[發明專利]一種燃氣機驅動的熱泵干燥裝置

無效

• 申請號: 201210314856.7
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102788493A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 謝英柏;王帥;劉春濤;吳宇;歐陽晶瑩;石雪
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F26B21/00
• 分類號: F26B21/00;F25B27/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本發明涉及一種采用燃氣機驅動的熱泵烘干含水物料的裝置，屬加熱技術領域。

背景技術

熱泵干燥裝置因具有能源效率高的優點，在低溫干燥領域有著很強的綜合競爭力。與電力熱泵干燥裝置相比，以天然氣這種綠色能源為燃料的燃氣熱泵干燥裝置不僅在節約能源、減少大氣污染、改善城市環境質量、提高電力負載率方面具有明顯的優勢，還可以平衡燃氣季節性峰谷，提高燃氣管網利用率，降低供氣綜合成本，因而研發燃氣熱泵干燥裝置具有顯著的經濟效益和社會效益。

然而目前的熱泵干燥裝置在干燥介質溫度較低（0~60℃）時，與其它干燥方式相比有較大優勢，而當要求的干燥介質溫度較高時，完全靠熱泵冷凝器加熱干燥介質有一定的難度，此時必須通過提高壓縮機的壓比來提高壓縮機的排氣溫度。這不僅會對壓縮機產生負面影響，而且會使熱泵系統的能源效率大幅下降，熱泵的成本明顯上升。通過添加輔助加熱系統，對由冷凝器加熱過的干燥介質進行二次加熱也可以提高介質溫度，但這樣必然會導致能源消耗的顯著增加。因此，如何在不增加能耗的前提下，提高燃氣熱泵干燥裝置的干燥介質溫度成為有關技術人員目前所面臨的難題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足、提供一種改進的由燃氣機驅動的熱泵干燥裝置，在不增加能耗的同時，提高干燥介質溫度。

本發明所述問題是由以下技術方案實現的：

一種燃氣機驅動的熱泵干燥裝置，構成中包括由燃氣機驅動的壓縮機、冷凝器、節流閥、蒸發器首尾相接而成的熱泵循環系統以及風機、干燥室、氣/氣換熱器、廢熱回收裝置和兩個三通閥，所述風機的進風口接第一三通閥的a口，出風口依次經干燥室、蒸發器的外部風套、冷凝器的外部風套接第一三通閥的b口，第二三通閥的a口接氣/氣換熱器的內管的一端，b口接燃氣機的排氣口，?c口接廢熱回收裝置，所述氣/氣換熱器的外部風套的兩個接口分別接第一三通閥的a口和c口。

上述燃氣機驅動的熱泵干燥裝置，所述廢熱回收裝置包括水/水換熱器和氣/水換熱器，所述水/水換熱器的內管接燃氣機的冷卻循環水，其外部水套一端接冷水水源，一端經氣/水換熱器的外部水套向外提供生活熱水，所述氣/水換熱器的內部氣道接第二三通閥的c口。

本發明利用燃氣機煙氣的廢熱對由冷凝器加熱過的干燥介質進行二次加熱，不僅提高了熱泵干燥系統中干燥室進口處干燥介質的溫度，擴大了熱泵干燥裝置的應用范圍，而且提高了一次能源利用率。當燃氣機的熱效率為30%，燃氣機熱泵干燥的COP（能量與熱量之間的轉換比率，簡稱能效比）為4.1，燃氣機的廢熱綜合回收率為60%時，本裝置的一次能源利用率為165%。此外，在本裝置剛啟動時，可以先利用煙氣對干燥介質進行加熱，使裝置的預熱時間減少70%以上，從而縮短了整個干燥過程需要的時間。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明在干燥室進口的干燥介質溫度要求較低時工作過程示意圖；

圖3是本發明在干燥室進口的干燥介質溫度要求較高時工作過程示意圖。

圖中各標號為：1、壓縮機，2、冷凝器，3、節流閥，4、蒸發器，5、風機，6、干燥室，7、氣/氣換熱器，8、第二三通閥，9、燃氣機，10、水/水換熱器，11、氣/水換熱器，12、第一三通閥。

具體實施方式

如圖1所示，本發明包括由壓縮機1、冷凝器2、節流閥3和蒸發器4組成的熱泵循環系統；由風機5、干燥室6、第一三通閥12和必要的管路組成的干燥介質循環系統；由氣/氣換熱器7，第二三通閥8,?水/水換熱器10，氣/水換熱器11組成的熱量回收循環系統。

本裝置根據熱泵干燥系統中干燥室進口處的干燥介質溫度要求的高低分為以下兩種工作狀態：

1、干燥室進口的干燥介質溫度要求較低

當干燥室進口要求的干燥介質溫度較低時，依靠熱泵的冷凝器2加熱干燥介質可以達到所需溫度，不需要使用煙氣進一步加熱干燥介質，第二三通閥8、第一三通閥12與氣/氣換熱器7相連的接口均關閉。此時的干燥循環為最基本的循環，使用本裝置在干燥物料的同時可以產生一定量的生活熱水。

以下為在該狀態時本裝置的工作過程：