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抽濕型熱泵烘干機的制作方法

作者:CEO 時間:2023-04-04

信息摘要:本發(fā)明涉及熱泵烘干技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種抽濕型熱泵烘干機。背景技術(shù):遠古以來,人類就習(xí)慣于用天然熱源和自然通風(fēng)來烘干物料,完全受自然條件制約,生產(chǎn)能力低下。隨著近年來,熱泵技術(shù)的快速發(fā)展,出現(xiàn)了熱泵烘干機,這種熱泵烘干機和常規(guī)烘干在烘干本質(zhì)上是相同的,即依靠熱空氣與被干

抽濕型熱泵烘干機的制作方法

抽濕型熱泵烘干機的制作方法

  本發(fā)明涉及熱泵烘干技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種抽濕型熱泵烘干機。

  背景技術(shù):

  遠古以來,人類就習(xí)慣于用天然熱源和自然通風(fēng)來烘干物料,完全受自然條件制約,生產(chǎn)能力低下。隨著近年來,熱泵技術(shù)的快速發(fā)展,出現(xiàn)了熱泵烘干機,這種熱泵烘干機和常規(guī)烘干在烘干本質(zhì)上是相同的,即依靠熱空氣與被干物料間的對流換熱,空氣加熱被干物料并使物料中的水分(一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分)汽化逸出,以獲得所需濕含量的固體物料。而主要區(qū)別是濕熱空氣的去濕方法不同。常規(guī)烘干時利用向大氣排濕氣的方式來減少室內(nèi)側(cè)(烘干室)的相對濕度,這種換氣方式,熱損失很大,據(jù)有關(guān)資料報道,常規(guī)蒸汽烘干的換氣熱損失在40%左右。而熱泵烘干機的工作原理是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理,采用少量的電能,利用壓縮機,將工質(zhì)經(jīng)過節(jié)流元件后在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣態(tài),并吸收空氣中的熱能,將空氣中的濕氣轉(zhuǎn)為水,而氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機壓縮成為高溫、高壓的氣體,然后進入冷凝器放熱,把干燥介質(zhì)加熱,如此不斷循環(huán)加熱,可以把干燥物料加熱至40℃~85℃。相對于電熱烘干機而言,節(jié)能約3倍。

  目前,國內(nèi)熱泵烘干機主要有三種方式,①將蒸發(fā)器、冷凝器和加熱裝置等整合在一個風(fēng)道中,原理同除濕機一樣,其制熱效率較差,高溫高濕下蒸發(fā)器不好匹配;②在熱泵烘干機或室內(nèi)側(cè)另加排濕風(fēng)口和新風(fēng)口,濕熱空氣直排,熱量損失較大,且排濕時室內(nèi)側(cè)溫度波動較大;③將上面的排濕系統(tǒng)設(shè)有熱回收裝置,可節(jié)約部分新風(fēng)預(yù)熱能耗,但是當(dāng)外界環(huán)境濕度大,烘干溫度不高時,就無法有效排濕了,同時對于有特殊要求(包括環(huán)保要求)的物料,一個相對密閉循環(huán)的室內(nèi)側(cè)更為清潔和必要。

  如何提升熱泵烘干機的適用范圍、提高控溫和控濕精度,縮小國內(nèi)熱泵烘干機與國際水平存在較大差距,是擺在我們面前的一道道急需解決的課題。

  技術(shù)實現(xiàn)要素:

  本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種集熱泵制熱、熱回收、制冷除濕、加熱補償和風(fēng)門切換功能為一體的抽濕型熱泵烘干機。

  本發(fā)明的技術(shù)方案如下:

  一種抽濕型熱泵烘干機,其特征在于:包括有熱回收裝置、抽濕蒸發(fā)裝置、風(fēng)門、抽濕風(fēng)機、加熱補償裝置、風(fēng)道、壓縮機、冷凝器、儲液器、干燥過濾器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器和氣液分離器,所述的熱回收裝置安裝在所述風(fēng)道的進、出風(fēng)通道的交匯處,所述的抽濕蒸發(fā)裝置和抽濕風(fēng)機分別安裝在所述風(fēng)道中,所述風(fēng)道的進風(fēng)口與所述熱回收裝置的第一入口連通,熱回收裝置的第一出口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的入口連通,所述抽濕蒸發(fā)裝置的出口與所述抽濕風(fēng)機的入口連通,所述抽濕風(fēng)機的出口與所述熱回收裝置的第二入口連通,所述熱回收裝置的第二出口與所述風(fēng)道的出風(fēng)口連通,所述的風(fēng)門安裝在位于所述抽濕蒸發(fā)裝置與所述抽濕風(fēng)機之間的風(fēng)道的一側(cè),所述的加熱補償裝置安裝在所述風(fēng)道的出風(fēng)口;

