CN204902523U - 一种超高温热泵烘干*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超高温热泵烘干***，包括烘房，与所述烘房的送风口及回风口连通的回风道，设置于回风道内的循环风机，与回风道连通的排风道，设置于排风道的通道口的抽风机，设置于回风道与排风道的交汇处的空气热回收装置，以及至少两套并联使用的热泵机组；本实用新型采用两套或两套以上热泵机组并联工作，在烘干作业过程初期依靠吸收低品位环境空气热量对烘房进行加热提升温度，升温到一定程度后对烘房内排出的高温高湿空气进行除湿，对其中所含有的显热及潜热进行最大化的回收；因热泵机组循环工质温度范围的梯度差异，使得本***可以提供相对更高的送风温度，同时保证烘干机组的蒸发温度充分提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热泵烘干***，具体涉及一种能在常规环境温度下提供超高温送风的高效率热泵烘干***。
背景技术
烘干一直是大批工农业产品不可或缺的基本生产环节，同时也是耗能大户，据统计，烘干作业所用能源占我国民经济总能耗的12%左右，同时干燥过程造成的污染又是环境污染的重要来源。由于能源危机，许多传统干燥设备被迫缩减，热泵烘干装置作为节能环保的产品得到了广泛的应用。目前工业上广泛应用的主要是蒸气压缩式热泵，其依靠制冷工质循环，通过蒸发器吸收外界空气热量，并由冷凝器释放的冷凝热用以加热烘房内的空气以对烘干物品进行干燥。但目前市场现有的热泵烘干设备通常最高只能提供80℃以下的送风，因此只能在中低温干燥场合工作，同时难以大规模替代传统烘干装置，推广上具有一定的困难。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种超高温热泵烘干***，对烘房中所含有的显热及潜热进行最大化的回收，提供相对更高的送风温度，充分提高烘干机组的蒸发温度，进而提升了整个***的能效，更加节能环保。
为此本实用新型设计采用如下方案：
一种超高温热泵烘干***，包括烘房，还包括与所述烘房的送风口及回风口连通的回风道，设置于回风道内的循环风机，与回风道连通的排风道，设置于排风道的通道口的抽风机，设置于回风道与排风道的交汇处的空气热回收装置，以及至少两套并联使用的热泵机组；所述热泵机组的冷凝器和蒸发器分别置于回风道和排风道内，所述空气热回收装置包含第一空气流道及第二空气流道，所述第一空气流道的进口与回风口连通，第一空气流道的出口通过蒸发器与排风道的通道口连通；所述第二空气流道的出口通过冷凝器与送风口连通，第二空气流道的进口直接与排风道的通道口连通；所述第一空气流道的出口和进口处分别设有第一、第二空气循环切换门，所述排风道的通道口设有第三空气循环切换门。
进一步，任意所述的热泵机组的冷凝器由安置于回风道内的主冷凝器和安置于回风道外的调温冷凝器串联组成。
进一步，所述至少两套热泵机组中相对高温级工质的热泵机组的冷凝器位于靠近送风口的一侧，相对低温级工质的蒸发器位于靠近排风道的通道口的一侧。
进一步，所述空气热回收装置为显热回收装置。
进一步，所述显热回收装置为板式换热器或热管式换热器。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型采用两套或两套以上热泵机组并联工作，在烘干作业过程初期依靠吸收低品位环境空气热量对烘房进行加热提升温度，升温到一定程度后对烘房内排出的高温高湿空气进行除湿，对其中所含有的显热及潜热进行最大化的回收；因热泵机组循环工质温度范围的梯度差异，使得本***可以提供相对更高的送风温度，同时保证烘干机组的蒸发温度充分提高。
本实用新型特别适合于所需烘干的物料适宜高温烘干的场合；在常规的环境温度范围下可以实现相对目前常用热泵烘干装置更高的烘房送风温度（可以达到100℃以上），不仅利用空气热回收装置对烘房排出高温湿空气进行显热回收，使被除湿的空气更接近于饱和空气状态，更好发挥蒸发器的除湿效果，同时充分提升了热泵装置的蒸发温度，降低了压缩机的压比，提高了热泵工作的制热能效，使得整个烘干装置更加节能环保高效。从而可在更多场合、更大范围替代传统高温烘干装置。
