CN110849135A - 一种空气能喷气增焓超低温复叠烘干机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，包括第一循环***和第二循环***，第一循环***为制冷***，第二循环***为制热***，第一循环***蒸发后的制冷剂气体经中间换热器与第二循环***冷凝后的液态制冷剂进行热交换，使第一循环***内经蒸发吸收空气中的热量后，制冷剂气体通过压缩机经中间换热器向第二循环***提供热量；第一循环***和第二循环***通过中间换热器连接，第一循环***蒸发后的制冷剂气体经中间换热器与第二循环***冷凝后的液态制冷剂进行热交换，使第一循环***内经蒸发后的制冷剂气体向第二循环***提供热量；第一循环***上设有辅助增焓***，所述辅助增焓***包括增焓阀和增焓电子膨胀阀，增焓阀和增焓电子膨胀阀通过辅助管路安装在第一循环***上。本发明空气能喷气增焓超低温复叠烘干机有效解决了空气源热泵在严寒地区的运行稳定性问题，具有高效节能、减排、安全可靠、效率高、使用寿命长及操作简单等优点。
Description
技术领域
本发明涉及物料烘干技术领域，具体为一种空气能喷气增焓超低温复叠烘干机。
背景技术
烘干是指用某种方式去除水分保留固体含量的工艺过程。通常是指通入热空气将物料中水分蒸发并带走的过程。按照热传导、热对流、热辐射三种热传播的方式，烘干也有相对应的三种方式：烘筒式烘干、热风式烘干和远红外烘干。
传统的烘干常采用的是通过给物料加温或除湿来使烘干物料达到干燥要求，传统的燃气、燃煤等燃料燃烧型烘干机存在如下不足：其燃烧消耗能源大，而且产生CO2等温室气体，而且其烘干过程中，不同位置物料温度差异大，烘制成品成色一致性差，燃料燃烧能量利用率低，不利于节能环保。
为解决上述问题，现有采用热泵机组进行烘干物料的技术方案，但传统热泵机组烘干在严寒地区时对物料进行烘干，易造成压缩机运行不稳定的情况，进而影响压缩机的功率和运行效率。
发明内容
本发明提供一种运行稳定、高效节能、减排、安全可靠、效率高、使用寿命长及操作简单的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机。
为了实现上述目的，通过以下技术方案实现。
一种空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，包括，第一循环***和第二循环***，所述第一循环***为制冷***，所述第二循环***为制热***，所述第一循环***蒸发吸收空气中的热量后的制冷剂气体经中间换热器与第二循环***冷凝后的液态制冷剂进行热交换，使第一循环***内经蒸发吸收空气中的热量后，制冷剂气体通过压缩机经中间换热器向第二循环***提供热量；所述第一循环***上设有辅助增焓***，所述辅助增焓***包括增焓阀和增焓电子膨胀阀，所述增焓阀和增焓电子膨胀阀通过辅助管路安装在第一循环***上。
进一步地，所述第一循环***包括蒸发器、第一四通阀、第一分离器、第一压缩机、第一过滤器、第一储液器和第一膨胀阀，所述蒸发器的制冷剂出口与第一四通阀的一端口一连接，经第一四通阀后由第一四通阀的端口二流出通过管道与第一分离器的进口连接，经气液分离后的制冷剂气体通过管道进入第一压缩机，经第一压缩机压缩成高温高压气体后排出，通过管道与第一四通阀的端口三连接，经第一四通阀后由端口四流出进入中间换热器与第二循环***进行热交换降温，经热交换后的制冷剂气体依次经第一过滤器、第一储液器后进入第一膨胀阀，经第一膨胀阀节流后变成低温低压液体进入蒸发器，与蒸发器外的室外风机结合蒸发吸热变成制冷剂气体，完成第一循环***的一个制冷循环，经蒸发器吸热蒸发成气体的制冷剂再次进入第一四通阀的端口一，继续进行下一个制冷循环。