  所述的壓縮機、冷凝器、儲液器、干燥過濾器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器和氣液分離器通過管路依次循環(huán)連接,所述干燥過濾器的出口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的入口通過管路相連接,所述氣液分離器的入口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的出口通過管路相連接。

  所述的抽濕型熱泵烘干機,其特征在于:所述的熱回收裝置采用板式顯熱型熱回收裝置。

  所述的抽濕型熱泵烘干機,其特征在于:所述的抽濕蒸發(fā)裝置包括有抽濕節(jié)流元件、抽濕蒸發(fā)器、水槽和排水裝置,其中至少有抽濕蒸發(fā)器和水槽位于所述的風(fēng)道內(nèi),所述的水槽位于所述抽濕蒸發(fā)器的下方,所述的排水裝置采用U型彎管或電動閥。

  所述的抽濕型熱泵烘干機,其特征在于:所述的加熱補償裝置采用電加熱器或燃油加熱器。

  所述的抽濕型熱泵烘干機,其特征在于:所述的節(jié)流元件和抽濕節(jié)流元件分別采用電子膨脹閥、熱力膨脹閥或毛細管。

  本發(fā)明的有益效果:

  1、本發(fā)明采用兩種抽濕系統(tǒng),方便切換,實現(xiàn)容易,與相對傳統(tǒng)的電熱烘干機而言,節(jié)能效果顯著。

  2、本發(fā)明具有的內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng),可形成一個相對密閉室內(nèi)側(cè)循環(huán),滿足有特殊要求的物料的烘干,使其更清潔或保留更多風(fēng)味。

  3、本發(fā)明依據(jù)原理可方便制成整體式或分體式,以滿足不同需求。

  4、本發(fā)明的原材料、元器件采購容易,不難實現(xiàn)。

  附圖說明

  圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

  具體實施方式

  參見圖1,一種抽濕型熱泵烘干機,包括有熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、風(fēng)門3、抽濕風(fēng)機4、加熱補償裝置5、風(fēng)道6、壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過濾器10、節(jié)流元件11、蒸發(fā)器12和氣液分離器13,熱回收裝置1安裝在風(fēng)道5的進、出風(fēng)通道的交匯處,抽濕蒸發(fā)裝置2和抽濕風(fēng)機4分別安裝在風(fēng)道6中,風(fēng)道6的進風(fēng)口(室內(nèi)側(cè))與熱回收裝置1的第一入口連通,熱回收裝置1的第一出口與抽濕蒸發(fā)裝置2的入口連通,抽濕蒸發(fā)裝置2的出口與抽濕風(fēng)機4的入口連通,抽濕風(fēng)機4的出口與熱回收裝置1的第二入口連通,熱回收裝置1的第二出口與風(fēng)道6的出風(fēng)口(室內(nèi)側(cè))連通,風(fēng)門3安裝在位于抽濕蒸發(fā)裝置2與抽濕風(fēng)機4之間的風(fēng)道6的一側(cè),加熱補償裝置5安裝在風(fēng)道6的出風(fēng)口。

  壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過濾器10、節(jié)流元件11、蒸發(fā)器12和氣液分離器13通過管路依次循環(huán)連接,組成壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)。干燥過濾器10的出口與抽濕蒸發(fā)裝置2的入口通過管路相連接,氣液分離器13的入口與抽濕蒸發(fā)裝置2的出口通過管路相連接,這種相連的結(jié)構(gòu)是對壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)的進一步改進和擴展,也可將壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)與抽濕蒸發(fā)裝置獨立,即抽濕蒸發(fā)裝置按照上述連接結(jié)構(gòu)另接一套壓縮機制冷循環(huán)系統(tǒng),與本發(fā)明所保護的內(nèi)容并不排斥。