附图说明
下面结合附图就本实用新型的具体实施方式作进一步说明，其中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型在升温模式工作时风道空气循环流程示意图；
图3是本实用新型在除湿模式工作时风道空气循环流程示意图。
具体实施方式
参照图1所示的一种超高温热泵烘干***，包括烘房16，与烘房16的送风口16b及回风口16a连通的回风道12a，设置于回风道12a内的循环风机9，与回风道12a连通的排风道12b，设置于排风道12b的通道口的抽风机8，设置于回风道12a与排风道12b的交汇处的空气热回收装置16，以及两套并联使用的热泵机组。
每一套热泵机组均由压缩机1、调温冷凝器2、主冷凝器3、膨胀阀5、蒸发器6、干燥过滤器4、气液分离器7等主要制冷部件通过管路串联组成；其中，主冷凝器3置于回风道12a内，蒸发器6置于排风道12b内；调温冷凝器2设置在回风道12a外位于压缩机1和主冷凝器3之间（调温冷凝器2也可以设置于主冷凝器3和干燥过滤器4之间，两种排序方式皆可）。
图1中热泵机组只提及了主要制冷部件，实际装置中本领域技术人员可以根据需要增添多种附件，如贮液罐，阀门等等。
两套热泵机组可以各自独立启停，也可也同时开启使用，每套热泵机组的压缩机1可以是定载的，也可以是变频的；调温冷凝器3可以是风冷式，也可以是水冷式，风冷式时可以共用一套风机，也可以各自配置风机；上述设置是因为物料在烘干过程中通常会存在升温过程、除湿过程、恒温保湿过程，通过这样的部件保障，综合利用热泵机组的调节手段，实现所需的调节要求。
空气热回收装置16选用显热回收装置，具体可选择板式换热器或热管式换热器，空气热回收装置16包含第一空气流道14a及第二空气流道14b，第一空气流道14a的进口与回风口16a连通，第一空气流道14a的出口通过蒸发器6与排风道12b的通道口连通；第二空气流道14b的出口通主过冷凝器3与送风口16b连通，第二空气流道14b的进口直接与排风道12b的通道口连通。
在第一空气流道14a的出口和进口处分别设有第一空气循环切换门13、第二空气循环切换门15，排风道12b的通道口处设有第三空气循环切换门11。
通过几组空气循环切换风门，可以手控或自控实现回风道和排风道内两种不同的空气循环方式；一种是实现烘房全回风依次通过空气热回收装置的第一空气流道、蒸发器、空气热回收装置的第二空气流道、主冷凝器再回烘房的循环；另一种是烘房回风只通过回风道内的主冷凝器循环被加热后再回到烘房、而室外新风经引入蒸发器被吸热后再排出风道的循环方式。
具体的，参照图2所示本实用新型在升温模式工作时风道空气循环流程，第一空气流道14a进、出口两侧的第一空气循环切换门13和第二空气循环切换门15向下关闭，将第一空气流道14a封锁，第三空气循环切换门11向下关闭阻止室外新风循环进入第二空气流道14b；空气流向如箭头所示，一路两组热泵机组的蒸发器6通过***外界环境热量，转移给各自的冷凝器3，吸热后直接通过排风道12b的通道口排出；另一路联通烘房16内的循环空气，使烘房快速升温，通过吸收低品位空气热能加热烘房，节约了一次能源的消耗。
参照图3所示本实用新型在除湿模式工作时风道空气循环流程，第一空气流道14a进、出口两侧的第一空气循环切换门13和第二空气循环切换门15向上关闭，第三空气循环切换门11向上关闭排风道12b的通道口。烘房16的热湿空气必须先经过第一空气流道14a，同时阻止室外新风从第一空气循环切换门13进入排气道12b；热湿空气被空气热回收装置16将显热预先提取供给被蒸发除湿后的相对低温空气，再依次被各热泵机组的蒸发器6降温除湿，除湿后空气先被高温回风预热后，再依次被各组热泵机组冷凝器3升温后通过第二空气流道14b送入烘房16，依此模式循环出湿。
本实用新型的热泵机组可采用两套不同制冷循环工质，大大提升烘房送风温度，例如低温级使用R134a，高温级采用R124或R142b或环保型的R227ea等工质。其中高温级工质的热泵机组的冷凝器相对于低温级工质的热泵机组的冷凝器安装位置更靠近送风口的一侧，而相对低温级工质的蒸发器则安装位置更靠近排风道的通道口的一侧。这样的工质选择更容易使得***一直工作在高效率之下，不仅能充分提升***的送风温度，加快物料中的水分蒸发，同时由于每套蒸发器都基本工作在接近于对应工质的最高蒸发温度，使蒸发器的除湿能力充分发挥。
