[發明專利]一種農產品熱泵干燥系統及控制方法

在審

• 申請號: 202011351989.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112460940A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 洪圣;楊福勝;侯雄坡
• 申請（專利權）人: 丹陽市慧天新能源有限公司
• 主分類號: F26B9/10
• 分類號: F26B9/10;F26B21/00;F26B25/06;F26B25/18;F25B30/02;F25B49/02
• 代理公司: 鎮江基德專利代理事務所(普通合伙) 32306
• 代理人: 崔娟

本發明公開了一種農產品熱泵干燥系統及控制方法，包括熱泵系統、干燥空氣回路以及控制系統，控制系統包括工控機、傳感器、數據接口、數據總線等構成，熱泵系統由壓縮機、主冷凝器、外部冷凝器、節流閥和蒸發器順次連接構成，傳感器與干燥室相連，制冷劑依次通過蒸發器和主冷凝器加熱送風至干燥室，干燥空氣回路由主風機、干燥室、輔助風機、旁路閥順次連接構成，干燥室的空氣進出口處設有分布格柵，旁路閥設有兩個出風口，主風機與排水管出口之間設有回熱器，排水管通過回熱器與主風機相連，本發明最大程度上兼顧能效和烘干品質，實現快速、高效、精細化、多品類的農產品干燥過程。

技術領域

本發明涉及一種農產品熱泵干燥系統及控制方法。

背景技術

干燥是生產生活中最常見且能耗巨大的單元操作之一。據統計，我國工業部門總能耗中有超過10％用于干燥。另外我國作為農產品的生產和消費大國，與發達國家相比加工(包括干燥)比例還很低、在生產-運輸-儲存過程中造成了大量損耗，干燥技術的推廣應用大有用武之地。基于此，開發高效、節能的干燥技術與設備具有突出的經濟和社會效益。熱泵干燥是通過空氣源熱泵裝置，借助逆卡諾循環原理將低位熱源的熱能轉移到高位熱源，能效和自動化程度均較高，近年得到了快速的發展和推廣。

目前市售的熱泵干燥系統普遍存在可處理物料種類及形狀單一的問題，更換不同的物料或根據總熱負荷簡單選配，或依賴于技術人員經驗，往往需要大量精力摸索，費時、費力且效果未必理想。考慮到農產品干燥操作的集中性、季節性特點，這個缺陷無疑大大降低了熱泵干燥設備的全年使用價值。另外，現有系統大都采用若干模式(升溫、適應、除濕等)組合的程序控制方法，顯得簡單、粗糙，從產品的品質角度很難達到日趨精細化的干燥要求，在高貨值物料的處理方面效果無法保證，不利于相關企業參與市場競爭。

為實現熱泵干燥系統的智能控制，人們已經開展了大量嘗試。例如發明“熱泵智能節能干燥系統”(公布號：CN107238262)為改善濕熱空氣與蒸發器熱負荷的匹配、兼顧熱泵系統與干燥回路的負荷要求，在蒸發器設置了旁通管路以確保高效除濕。發明“熱泵干燥系統”(公布號：CN108645196)通過第一風閥和第二風閥的不同組合模式，能使熱泵機組在不同環境溫度下維持高效運行。發明“熱泵干燥裝置”(公布號：CN208075539)通過設置整體式風閥件，可以實現對熱泵干燥裝置運行模式的調節。發明“一種熱泵熱風循環智能烘箱干燥裝置”(公布號：CN108800801A)采用熱泵與電加熱結合的干燥模式，引入能量回收型排濕口提高了熱泵蒸發溫度和能效，并利用送風面平行可調變截面送風方式改善干燥區域氣流組織，提高了干燥效率。發明“隧道式智能熱泵烘干設備”(授權公告號：206540369U)以配電柜為控制系統核心，風向定時切換，根據溫度傳感器信號控制運行熱泵主機數量，根據濕度傳感器信號控制除濕系統工作。

然而不難看出，上述發明創造主要從配套設備角度考慮問題，即熱泵主機、風路的變工況調節，但對如何針對特定、尤其是缺少成熟干燥工藝的物料實現較好的干燥品質，或尚未加以考慮，或提出的方案粗糙、可行性不足，具有明顯的局限性，亟待提出更具廣泛適應性和現實可操作性的思路。

發明內容

本發明的目的是為了解決以上現有技術的不足，提供一種連接方便的一種農產品熱泵干燥系統。

一種農產品熱泵干燥系統，包括熱泵系統、干燥空氣回路以及控制系統，所述的控制系統包括工控機、傳感器、數據接口、數據總線，所述的熱泵系統由壓縮機、主冷凝器、外部冷凝器、節流閥和蒸發器順次連接構成，所述的傳感器與干燥室相連，所述的制冷劑依次通過蒸發器和主冷凝器加熱送風至干燥室，所述的干燥空氣回路由主風機、干燥室、輔助風機、旁路閥順次連接構成，所述的干燥室的空氣進出口處設有分布格柵，所述的旁路閥設有兩個出風口，兩個出風口分別為一號出風口和二號出風口；一號出風口通過蒸發器與排水管進口相連，二號出風口通過蒸發器的出口與排水管出口相連，所述的主風機與排水管出口之間設有回熱器，所述的排水管通過回熱器與主風機相連。

作為進一步改進，所述的主風機、干燥室、輔助風機、旁路閥通過管道依次連接。