器118的出口连接至烘干区域和风道之外的区域。也就是说,第二水管114用于将第一换热组件109产生的冷凝水引流至第四换热器118,用于第四换热器118对气体的换热;并在换热后,将该冷凝水排出至风道和烘干区域外。当然,第四换热器118的冷源也可以来源于外部的可流动介质,比如冷却塔中的冷却水等。
在可选的实施方式中,该高效多级烘干系统100还包括第一接水盘112和第一水管113,第一接水盘112设置于第二换热器108下方,第一水管113的一端与第一接水盘112连接,另一端与第四换热器118的进口连接,用于将第一接水盘112内的水引流至第四换热器118,第四换热器118的出口连接至所有烘干区域和风道之外的区域。
请参阅图5,同时,也需要说明的是,在本申请实施例中,上述的第三换热器117和第四换热器118可以同时设置;此时,第一接水盘112中的冷凝水可以同时引流至第三换热器117和第四换热器118,也可以设置阀门,控制将该冷凝水引流至第三换热器117或第四换热器118。
请参阅图6,在可选的实施方式中,该高效多级烘干系统100还可以包括第二换热组件119,第二换热组件119具有第三换热表面和第四换热表面,第三换热表面和第四换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经第三换热表面与流经第四换热表面的气体不接触。第二换热组件119的第三换热表面位于第一风道103内的第三换热器117的下游,第一风机110用于使第一气体从第一烘干区域101出发, 沿着第一风道103,依次经过第一换热表面、第二换热组件119的第三换热表面、第一换热器107,并回到第一烘干区域101。第二换热组件119的第四换热表面位于第二风道104内的第二换热器108的上游,第二风机111用于使第二气体从第二烘干区域102出发,依次流经第二换热组件119的第四换热表面、第二换热器108、第一换热组件109的第二换热表面,并回到第二烘干区域102。
需要说明的是,该第二换热组件119可以进行进一步的余热回收,第一气体经历第一换热组件109降温后被冷却,冷却后的温度可以低于第二烘干区域102的温度、低于第二气体从第二区域流出的温度。第一气体、第二气体通过第二换热组件119换热后,第一气体被加热,第二气体被冷却,第一气体再经过第一换热器107继续被加热,第二气体再继续经过第二换热器108被冷却。第二气体被冷却的总量会大于制冷循环的冷量,实现了更高冷量运行,进一步带动第一气体通过第一换热组件109实现更大冷量,从而达到更高的能效、更加节能的运行的目的。
应当理解的是,上述的第一换热组件109和第二换热组件119都可以有多种结构形式。请结合参阅图7至图9,以下对第一换热组件109的几种结构形式做简单说明,相应地,第二换热组件119的结构形式可以参考该第一换热组件109。
请参阅图7,可选地,该第一换热组件109包括不连通的第一通道和第二通道,第一通道和第二通道之间设置有导热介质,第一通道形成第一换热表面,第二通道形成第二换热表面;其中,该导热介质可以为导热效果良好的金属。
请参阅图8,或者,第一换热组件109包括第一子换热器1091和第二子换热器1092,第二子换热器1092位置高于第一子换热器1091,第一子换热器1091和第二子换热器1092连接形成封闭的腔体,腔体用于容置冷媒,第一子换热器1091的表面为第一换热表面,第二子换热器1092的外表面为第二换热表面;
请参阅图9,或者,第一换热组件109包括第一子换热器1091、第二子换热器1092和水泵1093,第一子换热器1091和第二子换热器1092通过管路连接,并形成封闭循环的系统,封闭循环的系统内流动有介质,水泵1093设置于封闭循环的系统,用于使介质在系统内循环流动,第一子换热器1091的外表面为第一换热表面,第二子换热器1092的外表面为第二换热表面。
需要说明的是,上述的第一换热组件109和第二换热组件119可以采用相同或类似的结构。也就是说,第二换热组件119也可以为上述三种情形,且第一换热组件109和第二换热组件119可以为不同的结构形式。即在第一换热组件109采用上述的第一种结构形式时,第二换热组件119可以采用上述三种结构形式中的任一种,比如第二换热组件119采用上述的第二种结构形式。
请参阅图10和图14,本申请实施例提供一种高效多级烘干系统100,其包括第一烘干区域101、第二烘干区域102、第一风道103、第二风道104、压缩机105、第一换热组件109、节流装置106、第一换热器107、第二换热器108、第一风机110、第二风机111、第1~N中间风道、第1~N中间烘干区域、第1~N中间换热组件、第1~N中间风机,其中,N为大于或等于1的正整数。