进一步地，所述第一循环***还包括单向转换器，所述单向转换器包括两个并排设置在两条管路上的液体单向转换阀和两个并排设置在两条管路上的气体单向转换阀，所述制冷剂气体经过滤器过滤后通过两条管路分别与一气体单向转换阀的进口和一液体单向转换阀的出口连通，两气体单向转换阀的出口管路通过一总管与第一储液器的进口通；所述制冷剂气体经第一膨胀阀节流后通过两条管路分别与两液体单向转换阀的进口连通，两液体单向转换阀的出口均分别通过管路与蒸发器进口，和其中一个气体单向转换阀的进口连通。
进一步地，所述第一循环***还包括经济器，所述经济器的上部和下部分别设有一进口和一出口，所述经济器位于单向转换器和第一储液器之间的总管上，所述经济器将第一总管断开，经济器的上部一进口和下部的一出口分别与断开的总管两端部连通；所述经济器另一进口位于经济器的下部与增焓***连通，所述增焓***位于经济器和第一储液器之间的总管段上；所述经济器的另一出口位于经济器的上部通过管道与第一压缩机连接。
进一步地，所述经济器与第一压缩机之间的连接管道上设有一单向转换阀。
进一步地，所述第二循环***包括冷凝器、第二四通阀、第二分离器、第二压缩机、第二过滤器、第二储液器和第二膨胀阀，经中间换热器换热后的液态制冷剂通过管道与第二四通阀的端口一连通，经第二四通阀后由第二四通阀的端口二流出，通过管道与第二分离器的进口连接，经第二分离器分离后的气态制冷剂通过管道和压缩机的回气口连通进入第二压缩机，经第二压缩机压缩后的高温高压气体经排气口排出，通过管道与第二四通阀的端口三连通，经第二四通阀后由第二四通阀的端口四流出，通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷凝为液态的制冷剂从冷凝器出口，通过管道依次连接第二高压储液器、第二过滤器和第二膨胀阀后进入中间换热器，与第一循环***中的气体制冷剂进行热交换，完成第二循环的一个制热循环，经热交换后的气态制冷剂再次进入第二四通阀的端口一，继续进行下一个制热循环。
进一步地，还包括保温房，所述冷凝器位于保温房内，所述冷凝器外部设有冷凝器风机，所述冷凝器风机也位于保温房内。
进一步地，所述保温房内还设置有温度传感器和湿度传感器，确保及时获知保温房内的室内温度和湿度。
进一步地，所述冷凝器的进口管路和出口管路上均设有阀门。
进一步地，所述第一四通阀与第一压缩机之间的管路上，和第二四通阀与第二压缩机之间的管路上均设置有高压开关和高压表，确保及时获知制冷剂的压力大小和***压力保护。
本发明空气能喷气增焓超低温复叠烘干机与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明空气能喷气增焓超低温复叠烘干机有效的解决了空气源热泵在严寒地区冬季进行物料干燥、烘干时的运行稳定性，提升***的兼容性及提高制热量，改善了空气源热泵运行的效低比和***经济性能，具有高效节能、减排、安全可靠、效率高、使用寿命长、操作简单等优点，具有良好的推广和应用前景。
附图说明
附图1为本发明空气能喷气增焓超低温复叠烘干机的整体示意图；
附图2为附图1中第一循环***的示意图；
附图3为附图1中第二循环***的示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明空气能喷气增焓超低温复叠烘干机作进一步详细描述。
参照图1至图3，一种空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，包括，第一循环***和第二循环***，所述第一循环***为制冷***，所述第二循环***为制热***，所述第一循环***蒸发后的制冷剂气体经中间换热器与第二循环***冷凝后的液态制冷剂进行热交换，使第一循环***内经蒸发吸收空气中的热量后，制冷剂气体通过压缩机经中间换热器向第二循环***提供热量；所述第一循环***上设有辅助增焓***，所述辅助增焓***包括增焓阀7和增焓电子膨胀阀8，所述增焓阀7和增焓电子膨胀阀8通过辅助管路安装在第一循环***上。