[發明專利]一種熱泵耦合生物熱干化系統及方法

在審

• 申請號: 201810000955.5
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108202076A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 李愛民;張雷
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種熱泵耦合生物熱干化系統，其特征在于，所述的熱泵耦合生物干燥系統包括生物熱干化裝置(1)、蒸發冷凝耦合熱交換裝置(2)、加熱冷凝耦合裝置(3)、氣體升壓器(4)、膨脹閥(5)、生物濾床裝置(6)及冷凝水收集裝置(7)；

所述的生物熱干化裝置(1)設有濕物料入口(1a)、干物料出口(1b)、熱空氣入口(1d)及濕熱空氣出口(1c)，濕熱空氣出口(1c)與蒸發冷凝耦合熱交換裝置(2)的濕熱空氣入口(2a)相連；

所述的蒸發冷凝耦合熱交換裝置(2)設有濕熱空氣入口(2a)、冷空氣出口(2b)、低溫低壓液態工質入口(2c)、低溫低壓氣態工質出口(2d)和冷凝水出口(2e)，冷空氣出口(2b)與生物濾床裝置(6)的冷空氣入口(6a)相連，低溫低壓氣態工質出口(2d)與氣體升壓器(4)的低溫低壓氣態工質入口(4a)相連，冷凝水出口(2e)與冷凝水收集裝置(7)的冷凝水入口(7a)相連；

所述的加熱冷凝耦合裝置(3)設有高溫高壓氣態工質入口(3d)、中溫高壓液態工質出口(3c)、常溫空氣入口(3a)及熱空氣出口(3b)，熱空氣出口(3b)與生物熱干化裝置(1)的熱空氣入口(1d)相連，中溫高壓液態工質出口(3c)與膨脹閥(5)的中溫高壓液態工質入口(5a)相連；

所述的氣體升壓器(4)設有低溫低壓氣態工質入口(4a)及高溫高壓氣態工質出口(4b)，高溫高壓氣態工質出口(4b)與加熱冷凝耦合裝置(3)的高溫高壓氣態工質入口(3d)相連；

所述的膨脹閥(5)設有中溫高壓液態工質入口(5a)及低溫低壓液態工質出口(5b)，低溫低壓液態工質出口(5b)與蒸發冷凝耦合熱交換裝置(2)的低溫低壓液態工質入口(2c)相連；

所述的生物濾床裝置(6)設有冷空氣入口(6a)及凈化空氣出口(6b)；

所述的冷凝水收集裝置(7)設有冷凝水入口(7a)。

2.采用權利要求1所述的一種熱泵耦合生物熱干化系統進行生物干燥的方法，其特征在于，步驟如下；

1)將濕物料送入生物熱干化裝置(1)經熱風耦合生物熱干化后排出裝置；

2)常溫空氣進入加熱冷凝耦合裝置(3)經過換熱升溫后進入生物熱干化裝置(1)對生物質進行耦合生物熱干燥，排出的飽和熱濕空氣進入蒸發冷凝耦合熱交換裝置(2)進行換熱冷凝降溫，冷凝水進入冷凝水收集裝置(7)，降溫后的冷空氣進入生物濾床裝置(6)凈化后排入大氣；

3)在蒸發冷凝耦合熱交換裝置(2)中的液態工質吸收飽和熱濕空氣的熱量后蒸發形成低溫低壓氣態工質，低溫低壓氣態工質進入氣體升壓器(4)進行加壓升溫形成高溫高壓氣態工質，進入到加熱冷凝耦合裝置(3)進行冷凝換熱，冷凝降溫后由高溫高壓氣態工質轉化為中溫高壓液態工質，中溫高壓液態工質經由膨脹閥(5)節流降壓后形成低溫低壓液態工質回到蒸發冷凝耦合熱交換裝置(2)，進而開始下一個循環，周而復始。