压缩机105的排气口与第一换热器107的进口连接,第一换热器107的出口与节流装置106的进口连接,节流装置106的出口与第二换热器108的进口连接,第二换热器108的出口与压缩机105的吸气口连接,压缩机105、第一换热器107、第二换热器108和节流装置106用于供冷媒循环流动。第一烘干区域101、第二烘干区域102、第1~N中间烘干区域均用于对待烘干物进行烘干,第一烘干区域101 的温度大于第二烘干区域102,且第1~N中间烘干区域的温度小于第一烘干区域101的温度,并大于第二烘干区域102的温度;在N≥2时,第k中间烘干区域的温度小于第k-1中间烘干区域的温度,其中,k为正整数,k取值从2到N。
第一换热组件109具有第一换热表面和第二换热表面,第一换热表面和第二换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经第一换热表面的气体与流经第二换热表面的气体不接触。
第1~N中间换热组件均具有第一中间换热表面和第二中间换热表面,第一中间换热表面和第二中间换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经第一中间换热表面的气体与流经第二中间换热表面的气体不接触。
当N=1时:第1~N中间烘干区域为第一中间烘干区域120,第1~N中间换热组件为第一中间换热组件121,第1~N中间风道为第一中间风道122,第1~N中间风机为第一中间风机123。
第一风道103的两端分别连通第一烘干区域101,第一风机110使第一烘干区域101内的气体从第一烘干区域101出发,沿着第一风道103,依次流经第一中间换热组件121的第一中间换热表面和第一换热器107,再流入第一烘干区域101,并以此循环。
第二风道104的两端分别连通第二烘干区域102,的第二风机111使第二烘干区域102内的气体从第二烘干区域102出发,沿着第二风道104,依次流经第二换热器108、第一换热组件109的第二换热表面,再流入第二烘干区域102,并以此循环。
第一中间风道122的两端分别连通第一中间烘干区域120,第一中间风机123用于使第一中间烘干区域120内的气体,沿着第一中间风道122,依次流经第一换热组件109的第一换热表面、第一中间换热组件121的第二中间换热表面,再流入第一中间烘干区域120,并以此循环。
当N≥2时:第1~N中间烘干区域中包括有第i中间烘干区域,第1~N中间换热组件中包括有第i中间换热组件,第1~N中间风道中包括有第i中间风道,第1~N中间风机中包括有第i中间风机,其中,i为正整数,i取值从1到N-1;。
第一风道103的两端分别连通第一烘干区域101,第一风机110用于使第一气体从第一烘干区域101出发,沿着第一风道103,依次流经第一中间换热组件121的第一中间换热表面、第一换热器107,再流入第一烘干区域101,并以此循环。
第二风道104的两端分别连通第二烘干区域102,的第二风机111用于使第二气体从第二烘干区域102出发,沿着第二风道104,依次流经第二换热器108、第一换热组件109的第二换热表面,再流入第二烘干区域102,并以此循环。
第i中间风道的两端分别连通第i中间烘干区域,第i中间风机用于使第i中间烘干区域内的气体,沿着第i中间风道,依次流经第i+1中间换热组件的第一中间换热表面、第i中间换热组件的第二中间换热表面,再流入第i中间烘干区域,并以此循环。比如在i=2时,第二中间风道126的两端连通第二中间烘干区域124,第二中间风机127用于使第二中间烘干区域124内的气体,沿着第二中间风道126,依次流经第三中间换热组件的第一中间换热表面、第二中间换热组件125的第二中间换热表面,再流入第二中间烘干区域124,并以此循环。
第N中间风道的两端分别连通第N中间烘干区域,第N中间风机用于使第N中间烘干区域内的气体,沿着第N中间风道,依次流经第一换热组件109的第一换热表面和第N中间换热组件的第二中间 换热表面,再流入第一中间烘干区域120,并以此循环。
请参阅图12到图14,在可选的实施方式中,高效多级烘干系统100还包括至少一个预冷换热器,预冷换热器的进口用于流入冷却介质,出口用于将冷却介质引流至烘干区域和风道外,冷却介质用于与气体换热。预冷换热器有以下三种情况,在本申请实施例中,至少包括以下三种情况中的一种:
预冷换热器位于第一风道103内的第一中间换热组件121的第一中间换热表面的上游;
和/或,预冷换热器位于第二风道104内的第二换热器108的上游;和/或,预冷换热器位于第1~N-1中间风道中的至少一者内,并位于对应的第2~N中间换热组件的第一中间换热表面的上游;比如,该预冷换热器位于第一中间风道122,并在第二中间换热组件125的第一中间换热表面的上游、或者该预冷换热器位于第二中间风道126,并在第三中间换热组件的第一中间换热表面的上游等。
和/或,预冷换热器位于第N中间风道内的第一中间换热组件121的第一中间换热表面的上游。
