[發(fā)明專利]山楂餅及糖塊熱泵干燥機及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610168647.4
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105716410B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王德昌;田小亮;鄭藝華;劉瑞璟;段全成
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學
• 主分類號: F26B21/00
• 分類號: F26B21/00;F25B30/02;F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于干燥山楂餅及糖塊的熱泵干燥機及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

干燥是山楂餅生產(chǎn)工藝中重要的一個環(huán)節(jié)。由于山楂餅和糖塊的干燥工藝基本相同，目前用于山楂餅和糖塊干燥的設(shè)備是燃煤鍋爐，具有相同的結(jié)構(gòu)形式。燃煤鍋爐是通過煤炭的燃燒把熱量傳遞給熱空氣，高溫熱空氣通過風機吹過被干燥的山楂餅漿或糖塊，在熱空氣的加熱和吸濕作用下實現(xiàn)產(chǎn)品的干燥。這種燃煤鍋爐熱風干燥的方法，雖然能夠提供較高的溫度，獲得較好的干燥效果，但是，由于這種應用于小微企業(yè)的小鍋爐數(shù)量多、容量小，分布較為分散，監(jiān)管困難，難以采用可靠的脫硫脫硝設(shè)備保證污染物的排放符合要求，并且燃燒效率低、能耗大，屬于高污染高能耗的干燥方法，急需新的節(jié)能環(huán)保干燥工藝和方法來替代。熱泵干燥是一種被證實的節(jié)能環(huán)保的技術(shù)，消耗一份的能量可以獲得五份以上的熱量，相比燃煤鍋爐熱風直接加熱干燥方法，節(jié)能效果大于50%，有效降低了二氧化硫、氮氧化物、灰塵等污染物的排放，對于維護大氣環(huán)境的潔凈具有十分重要的意義。同時，熱泵干燥技術(shù)在應用于山楂餅或糖塊等食品生產(chǎn)工藝時，有效避免了因燃煤鍋爐熱風干燥設(shè)備煙塵和灰渣的排放和泄漏對食品的污染，有效保證了車間的清潔衛(wèi)生，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

經(jīng)檢索，中國專利200610068824.8授權(quán)的名稱為“熱管熱泵復合式干燥動力源系統(tǒng)”的發(fā)明專利和中國專利201410820393.0公布的名稱為“一種干燥介質(zhì)梯級加熱與余熱梯級回收的熱泵系統(tǒng)” 發(fā)明專利，這項發(fā)明專利均公開了由多套相對獨立的熱泵子系統(tǒng)復疊而成的，熱泵干燥系統(tǒng)，具有節(jié)能高效的優(yōu)點。但是，前一項發(fā)明專利技術(shù)由于動力熱管的存在使得運行可靠性下降，系統(tǒng)復雜性上升，而熱泵蒸發(fā)器和冷凝器在同一個風道內(nèi)，所有的空氣均經(jīng)過蒸發(fā)器的降溫除濕和加熱升溫，一方面增加了熱泵功耗，另一方面降低了干燥室的風速；后一項發(fā)明專利技術(shù)由于所有的熱泵蒸發(fā)器和冷凝器均安裝在同一風道中，會導致整個系統(tǒng)的熱能增多，空氣溫度上升，使得壓縮機高壓保護而無法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，在現(xiàn)有山楂餅和糖塊生產(chǎn)工藝和干燥車間結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，構(gòu)造一種新型的具有系統(tǒng)簡單、控溫簡單、節(jié)能高效、安全可靠等特點的熱泵干燥機及其系統(tǒng)，該熱泵干燥機及其系統(tǒng)可適用于山楂餅或糖塊等具有相同干燥工藝和干燥車間結(jié)構(gòu)形式的食品生產(chǎn)過程。

為實現(xiàn)發(fā)明任務，其技術(shù)解決方案是：

山楂餅及糖塊熱泵干燥機，包括四套熱泵機組、兩臺風機、一套重力熱管、一套把熱泵機組及重力熱管換熱器組合在一起的風道系統(tǒng)和一套中央控制器。每套熱泵機組均由一臺壓縮機、一臺安裝于風道內(nèi)的蒸發(fā)器、一臺安裝于風道內(nèi)的冷凝器、一個儲液器、一個干燥過濾器、一個節(jié)流閥。每套熱泵機組可以根據(jù)設(shè)備的安裝位置和各元器件的相對位置，在壓縮機的入口安裝氣液分離器，在壓縮機的出口安裝油分離器，以保護壓縮機的安全運行。風機包括除濕風機和送風機共兩臺。送風機位于風道的送風口。除濕風機位于風道中熱泵蒸發(fā)器的進口。重力熱管由熱管冷凝器和熱管蒸發(fā)器及其連接管道組成，熱管蒸發(fā)器安裝于除濕風機入口，安裝位置低于熱管冷凝器的位置。四套熱泵機組按照熱泵機組蒸發(fā)器在風道內(nèi)的安裝順序沿著空氣流動方向依次定義為#1熱泵機組、#2熱泵機組、#3熱泵機組和#4熱泵機組，即#1熱泵機組的蒸發(fā)器靠近進風口、#4熱泵機組蒸發(fā)器遠離進風口。熱泵冷凝器安裝于風道中熱泵蒸發(fā)器后端，沿空氣流動方向依次#4熱泵機組冷凝器、#3熱泵機組冷凝器、#2熱泵機組冷凝器和#1熱泵機組冷凝器。熱管冷凝器安裝于熱泵蒸發(fā)器的空氣入口端。#2熱泵機組冷凝器或者#1熱泵機組冷凝器或者#1、#2熱泵機組的冷凝器分為兩部分，一部分用于加熱經(jīng)過熱泵蒸發(fā)器除濕后的空氣，另一部分用于直接加熱部分回風，即整個熱泵干燥機的送風是由兩部分組成：一部分空氣是經(jīng)過熱管蒸發(fā)器、熱泵蒸發(fā)器除濕后再經(jīng)熱泵冷凝器加熱的回風；另一部分空氣是直接經(jīng)過熱泵冷凝器加熱后的未經(jīng)過除濕的部分回風。在#2熱泵機組或#3熱泵機組或#2和#3熱泵機組上并聯(lián)或串聯(lián)外部冷凝器，以平衡風道內(nèi)多余的熱量。中央控制器來控制各個熱泵機組、除濕風機、送風機和外部冷凝器的風機的運行。