[發明專利]一種閉式熱泵干燥裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202310048948.3
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116045623A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 陳曉;朱志偉;王郁芊;周茂軍
• 申請（專利權）人: 湖南工程學院
• 主分類號: F26B9/06
• 分類號: F26B9/06;F26B21/00;F26B21/06;F26B21/10;F26B23/00;F26B25/00
• 代理公司: 北京盛廣信合知識產權代理有限公司 16117
• 代理人: 李娜

本發明公開一種閉式熱泵干燥裝置及其控制方法，包括干燥室，干燥室的一端連通有風冷冷凝器和相變蓄熱冷凝器的出氣口，干燥室的另一端連通有熱回收換熱器；熱回收換熱器連通有蒸發器的進氣口；蒸發器連通有制冷組件，制冷組件分別與風冷冷凝器和相變蓄熱冷凝器連通。在前、中期干燥過程中，通過干燥室內的溫度變化控制制冷組件與風冷冷凝器和相變蓄熱冷凝器之間的通斷；在后期干燥過程中，通過干燥室內的溫度和濕度變化控制干燥室分別與風冷冷凝器和相變蓄熱冷凝器的連通。本發明能有效減少干燥過程中的熱泵制熱量損失，回收熱量用于物料干燥，減少干燥后期階段的熱泵運行時間，降低干燥能耗，提高能源利用效率。

技術領域

本發明涉及干燥技術領域，特別是涉及一種閉式熱泵干燥裝置及其控制方法。

背景技術

干燥作業是許多工農業產品生產過程中能耗較高的環節之一，降低物料干燥能耗對于降低工農業生產能耗具有重要意義。熱泵是干燥作業中的常用設備。

根據空氣循環方式可將熱泵干燥裝置可分為開式、半開式和閉式三類，其中的開式和半開式裝置直接將干燥室的濕熱空氣排至干燥室外，存在排風中顯熱與潛熱的耗散，能源利用效率較低，且運行工況受外界影響而不夠穩定，因此目前市場上多采用能源效率更高、運行工況更穩定的閉式熱泵干燥裝置，由蒸發器回收干燥室排風中的顯熱與潛熱，通過冷凝器將熱量排至干燥室。

由于冷凝器向干燥室的排熱量大于氣流從干燥室吸收的熱量，干燥室溫度會持續升高。為了控制干燥室溫度，現有的技術方案是設置一個位于干燥室以外的輔助冷凝器，通過輔助冷凝器將多余的冷凝熱散至室外，以穩定干燥室溫度。例如，申請號為CN201410275824.X和CN201920363409.8的專利申請都采用了這種技術方案。這種技術方案會造成熱泵制熱量流失，增大了單位質量物料的干燥能耗；尤其是在物料干燥的后期階段，空氣與物料之間的傳質系數減小，去除物料中的結合水需要較長的時間和較低的干燥溫度，干燥室進出口空氣的溫度與濕度變化減小，用于物料干燥的熱泵制熱量減小，通過輔助冷凝器散至室外的熱泵制熱量所占比例增大，進一步降低了系統的能源利用效率。

因此，需要設計一種閉式熱泵干燥裝置及其控制方法來解決上述的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種閉式熱泵干燥裝置及其控制方法，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：一種閉式熱泵干燥裝置，包括干燥室，所述干燥室的一端連通有風冷冷凝器和相變蓄熱冷凝器的出氣口，所述干燥室的另一端連通有熱回收換熱器的熱流體通道；

所述熱回收換熱器的熱流體通道連通有蒸發器的進氣口，所述蒸發器的出氣口與所述熱回收換熱器的冷流體通道連通；所述熱回收換熱器的冷流體通道分別與所述風冷冷凝器和所述相變蓄熱冷凝器的進氣口連通；

所述蒸發器連通有制冷組件，所述制冷組件分別與所述風冷冷凝器和所述相變蓄熱冷凝器連通。

優選的，所述熱回收換熱器分別連通有第一風管、第二風管和第三風管，所述第一風管與所述蒸發器的進氣口連通，所述第二風管與所述蒸發器的出氣口連通，所述第三風管分別與所述風冷冷凝器和所述相變蓄熱冷凝器的進氣口連通；所述第一風管內安裝有風機。

優選的，所述風冷冷凝器的進氣口連通有第一進氣道，所述相變蓄熱冷凝器的進氣口連通有第二進氣道，所述第一進氣道和所述第二進氣道分別與所述第三風管連通；所述第一進氣道的進口安裝有第一電動風閥，所述第二進氣道的進口安裝有第二電動風閥。

優選的，所述制冷組件包括與所述蒸發器連通的制冷劑管，所述制冷劑管分別連通有第一支管和第二支管，所述第一支管與所述風冷冷凝器連通，所述第二支管與所述相變蓄熱冷凝器連通；所述制冷劑管上安裝有壓縮機、儲液罐和膨脹閥；所述第一支管的兩條管路上分別安裝有第一電磁閥和第二電磁閥，所述第二支管的兩條管路上分別安裝有第三電磁閥和第四電磁閥。