应当理解的是,预冷换热器能够实现气体的预冷,进一步提高效率。
在可选的实施方式中,高效多级烘干系统100还包括至少一个排水管,在本申请实施例中,可以包括以下几种情况中的至少一种。
第一种情况:请参阅图12和图13,至少一个预冷换热器中包括第m中间预冷换热器,在m=1时,第m中间预冷换热器为第一中间预冷换热器128,第一中间预冷换热器128位于第一风道103内的第一中间换热组件121的第一中间换热表面上游;在m≥2时,第m中间预冷换热器位于第m-1中间风道内的第m中间换热组件的第一中间换热表面的上游;至少一个排水管中包括第j中间排水管,第j中间排水管与第j中间换热组件的第一中间换热表面水路连通,第j中间排水管与第m中间预冷换热器的进口连接,用于将冷凝水引流至第m中间预冷换热器,其中,m和j为正整数,且1≤m≤j≤N;
图中示出的是m=2时的情况,此时,第二中间预冷换热器130位于第一中间风道122内,且在第二中间换热组件125的第一中间换热表面的上游;此时,第j中间水管可以为第一中间排水管129和/或第二中间排水管131,第j中间换热组件包括第一中间换热组件121和第二中间换热组件125。
在m=2时,有两种情况:
其一、j=1:第一中间排水管129与第一中间换热组件121的第一中间换热表面或者附近风道连接,用于将其冷凝水引流至第一中间预冷换热器128;
其二、j=2:第二中间排水管131与第二中间换热组件125的第一中间换热表面或者附近风道连接,用于将其冷凝水引流至第一中间预冷换热器128和/或第二中间预冷换热器130。
和/或,第二种情况:请参阅图14,高效多级烘干系统100还包括接水盘133,接水盘133设置于第二换热器108的下方,至少一个排水管包括第一排水管132,第一排水管132分别与接水盘133和预冷换热器的进口连接,用于将第二换热器108产生的冷凝水引流至至少一个预冷换热器中的任一者;此处的预冷换热器可以为任意位置的预冷换热器,包括第一种情况和第三种情况下的预冷换热器。
和/或,第三种情况:继续参阅图14,至少一个排水管包括第二排水管134,第二排水管134与第一换热组件109水路连通,并与第一换热组件109对应的、位于第N中间风道内的预冷换热器或者上述的第m中间预冷换热器的进口连接,用于将第一换热组件109产生的冷凝水引流至与第一换热组件109对应的预冷换热器;此处的预冷换热器可以为上述任一的中间预冷换热器,或者是位于第N中间风道内的预冷换热器。
本申请实施例提供的高效多级烘干系统100本申请实施例的有益效果是:压缩制冷循环,通过第二换热器108提供冷量Q,整体消耗功率P,第二气体通过第二换热器108后被冷却,释放热能Q,有一部分的水分被冷凝、排出,第二气体经过第一换热组件109与第一气体换热后,第二气体被加热,吸热Q,第一气体经过该换热过程后被冷却,释放热能Q,有一部分的水分被冷凝,第二气体继续沿着第二风道104流入第二烘干区域102,第一气体继续沿着第一风道103经过第一换热器107后被加热,然后流入第一烘干区域101,形成循环。第一气体、第二气体在处理过程中,总体被冷却,释放出2Q的热能,比常规压缩制冷循环提供的冷量Q多了一倍,而且该过程增加的功耗十分有限,仅增加第一气体和第二气体换热的功耗,该功耗远小于上述的整体功耗P。本申请实施例提供了更高效、更节能的热泵烘干系统。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (14)
- 一种高效多级烘干系统,其特征在于,包括第一烘干区域(101)、第二烘干区域(102)、第一风道(103)、第二风道(104)、压缩机(105)、节流装置(106)、第一换热器(107)、第二换热器(108)、第一换热组件(109)、第一风机(110)和第二风机(111);所述压缩机(105)的排气口与所述第一换热器(107)的进口连接,所述第一换热器(107)的出口与所述节流装置(106)的进口连接,所述节流装置(106)的出口与所述第二换热器(108)的进口连接,所述第二换热器(108)的出口与所述压缩机(105)的吸气口连接,所述压缩机(105)、所述第一换热器(107)和所述第二换热器(108)、节流装置(106)用于供冷媒循环流动;所述第一烘干区域(101)和所述第二烘干区域(102)均用于对待烘干物进行烘干,且所述第一烘干区域(101)的温度大于所述第二烘干区域(102)的温度;所述第一换热组件(109)具有第一换热表面和第二换热表面,所述第一换热表面和所述第二换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第一换热表面的气体与流经所述第二换热表面的气体不接触;所述第一风道(103)的进出口两端分别连通所述第一烘干区域(101),所述第一风道(103)内流通有第一气体,所述第一风机(110)用于使所述第一气体从所述第一烘干区域(101)出发,沿着所述第一风道(103),依次流经所述第一换热组件(109)的所述第一换热表面、所述第一换热器(107),再流入所述第一烘干区域(101),并以此循环;所述第二风道(104)的进出口两端分别连通所述第二烘干区域(102),所述第二风道(104)内流通有第二气体,所述的第二风机(111)用于使所述第二气体从所述第二烘干区域(102)出发,沿着所述第二风道(104),依次流经所述第二换热器(108)、所述第一换热组件(109)的第二换热表面,再流入所述第二烘干区域(102),并以此循环。