本发明空气能喷气增焓超低温复叠加烘干机通过设置制冷的第一循环***和制热的第二循环***，并通过中间换热器3连接第一循环***和第二循环***，使第一循环***压缩机排出的高温高压气体中的一部分能量通过中间换热器3热传递给第二循环***，有效利用压缩机的效率；第一循环***上辅助增焓***的设置，使当烘干机在环境温度低于7℃，或者第一循环***中的排气温度超过设定温度95℃时，辅助增焓***中的增焓阀7开启，经第一循环***中压缩机排出的高温高压气体一部分进入辅助增焓***，由增焓电子膨胀阀8对此部分高温高压液体进行节流，经节流后的气态制冷剂通过管路再次回到压缩机，有效提升了制冷剂的利用率，同时提升了压缩机运行的稳定性。
参照图1和图2，所述第一循环***包括蒸发器11、第一四通阀2、第一分离器13、第一压缩机1、第一过滤器4、第一储液器9和第一膨胀阀10，所述蒸发器11的制冷剂出口与第一四通阀2的一端口一连接，经第一四通阀2后由第一四通阀2的端口二流出通过管道与第一分离器13的进口连接，经气液分离后的制冷剂气体通过管道进入第一压缩机1，第一分离器13和第一压缩机1之间的管道上设有第一高压开关14，经第一压缩机1压缩成高温高压气体后排出，通过管道与第一四通阀2的端口三连接，第一压缩机1和第一四通阀之间的连接管道上自第一压缩机1起依次设有第二高压开关15和第一高压表16，以及时获知第一压缩机1前后的压力大小。经第一四通阀2后由端口四流出进入中间换热器3与第二循环***进行热交换降温，经热交换后的制冷剂气体依次经第一过滤器4、第一储液器9后进入第一膨胀阀10，经第一膨胀阀10节流后变成低温低压液体进入蒸发器11，与蒸发器11外的室外风机12结合蒸发吸热变成制冷剂气体，完成第一循环***的一个制冷循环，经蒸发器11吸热蒸发成气体的制冷剂再次进入第一四通阀2的端口一，继续进行下一个制冷循环。
参照图1和图2，所述第一循环***还包括第一单向转换器5，所述第一单向转换器5包括两个并排设置在两条管路上的液体单向转换阀和两个并排设置在两条管路上的气体单向转换阀，所述制冷剂气体经第一过滤器4过滤后通过两条管路分别与一气体单向转换阀的进口和一液体单向转换阀的出口连通，两气体单向转换阀的出口管路通过一总管与第一储液器9的进口通；所述制冷剂气体经第一膨胀阀10节流后通过两条管路分别与两液体单向转换阀的进口连通，两液体单向转换阀的出口均分别通过管路与蒸发器11进口，和其中一个气体单向转换阀的进口连通。两气体单向转换阀设置在第一过滤器4与第一储液器9之间，有效确保制冷剂气体从第一过滤器4和第一储液器9方向流动，两液体单向阀设置在第一电子膨胀阀和第一蒸发器11之间，有效确保制冷剂经第一电子膨胀阀节流后进入蒸发器11，在蒸发器11中吸热蒸发，有效避免了因管路设置出现倒流的情况，解决了现有技术中因管路设置不当倒流引起的***制冷问题。
参照图1和图2，所述第一循环***还包括经济器6，所述经济器6的上部和下部分别设有一进口和一出口，所述经济器6位于第一单向转换器5和第一储液器9之间的总管上，所述经济器6将第一总管断开，经济器6的上部一进口和下部的一出口分别与断开的总管两端部连通；所述经济器6另一进口位于经济器6的下部与增焓***连通，所述增焓***位于经济器6和第一储液器9之间的总管段上；所述经济器6的另一出口位于经济器6的上部通过管道与第一压缩机1连接。经济器6及经济器6上的两进口和两出口设置，经济器6设置在第一单向转换器5和第一储液器9之间，使经第一过滤器4过滤后后的制冷剂气体由第一单向转换器5后，先经过经济器6进行热交换使制冷剂气体进行一次热交换降温后再进入第一储液器9，有效提升***能效，利于节能。而经济器6的一出口通过管道连接第一压缩机1，使一部分经热交换后的制冷剂直接回到第一压缩机1进行压缩，提升制冷剂利用效率，进而提升***能效。
参照图1和图2，所述经济器6与第一压缩机1之间的连接管道上设有一单向转换阀，使经经济器6换热后的制冷剂气体补充到第一压缩机1中。