采用不同温级工质的两套热泵机组可以在通常的环境温度范围内实现相对目前常用热泵烘干装置更高的烘房送风温度，可以达到接近100℃；拓展来说，如果本***采用两套以上热泵机组，高温级机组采用环保型的R236fa、R245fa、水蒸气循环工质，可以直接实现100-150℃的烘房送风温度；倘若有较高温的废热源，或者在烘干开始时借助其它热源方式初始给烘房升温，再单独采用本***，只需两套热泵机组组合同样可以连续实现最高150℃的烘房送风，此种条件下两套热泵机组甚至可以采用相同的制冷循环工质。由于使用环境空气的热量仅仅是为了提升烘房的初始温度，随着温度的提升，尤其是烘房空气绝对含湿量的提升，就不需要使用外界环境中的低品位热量，所以本实用新型在绝大部分时间段都处于高效率工作状态，节能优势明显。
以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此本实用新型保护范围以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种超高温热泵烘干***，包括烘房，其特征在于，还包括与所述烘房的送风口及回风口连通的回风道，设置于回风道内的循环风机，与回风道连通的排风道，设置于排风道的通道口的抽风机，设置于回风道与排风道的交汇处的空气热回收装置，以及至少两套并联使用的热泵机组；所述热泵机组的冷凝器和蒸发器分别置于回风道和排风道内，所述空气热回收装置包含第一空气流道及第二空气流道，所述第一空气流道的进口与回风口连通，第一空气流道的出口通过蒸发器与排风道的通道口连通；所述第二空气流道的出口通过冷凝器与送风口连通，第二空气流道的进口直接与排风道的通道口连通；所述第一空气流道的出口和进口处分别设有第一、第二空气循环切换门，所述排风道的通道口设有第三空气循环切换门。
2.根据权利要求1所述的一种超高温热泵烘干***，其特征在于，任意所述的热泵机组的冷凝器由安置于回风道内的主冷凝器和安置于回风道外的调温冷凝器串联组成。
3.根据权利要求1所述的一种超高温热泵烘干***，其特征在于，所述至少两套热泵机组中相对高温级工质的热泵机组的冷凝器位于靠近送风口的一侧，相对低温级工质的蒸发器位于靠近排风道的通道口的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种超高温热泵烘干***，其特征在于，所述空气热回收装置为显热回收装置。
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| CN105021015A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-04 | 合肥淘能环境科技有限公司 | 一种超高温热泵烘干*** |
| CN108679996A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-10-19 | 广州晟启能源设备有限公司 | 密闭式热泵冷凝热回收干燥*** |
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| TWI668400B (zh) * | 2018-08-29 | 2019-08-11 | 格泰綠能科技有限公司 | Closed heat pump condensing heat recovery drying system |
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- 2015-07-22 CN CN201520534456.6U patent/CN204902523U/zh not_active Expired - Fee Related
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