- 根据权利要求1所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括第一接水盘(112)和第一水管(113),所述第一接水盘(112)设置于所述第二换热器(108)下方,所述第一水管(113)与所述第一接水盘(112)连接,用于引流所述第一接水盘(112)内的水至所述第一烘干区域(101)、所述第二烘干区域(102)、所述第一风道(103)和所述第二风道(104)以外的区域。
- 根据权利要求1所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括第二水管(114),所述第二水管(114)用于引流所述第一换热组件(109)产生的冷凝水至所述第一烘干区域(101)、所述第二烘干区域(102)、所述第一风道(103)和所述第二风道(104)以外的区域。
- 根据权利要求1-3中任一项所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述第一风道(103)设置有第一旁通风道(115),所述第一旁通风道(115)连通所述第一换热组件(109)的所述第一换热表面的上游和下游;和/或,所述第二风道(104)设置有第二旁通风道(116),所述第二旁通风道(116)连通所述第二换热器(108)的上游和下游。
- 根据权利要求1所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括 第三换热器(117),所述第三换热器(117)位于所述第二风道(104)内所述第二换热器(108)的上游,所述第二风机(111)用于使所述第二气体,沿着第二风道(104),从第二烘干区域(102)流出,依次沿所述第三换热器(117)、所述第二换热器(108)、所述第一换热组件(109)的所述第二换热表面,流入所述第二烘干区域(102)。
- 根据权利要求5所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括第一接水盘(112)和第一水管(113),所述第一接水盘(112)设置于所述第二换热器(108)下方,所述第一水管(113)的一端与所述第一接水盘(112)连接,另一端与所述第三换热器(117)的进口连接,用于将所述第一接水盘(112)内的水引流至所述第三换热器(117)。
- 根据权利要求1、5或6所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括第四换热器(118),所述第四换热器(118)位于所述第一风道(103)内所述第一换热组件(109)的所述第一换热表面的上游,所述第一风机(110)用于使所述第一气体,沿着第一风道(103),从所述第一烘干区域(101)流出,依次流经所述第四换热器(118)、所述第一换热组件(109)的所述第一换热表面、所述第一换热器(107),再流入所述第一烘干区域(101),并以此循环。
- 根据权利要求7所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括第二水管(114),所述第二水管(114)用于将所述第一换热组件(109)的所述第一换热表面产生的冷凝水引流至所述第四换热器(118),所述第四换热器(118)的出口连接至烘干区域和风道之外的区域。
- 根据权利要求8所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括第一接水盘(112)和第一水管(113),所述第一接水盘(112)设置于所述第二换热器(108)下方,所述第一水管(113)的一端与所述第一接水盘(112)连接,另一端与所述第四换热器(118)的进口连接,用于将所述第一接水盘(112)内的水引流至所述第四换热器(118),所述第四换热器(118)的出口连接至所有烘干区域和风道之外的区域。
