CN102661660A - 制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置 - Google Patents

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关志强
戴午子
李敏
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Abstract

一种制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置，第一室外新风入口经第一风门（22）、第一风机（23）、除湿蒸发器（4）、排气热回收器（5）接干燥室（7）；第二室外新风入口（17）经太阳能空气集热器（1）、第二风机（2）、第二风门（3）接干燥室；干燥室的循环风出口经阀门（20）接除湿蒸发器，干燥室的排风口接有第三风机（9）和第三风门（8）；其中，排气热回收器的气态制冷剂入口通过第二截止阀（18）与冷库制冷***排气管（13）连接，液态制冷剂出口通过第三截止阀（19）与冷库制冷***冷凝液排出管（14）相连；除湿蒸发器的制冷剂入口通过节流阀（11）与冷库制冷***供液管（15）相连，制冷剂出口通过第一截止阀（10）与冷库制冷***回气管（16）相连。本发明既可以节省常规能源，又可获得显著的经济效益，适合用于食品特别是农副产品的干燥加工。

Description

制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置
 
技术领域
本发明属于一种加热干燥装置，具体地说，是一种制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置，它与大型制冷***相结合，回收利用制冷***冷凝器的排热，且结合太阳能利用***使装置可按干燥加工工艺和过程适时调节和使用，可降低产品干燥能耗。
背景技术
冷库作为冷链物流的主要环节，其能量消耗非常巨大。冷库制冷***是由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器及辅助设备等组成, 低温低压制冷剂蒸汽通过吸气管被吸入到压缩机中, 经过压缩产生高温高压的制冷剂蒸汽, 通过冷凝器把制冷剂冷凝变成低温高压的液态, 再经过节流阀进行节流变成低温低压的液体制冷剂, 液体制冷剂在蒸发器中蒸发吸收热量从而达到制冷的目的。冷库中制冷***的制冷量一般都很大，相应冷凝器排放的热量也很大，现有大中型冷库中的冷凝器一般是把冷凝热作为废热直接排放到环境中,这不但使环境产生了热污染，同时也浪费了能源。在很多冷库中存在干燥工艺，干燥是通过传热传质除去物料中水份的过程，所需要的能源主要是热能，干燥也是一个高能耗的工艺。将食品冷冻加工用的制冷***中的废热回收用于食品干燥中的能量消耗，将有利于提高食品工业化生产中的用能系数，降低单位产品能耗，达到节能减排的目的。
太阳能是清洁可再生能源，利用太阳能干燥设备，可对农副产品进行干燥作业，由于一般农副产品和食品的干燥要求的温度水平并不是很高，大约在40～70℃之间，与太阳能热利用领域中的低温利用相适应，因此，在利用冷库冷凝器放热进行干燥的同时，也可根据食品干燥加工过程中对温度条件的不同要求，分阶段按工艺利用太阳能进行辅助加热，既可以节省常规能源，又可获得显著的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能效果显著的制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置。
本发明提供的制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置，第一室外新风入口经第一风门、第一风机、除湿蒸发器、排气热回收器接干燥室；第二室外新风入口经太阳能空气集热器、第二风机、第二风门接干燥室；干燥室的循环风出口经阀门接除湿蒸发器，干燥室的排风口接有第三风机和第三风门；
其中，排气热回收器的气态制冷剂入口通过第二截止阀与冷库制冷***排气管连接，液态制冷剂出口通过第三截止阀与冷库制冷***冷凝液排出管相连；除湿蒸发器的制冷剂入口通过节流阀与冷库制冷***供液管相连，制冷剂出口通过第一截止阀与冷库制冷***回气管相连。
在上述中，排气热回收器和第二风门经集气室再接该干燥室；除湿蒸发器的底部接有排水阀。
本发明将大型制冷***和太阳能空气集热器相结合，利用制冷***冷凝器的排热和太阳能的热量来提供干燥过程中所需的能量，驱动干燥过程，并通过除湿蒸发器来配合过程和工艺阶段的变换进行低温除湿，形成适合工艺转换的开式和封闭的干燥装置。  
本发明能根据不同的气候条件单独或联合使用冷库制冷***冷凝热回收、太阳能空气集热器加热和冷库制冷***低温除湿等方式来干燥。装置根据除湿工艺过程参数的不同，可采用开式、闭式或半开式循环。开式循环是指干燥空气全部取自室外，经装置处理后用于干燥，干燥后的空气全部被排至室外环境中；闭式循环是指干燥空气采用的是室内再循环空气，没有室外新风的引入，干燥后的空气被装置处理后重新循环使用；半开式循环是指干燥的空气一部分取自室外新风，一部分来自室内循环风，新风与循环风的混合空气经装置处理后用于干燥，干燥后的空气一部分循环使用，另一部分则被排出室外。