参照图1和图3，所述第二循环***包括冷凝器19、第二四通阀18、第二分离器23、第二压缩机17、第二过滤器21、第二储液器20和第二膨胀阀22，经中间换热器3换热后的液态制冷剂通过管道与第二四通阀18的端口一连通，经第二四通阀18后由第二四通阀18的端口二流出，通过管道与第二分离器23的进口连接，经第二分离器23分离后的气态制冷剂通过管道和压缩机的回气口连通进入第二压缩机17，第二分离器23与第二压缩机17之间的管道上设有第三高压开关24，经第二压缩机17压缩后的高温高压气体经排气口排出，通过管道与第二四通阀18的端口三连通，第二压缩机17与第二四通阀18之间的连接管道上自第二压缩机17起依次设有第四高压开关25和第二高压表26，以及时获知第二压缩机17前后的制冷剂压力大小。经第二四通阀18后由第二四通阀18的端口四流出，通过管道进入冷凝器19，经冷凝器19冷凝为液态的制冷剂从冷凝器19出口，通过管道依次连接第二储液器20、第二过滤器21和第二膨胀阀22后进入中间换热器3，与第一循环***中的高温气体制冷剂进行热交换，完成第二循环的一个制热循环，经热交换后的液态制冷剂再次进入第二四通阀18的端口一，继续进行下一个制热循环。
参照图1和图3，所述烘干机还包括保温房，所述冷凝器19位于保温房内，所述冷凝器19外部设有室内风机27，所述冷凝器19相配合的室内风机27也位于保温房内。保温房的设置，利于物料的烘干以及烘干温度的稳定性。所述保温房内还设置有温度传感器27和湿度传感器28，确保及时获知保温房内的室内温度和湿度。所述冷凝器19的进口管路和出口管路上均设有阀门，便于控制冷凝器19内制冷剂的进出。
参照图1至图3，使用本发明空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，当环境温度低于7℃或者第一循环***中的第一压缩机1的排气温度超过设定温度95℃时，第一循环***中的主路电子膨胀阀，即第一电子膨胀阀会因蒸发器11温差而关小开度，这种情况下会使压缩机的排气温度升高，而辅助增焓***的设置，在此时会开启增焓阀7和增焓电子膨胀阀8，使制冷剂一部分进入经济器6的另一侧进口，制冷剂在经济器6与过冷端进行换热，吸收一部分热量以后蒸发为气体，经过单向阀，进入第一压缩机1的补气口，有效减低压缩机的排气温度，同时增加低压压力来提升压缩机功率和效率。本发明空气能喷气增焓超低温复叠烘干机有效的解决了空气源热泵在严寒地区冬季进行物料干燥、烘干时的运行稳定性，提升***的兼容性及提高制热量，改善了空气源热泵运行的效低比和***经济性能，具有高效节能、减排、安全可靠、效率高、使用寿命长、操作简单等优点，具有良好的推广和应用前景。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于：包括，第一循环***和第二循环***，所述第一循环***为制冷***，所述第二循环***为制热***，所述第一循环***和第二循环***通过中间换热器连接，所述第一循环***蒸发后的制冷剂气体经中间换热器与第二循环***冷凝后的液态制冷剂进行热交换，使第一循环***内经蒸发吸收空气中的热量后，制冷剂气体通过压缩机经中间换热器向第二循环***提供热量；所述第一循环***上设有辅助增焓***，所述辅助增焓***包括增焓阀和增焓电子膨胀阀，所述增焓阀和增焓电子膨胀阀通过辅助管路安装在第一循环***上。
2.根据权利要求1所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述第一循环***包括蒸发器、第一四通阀、第一分离器、第一压缩机、第一过滤器、第一储液器和第一膨胀阀，所述蒸发器的制冷剂出口与第一四通阀的一端口一连接，经第一四通阀后由第一四通阀的端口二流出通过管道与第一分离器的进口连接，经气液分离后的制冷剂气体通过管道进入第一压缩机，经第一压缩机压缩成高温高压气体后排出，通过管道与第一四通阀的端口三连接，经第一四通阀后由端口四流出进入中间换热器与第二循环***进行热交换降温，经热交换后的制冷剂气体依次经第一过滤器、第一储液器后进入第一膨胀阀，经第一膨胀阀节流后变成低温低压液体进入蒸发器，与蒸发器外的室外风机结合蒸发吸热变成制冷剂气体，完成第一循环***的一个制冷循环，经蒸发器吸热蒸发成气体的制冷剂再次进入第一四通阀的端口一，继续进行下一个制冷循环。