- 根据权利要求1-3中任一项所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括第二换热组件(119),所述第二换热组件(119)具有第三换热表面和第四换热表面,所述第三换热表面和所述第四换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第三换热表面与流经所述第四换热表面的气体不接触;所述第二换热组件(119)的所述第三换热表面位于所述第一风道(103)内的所述第一换热组件(109)的第一换热表面的下游,所述第一风机(110)用于使所述第一气体从所述第一烘干区域(101)出发,沿着所述第一风道(103),依次经过所述第一换热组件(109)的第一换热表面、所述第二换热组件(119)的第三换热表面、所述第一换热器(107),并回到所述第一烘干区域(101);所述第二换热组件(119)的所述第四换热表面位于所述第二风道(104)内的所述第二换热器(108)的上游,所述第二风机(111)用于使所述第二气体从所述第二烘干区域(102)出发,依次流经所述第二换热组件(119)的第四换热表面、所述第二换热器(108)、所述第一换热组件(109)的第二换热表面,并回到所述第二烘干区域(102)。
- 根据权利要求1-3中任一项所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述第一换热组件(109)包括不连通的第一通道和第二通道,所述第一通道和所述第二通道之间设置有导热介质,所述第一通道形成所述第一换热表面,所述第二通道形成所述第二换热表面;或者,所述第一换热组件(109)包括第一子换热器(1091)和第二子换热器(1092),所述第二子换热器(1092)位置高于所述第一子换热器(1091),所述第一子换热器(1091)和所述第二子换热器(1092)连接形成封闭的腔体,所述腔体用于容置冷媒,所述第一子换热器(1091)的外表面为所述第一换热表面,所述第二子换热器(1092)的外表面为所述第二换热表面;或者,所述第一换热组件(109)包括第一子换热器(1091)、第二子换热器(1092)和水泵(1093),所述第一子换热器(1091)和所述第二子换热器(1092)通过管路连接,并形成封闭循环的系统,所述封闭循环的系统内流动有介质,所述水泵(1093)设置于所述封闭循环的系统,用于使所述介质在系统内循环流动,所述第一子换热器(1091)的表面为所述第一换热表面,所述第二子换热器(1092)的外表面为所述第二换热表面。
- 一种高效多级烘干系统,其特征在于,包括第一烘干区域(101)、第二烘干区域(102)、第一风道(103)、第二风道(104)、压缩机(105)、第一换热组件(109)、节流装置(106)、第一换热器(107)、第二换热器(108)、第一风机(110)、第二风机(111)、第1~N中间风道、第1~N中间烘干区域、第1~N中间换热组件、第1~N中间风机,其中,N为大于或等于1的正整数;所述压缩机(105)的排气口与所述第一换热器(107)的进口连接,所述第一换热器(107)的出口与所述节流装置(106)的进口连接,所述节流装置(106)的出口与所述第二换热器(108)的进口连接,所述第二换热器(108)的出口与所述压缩机(105)的吸气口连接,所述压缩机(105)、所述第一换热器(107)、所述第二换热器(108)和所述节流装置(106)用于供冷媒循环流动;所述第一烘干区域(101)、所述第二烘干区域(102)、所述第1~N中间烘干区域均用于对待烘干物进行烘干,所述第一烘干区域(101)的温度大于所述第二烘干区域(102),且所述第1~N中间烘干区域的温度小于所述第一烘干区域(101)的温度,并大于所述第二烘干区域(102)的温度,在N≥2时,第k中间烘干区域的温度小于第k-1中间烘干区域的温度,其中,k为正整数,k取值从2到N;所述第一换热组件(109)具有第一换热表面和第二换热表面,所述第一换热表面和所述第二换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第一换热表面的气体与流经所述第二换热表面的气体不接触;所述第1~N中间换热组件均具有第一中间换热表面和第二中间换热表面,所述第一中间换热表面和所述第二中间换热表面能够对流经各自的气体进行换热,且流经所述第一中间换热表面的气体与流经所述第二中间换热表面的气体不接触;当N=1时:所述第1~N中间烘干区域为第一中间烘干区域(120),所述第1~N中间换热组件为第一中间换热组件(121),所述第1~N中间风道为第一中间风道(122),所述第1~N中间风机为第一中间风机(123);所述第一风道(103)的两端分别连通所述第一烘干区域(101),所述第一风机(110)使所述第一烘干区域(101)内的气体从所述第一烘干区域(101)出发,沿着所述第一风道(103),依次流经所述第一中间换热组件(121)的第一中间换热表面和所述第一换热器(107),再流入所述第一烘干区域(101),并以此循环;所述第二风道(104)的两端分别连通所述第二烘干区域(102),所述的第二风机(111)使所述第二烘干区域(102)内的气体从所述第二烘干区域(102)出发,沿着所述第二风道(104),依次流经所 