[發明專利]一種熱泵干燥裝置

有效

• 申請號: 201910890404.5
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110487064B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 王林;何慧;李修真;段麗平;王占偉;馬愛華;周西文;宋夢宇;梁坤峰
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: F26B21/02
• 分類號: F26B21/02;F26B21/08;F26B21/10;F25B30/02;F25B41/06
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李真真

一種熱泵干燥裝置，包括熱泵循環單元和閉式風循環單元，所述閉式風循單元包括冷凝器、干燥室、第一除濕蒸發器、第二除濕蒸發器、第一冷凝水管、第二冷凝水管；所述熱泵循環單元包括第一壓縮機、第二壓縮機、冷凝器、第一除濕蒸發器、第二除濕蒸發器、直接式蒸發器、輔助冷凝器、液罐、第一節流部件、第二節流部件、第一單向閥、第二單向閥、第一電動閥、第二電動閥、第三電動閥、第四電動閥、第五電動閥；熱泵循環單元根據不同的溫度工況可調節實現預熱升溫階段、高溫干燥階段、中溫干燥階段與低溫冷卻階段。本發明能夠實現預熱、高溫干燥、中溫干燥與低溫冷卻多種調節方式，能夠滿足物料烘干的不同需求。

技術領域

本發明屬于干燥設備領域，具體涉及一種熱泵干燥裝置。

背景技術

目前，在我國能源條件及數量日趨緊張，燃料價格不斷上漲的形勢下，如何提高物料干燥的熱能利用率，降低干燥成本，并能確保物料干燥質量，已成為物料干燥研究的重要方向。干燥除濕技術廣泛應用于化工，食品，醫藥，農林產品和建筑材料等領域，各種熱泵干燥技術層出不窮。干燥的能耗量很大，因此，為了降低干燥能耗，有必要開發研究提高能源利用效率的干燥設備。熱泵干燥裝置則是一種高效節能設備，是將熱泵和干燥設備相結合，吸收或者回收低溫熱源熱量，轉化為高溫熱源后作為干燥熱源的技術。其優勢體現在能夠把冷凝器制冷劑側的潛熱很好地轉換為冷凝器空氣側的顯熱，使得它具有良好的干燥能力，而且能對干燥介質的溫度、濕度進行準確獨立的自動控制并且以節能減排、安全環保、提質 增效、適用范圍廣受到市場追捧，是新能源政策所提倡的一種方式,并在“霧霾戰役”中擔當重任。

現有熱泵干燥技術使用的低溫熱源多為干燥室內的濕空氣，在風道中熱損失較大，在空氣的溫濕度獨立控制方面沒有過多涉及。風道內空氣的能量如能做到溫度，濕度獨立控制，在熱泵干燥過程中對于裝置的能耗將是較大的節能優勢，這是因為傳統使用較低蒸發溫度同時去除空氣中的顯熱與潛熱，耗功量較大，而空氣中顯熱的去除采用較高溫度蒸發溫度就可以，機組的性能提升，壓縮機的耗功也就相應的減少。在熱泵干燥中充分地使用能量的分級處理，將顯熱，潛熱分開處理，節省原本使用低溫制冷劑去除顯熱的耗功量，提高能量的利用率，減少高品位能的消耗，使得熱泵干燥設備高效低能耗運行是未來熱泵干燥技術的發展目標。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱泵干燥裝置，同時能夠實現烘干過程的預熱階段，高溫干燥階段，中溫干燥階段，低溫冷卻階段。裝置能夠實現溫濕度獨立控制，提高裝置能源利用率，減少高品位能量的消耗。

本發明的技術方案是：一種熱泵干燥裝置，包括閉式風循單元和熱泵循環單元，所述閉式風循單元包括冷凝器、干燥室、第一除濕蒸發器、第二除濕蒸發器、第一冷凝水管、第二冷凝水管；所述熱泵循環單元包括冷凝器、第一除濕蒸發器、第二除濕蒸發器、第一壓縮機、第二壓縮機、直接式蒸發器、輔助冷凝器、儲液罐、第一節流部件、第二節流部件、第一單向閥、第二單向閥、第一電動閥、第二電動閥、第三電動閥、第四電動閥、第五電動閥；

所述第一壓縮機內的出口制冷工質經所述第一單向閥后進入所述輔助冷凝器，所述第二壓縮機內的制冷工質經所述第二單向閥后與輔助冷凝器內的制冷工質匯合，匯合后通過所述第一電動閥流至所述冷凝器內并將制冷工質潛熱熱量傳遞給空氣，隨后進入到所述儲液罐中，然后分別進入所述第一節流部件、所述第二節流部件的兩個支路中節流降壓；

其中一個支路，從第一節流部件出來的制冷工質分別經過預熱階段、高溫干燥階段、中溫干燥階段和低溫冷卻階段，其中在預熱階段，制冷工質從所述第一節流部件經第四電動閥流至所述直接式蒸發器，然后回到所述第一壓縮機中完成循環；在高溫干燥階段，中溫干燥階段，低溫冷卻階段時，通過第三電動閥進入第二除濕蒸發器，然后回到第一壓縮機中完成循環；另一個支路，出口制冷工質從儲液罐經第五電動閥流至第二節流部件，然后進入第一除濕蒸發器，最后進入第二壓縮機中完成循環。

進一步優化，所述冷凝器內設置有制冷工質，冷凝器的風道進口連接所述第二除濕蒸發器，風道出口連接所述干燥器的風道入口，干燥器的風道出口與所述第一除濕蒸發器風道入口連接。