  當(dāng)風(fēng)門3閉合(與外界隔離)時,熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、抽濕風(fēng)機4、加熱補償裝置5和風(fēng)道6構(gòu)成內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng),此時熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、抽濕風(fēng)機4和加熱補償裝置5處于工作狀態(tài);當(dāng)風(fēng)門3開啟(進、出風(fēng)與外界相通)時,熱回收裝置1、風(fēng)門3、抽濕風(fēng)機4和風(fēng)道6構(gòu)成直排濕系統(tǒng),此時熱回收裝置1和抽濕風(fēng)機4處于工作狀態(tài),直接向室外側(cè)排放濕氣和向室內(nèi)側(cè)補充新風(fēng)預(yù)熱;當(dāng)風(fēng)門3取消時,此時內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)與壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合也可實現(xiàn)抽濕和烘干,與本發(fā)明所保護的內(nèi)容并不排斥。

  本發(fā)明中,熱回收裝置1采用板式顯熱型熱回收裝置,將來自室內(nèi)側(cè)的濕熱空氣與來自抽濕蒸發(fā)裝置的冷空氣或新風(fēng)進行顯熱交換回收。

  抽濕蒸發(fā)裝置2包括有抽濕節(jié)流元件2.1、抽濕蒸發(fā)器2.2、水槽2.3和排水裝置2.4,其中至少有抽濕蒸發(fā)器2.2和水槽2.3位于風(fēng)道6內(nèi),水槽2.3位于抽濕蒸發(fā)器2.2的下方,可承接抽濕蒸發(fā)器2.2和風(fēng)道6內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水,排水裝置2.4采用U型彎管或電動閥等裝置來防止竄氣。室內(nèi)側(cè)通過溫度和濕度傳感器進行檢測,并實現(xiàn)抽濕蒸發(fā)裝置2的開啟,對濕熱空氣進行制冷和除濕。

  加熱補償裝置5采用電加熱器或燃油加熱器,其投熱量可控制,以補償熱回收裝置交換后的不足熱量。

  節(jié)流元件11和抽濕節(jié)流元件2.1分別采用電子膨脹閥、熱力膨脹閥或毛細管,都是制冷行業(yè)常用的節(jié)流元件。

  以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:

  室內(nèi)側(cè)設(shè)有溫度傳感器和濕度傳感器,分別檢測空氣的干球溫度T1和相對濕度H1(或濕球溫度)。其中干球溫度T1由壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝熱來保證。在烘干物料過程中,物料中的水分汽化逸出,從而使室內(nèi)側(cè)的相對濕度H1越來越高,當(dāng)相對濕度H1達到允許值上限時,就要采取降濕措施。本發(fā)明提供兩種系統(tǒng)來控制,即內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)和直排濕系統(tǒng)。其中,內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)中的空氣循環(huán),進一步闡述如下:

  室內(nèi)側(cè)濕熱空氣→熱回收裝置→抽濕蒸發(fā)裝置→抽濕風(fēng)機→熱回收裝置→加熱補償裝置→室內(nèi)側(cè),依次循環(huán)。

  例如,室內(nèi)側(cè)干球溫度T1為60℃,相對濕度H1為30%,開啟內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng),濕熱空氣經(jīng)熱回收裝置、抽濕蒸發(fā)裝置、抽濕風(fēng)機返回?zé)峄厥昭b置后,干球溫度為55℃,相對濕度為30%,再經(jīng)加熱補償裝置后,將干球溫度T2控制到60℃,則相對濕度H2變?yōu)?3.7%,從而實現(xiàn)抽濕功能。

  本發(fā)明不排除將抽濕蒸發(fā)裝置和抽濕風(fēng)機對換,仍可實現(xiàn)上述循環(huán)。

  直排濕系統(tǒng)中的空氣循環(huán),分進、出兩路,進一步闡述如下:

  a)進路:室內(nèi)側(cè)濕熱空氣→熱回收裝置→室外側(cè)。

  b)出路:室外側(cè)新風(fēng)(新鮮空氣)→抽濕風(fēng)機→熱回收裝置→室內(nèi)側(cè)。

  例如,室內(nèi)側(cè)干球溫度T1為60℃,相對濕度H1為30%,開啟直排濕系統(tǒng),若新風(fēng)干球溫度為30℃,相對濕度60%,將新風(fēng)干球溫度T2預(yù)熱到55℃,則相對濕度H2變?yōu)?6.2%,從而實現(xiàn)抽濕功能。

  壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝熱,可將室內(nèi)側(cè)干球溫度T1,臺升至T3,通常溫差在8℃~12℃。

  以上所述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但本發(fā)明不限于上述實施方式,對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言,在不背離本發(fā)明原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動,都屬于本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護范圍。

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