述第二换热器(108)、所述第一换热组件(109)的第二换热表面,再流入所述第二烘干区域(102),并以此循环;所述第一中间风道(122)的两端分别连通所述第一中间烘干区域(120),所述第一中间风机(123)用于使所述第一中间烘干区域(120)内的气体,沿着所述第一中间风道(122),依次流经所述第一换热组件(109)的第一换热表面、所述第一中间换热组件(121)的第二中间换热表面,再流入所述第一中间烘干区域(120),并以此循环;当N≥2时:所述第1~N中间烘干区域中包括有第i中间烘干区域,所述第1~N中间换热组件中包括有第i中间换热组件,所述第1~N中间风道中包括有第i中间风道,所述第1~N中间风机中包括有第i中间风机,其中,i为正整数,i取值从1到N-1;所述第一风道(103)的两端分别连通所述第一烘干区域(101),所述第一风机(110)用于使所述第一烘干区域(101)内的第一气体从所述第一烘干区域(101)出发,沿着所述第一风道(103),依次流经所述第一中间换热组件(121)的第一中间换热表面、所述第一换热器(107),再流入所述第一烘干区域(101),并以此循环;所述第二风道(104)的两端分别连通所述第二烘干区域(102),所述的第二风机(111)用于使所述第二烘干区域(102)内的第二气体从所述第二烘干区域(102)出发,沿着所述第二风道(104),依次流经所述第二换热器(108)、所述第一换热组件(109)的第二换热表面,再流入所述第二烘干区域,并以此循环;所述第i中间风道的两端分别连通第i中间烘干区域,所述第i中间风机用于使所述第i中间烘干区域内的气体,沿着所述第i中间风道,依次流经第i+1中间换热组件的第一中间换热表面、第i中间换热组件的第二中间换热表面,再流入所述第i中间烘干区域,并以此循环;第N中间风道的两端分别连通第N中间烘干区域,第N中间风机用于使所述第N中间烘干区域内的气体,沿着所述第N中间风道,依次流经所述第一换热组件(109)的第一换热表面和第N中间换热组件的第二中间换热表面,再流入所述第一中间烘干区域(120),并以此循环。
- 根据权利要求12中所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括至少一个预冷换热器,所述预冷换热器的进口用于流入冷却介质,出口用于将所述冷却介质引流至烘干区域和风道外,所述冷却介质用于与气体换热;所述预冷换热器位于所述第一风道(103)内的所述第一中间换热组件(121)的第一中间换热表面的上游;和/或,所述预冷换热器位于所述第二风道(104)内的所述第二换热器(108)的上游;和/或,所述预冷换热器位于第1~N-1中间风道中的至少一者内,并位于对应的第2~N中间换热组件的第一中间换热表面的上游;和/或,所述预冷换热器位于第N中间风道内的所述第一中间换热组件(121)的第一中间换热表面的上游。
- 根据权利要求13中所述的高效多级烘干系统,其特征在于,所述高效多级烘干系统(100)还包括至少一个排水管;所述至少一个预冷换热器中包括第m中间预冷换热器,在m=1时,所述第m中间预冷换热器为第一中间预冷换热器(128),所述第一中间预冷换热器(128)位于所述第一风道(103)内的所述第一中间换热组件(121)的第一中间换热表面上游;在m≥2时,所述第m中间预冷换热器位于第m-1中间风道内的第m中间换热组件的第一中间换热表面的上游;所述至少一个排水管中包括第j中间排水管,所述第j中间排水管与第j中间换热组件的第一中间换热表面水路连通,所述第j中间排水管与所述第m中间预冷换热器的进口连接,用于将冷凝水引流至所述第m中间预冷换热器,其中,m和j为正整数,且1≤m≤j≤N;和/或,所述高效多级烘干系统(100)还包括接水盘(133),所述接水盘(133)设置于所述第二换热器(108)的下方,所述至少一个排水管包括第一排水管(132),所述第一排水管(132)分别与所述接水盘(133)和所述预冷换热器的进口连接,用于将所述第二换热器(108)产生的冷凝水引流至所述至少一个预冷换热器中的任一者;和/或,所述至少一个排水管包括第二排水管(134),所述第二排水管(134)与所述第一换热组件(109)水路连通,并与所述第一换热组件(109)对应的、位于所述第N中间风道内的预冷换热器或者所述第m中间预冷换热器的进口连接,用于将所述第一换热组件(109)产生的冷凝水引流至与所述第一换热组件(109)对应的所述预冷换热器。
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