3.根据权利要求2所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述第一循环***还包括单向转换器，所述单向转换器包括两个并排设置在两条管路上的液体单向转换阀和两个并排设置在两条管路上的气体单向转换阀，所述制冷剂气体经过滤器过滤后通过两条管路分别与一气体单向转换阀的进口和一液体单向转换阀的出口连通，两气体单向转换阀的出口管路通过一总管与第一储液器的进口通；所述制冷剂气体经第一膨胀阀节流后通过两条管路分别与两液体单向转换阀的进口连通，两液体单向转换阀的出口均分别通过管路与蒸发器进口，和其中一个气体单向转换阀的进口连通。
4.根据权利要求3所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述第一循环***还包括经济器，所述经济器的上部和下部分别设有一进口和一出口，所述经济器位于单向转换器和第一储液器之间的总管上，所述经济器将第一总管断开，经济器的上部一进口和下部的一出口分别与断开的总管两端部连通；所述经济器另一进口位于经济器的下部与增焓***连通，所述增焓***位于经济器和第一储液器之间的总管段上；所述经济器的另一出口位于经济器的上部通过管道与第一压缩机连接。
5.根据权利要求4所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述经济器与第一压缩机之间的连接管道上设有一单向转换阀。
6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述第二循环***包括冷凝器、第二四通阀、第二分离器、第二压缩机、第二过滤器、第二储液器和第二膨胀阀，经中间换热器换热后的液态制冷剂通过管道与第二四通阀的端口一连通，经第二四通阀后由第二四通阀的端口二流出，通过管道与第二分离器的进口连接，经第二分离器分离后的液态制冷剂通过管道和压缩机的回气口连通进入第二压缩机，经第二压缩机压缩后的高温高压气体经排气口排出，通过管道与第二四通阀的端口三连通，经第二四通阀后由第二四通阀的端口四流出，通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷凝为液态的制冷剂从冷凝器出口，通过管道依次连接第二高压储液器、第二过滤器和第二膨胀阀后进入中间换热器，与第一循环***中的气体制冷剂进行热交换，完成第二循环的一个制热循环，经热交换后的液态制冷剂再次进入第二四通阀的端口一，继续进行下一个制热循环。
7.根据权利要求6所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，还包括保温房，所述冷凝器位于保温房内，所述冷凝器外部设有冷凝器风机，所述冷凝器风机也位于保温房内。
8.根据权利要求7所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述保温房内还设置有温度传感器和湿度传感器，确保及时获知保温房内的室内温度和湿度。
9.根据权利要求8所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述冷凝器的进口管路和出口管路上均设有阀门。
10.根据权利要求9所述的空气能喷气增焓超低温复叠烘干机，其特征在于，所述第一四通阀与第一压缩机之间的管路上，和第二四通阀与第二压缩机之间的管路上均设置有高压开关和高压表，确保及时获知制冷剂的压力大小和***压力保护。
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