本发明既可以节省常规能源，又可获得显著的经济效益，适合用于食品特别是农副产品的干燥加工。
附图说明
图1是本发明的装置流程原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明提供的制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置，第一室外新风入口经第一风门22、第一风机23、除湿蒸发器4、排气热回收器5经集气室6再接干燥室7，该除湿蒸发器4和排气热回收器5安装在一个箱体21内；第二室外新风入口17经太阳能空气集热器1、第二风机2、第二风门3经集气室6再接干燥室7；干燥室7的循环风出口经阀门20接除湿蒸发器4，干燥室7的排风口接有第三风机9和第三风门8。
上述中，排气热回收器5的气态制冷剂入口通过第二截止阀18与冷库制冷***排气管13连接，液态制冷剂出口通过第三截止阀19与冷库制冷***冷凝液排出管14相连；除湿蒸发器4的制冷剂入口通过节流阀11与冷库制冷***供液管15相连，制冷剂出口通过第一截止阀10与冷库制冷***回气管16相连；除湿蒸发器4的底部接有排水阀12。
在本发明中，上述均可安装在一个由保温板组装而成的干燥箱体上，隔板将干燥箱体分为上下两层，上层是放置容置有除湿蒸发器和排气热回收器的箱体，下层是干燥室，太阳能空气集热器安装在干燥箱体顶部。
本发明在应用时，从第一室外新风入口和第二室外新风入口引入的两路新风可同时或只是单独引入其中一路，进行上述所说的开式、半开式的操作，也可不引入新风而利用装置内的空气进行闭式操作。具体是：
开式：一路的室外新风经第二室外新风入口17引入太阳能空气集热器1被加热后，通过第二风机2和第二风门3进入集气室6，同时，另一路的室外空气经第一室外新风入口、第一风门22、第一风机23、除湿蒸发器4、排气热回收器5处理为高温低湿的空气后也进入集气室6，两路风混合后进入干燥室7，同时关闭阀门20，启动干燥室7的排风口的第三风机9和第三风门8，与干燥室7中所需干燥的物品进行热质交换后，空气经干燥室7的第三风门8和第三风机9排出。
也可关闭第一风门22或第二风门3，只是引入其中一路新风。
闭式：关闭第一风门22和第二风门3，开启阀门20、启动除湿蒸发器4、排气热回收器5采用***内的空气，干燥后的空气被装置处理后重新循环使用。
半开式：一路的室外空气经第二室外新风入口17引入太阳能空气集热器1被加热后，通过第二风机2和第二风门3进入集气室6，同时，另一路的室外空气经第一室外新风入口、第一风门22、第一风机23、除湿蒸发器4、排气热回收器5处理为高温低湿的空气后也进入集气室6，两路风混合后进入干燥室7，与干燥室7中所需干燥的物品进行热质交换后，部分空气经干燥室7的循环风出口循环使用，部分空气由干燥室7的第三风门8和第三风机9排出，排风量与太阳能空气集热器1引入的新风量和第一风机23引入的新风量之和相等，以保证加热干燥箱体中的空气平衡。
上述中，除湿蒸发器根据除湿工艺的要求和参数不同选择运行或不运行，当除湿蒸发器运行时，节流阀打开，冷库制冷***供液管中的液态制冷剂节流降压后进入除湿蒸发器，由于除湿蒸发器表面温度低于处理空气的露点温度，空气温度降低并产生凝结水，降温除湿后的低温低湿空气继续流过排气热回收器，吸收冷凝器放出的热量，变为高温低湿的空气进入集气室。在太阳辐射较弱的阴雨天气等条件下，太阳能空气集热器不投入工作，单独运行排气热回收器或联合运行除湿蒸发器和排气热回收器，此时空气***可采用开式***，闭式***或半开式***；而在天气晴朗气温较高的条件下，太阳能空气集热器工作，用太阳能空气集热器加热空气后，与来自排气热回收器的热空气，或来自除湿蒸发器和排气热回收器的热空气一起混合后干燥产品，此时空气***可采用开式***和半开式***。
本发明能按制冷和干燥的需要协同工作，回收制冷***并结太阳能利用来调配外部条件和工艺条件，实现了制冷***余热转化和利用。
本装置与制冷***制冷剂相通的管道布置必须符合制冷工艺的要求。
上述为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置，其特征在于，第一室外新风入口经第一风门（22）、第一风机（23）、除湿蒸发器（4）、排气热回收器（5）接干燥室（7）；第二室外新风入口（17）经太阳能空气集热器（1）、第二风机（2）、第二风门（3）接干燥室（7）；干燥室（7）的循环风出口经阀门（20）接除湿蒸发器（4），干燥室（7）的排风口接有第三风机（9）和第三风门（8）；
其中，排气热回收器（5）的气态制冷剂入口通过第二截止阀（18）与冷库制冷***排气管（13）连接，液态制冷剂出口通过第三截止阀（19）与冷库制冷***冷凝液排出管（14）相连；除湿蒸发器（4）的制冷剂入口通过节流阀（11）与冷库制冷***供液管（15）相连，制冷剂出口通过第一截止阀（10）与冷库制冷***回气管（16）相连。
2.根据权利要求1所述的制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置，其特征在于，排气热回收器（5）和第二风门（3）经集气室（6）再接该干燥室（7）。
3.根据权利要求1所述的制冷***余热回收-太阳能辅助加热干燥装置，其特征在于，除湿蒸发器（4）的底部接有排水阀（12）。
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