抽濕型熱泵烘干機的制作方法

抽濕型熱泵烘干機的制作方法

　　本發(fā)明涉及熱泵烘干技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種抽濕型熱泵烘干機。

　　背景技術(shù)：

　　遠古以來(lái)，人類(lèi)就習慣于用天然熱源和自然通風(fēng)來(lái)烘干物料，完全受自然條件制約，生產(chǎn)能力低下。隨著(zhù)近年來(lái)，熱泵技術(shù)的快速發(fā)展，出現了熱泵烘干機，這種熱泵烘干機和常規烘干在烘干本質(zhì)上是相同的，即依靠熱空氣與被干物料間的對流換熱，空氣加熱被干物料并使物料中的水分（一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分）汽化逸出，以獲得所需濕含量的固體物料。而主要區別是濕熱空氣的去濕方法不同。常規烘干時(shí)利用向大氣排濕氣的方式來(lái)減少室內側（烘干室）的相對濕度，這種換氣方式，熱損失很大，據有關(guān)資料報道，常規蒸汽烘干的換氣熱損失在40%左右。而熱泵烘干機的工作原理是根據逆卡諾循環(huán)原理，采用少量的電能，利用壓縮機，將工質(zhì)經(jīng)過(guò)節流元件后在蒸發(fā)器內蒸發(fā)為氣態(tài)，并吸收空氣中的熱能，將空氣中的濕氣轉為水，而氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機壓縮成為高溫、高壓的氣體，然后進(jìn)入冷凝器放熱，把干燥介質(zhì)加熱，如此不斷循環(huán)加熱，可以把干燥物料加熱至40℃～85℃。相對于電熱烘干機而言，節能約3倍。

　　目前，國內熱泵烘干機主要有三種方式，①將蒸發(fā)器、冷凝器和加熱裝置等整合在一個(gè)風(fēng)道中，原理同除濕機一樣，其制熱效率較差，高溫高濕下蒸發(fā)器不好匹配；②在熱泵烘干機或室內側另加排濕風(fēng)口和新風(fēng)口，濕熱空氣直排，熱量損失較大，且排濕時(shí)室內側溫度波動(dòng)較大；③將上面的排濕系統設有熱回收裝置，可節約部分新風(fēng)預熱能耗，但是當外界環(huán)境濕度大，烘干溫度不高時(shí)，就無(wú)法有效排濕了，同時(shí)對于有特殊要求（包括環(huán)保要求）的物料，一個(gè)相對密閉循環(huán)的室內側更為清潔和必要。

　　如何提升熱泵烘干機的適用范圍、提高控溫和控濕精度，縮小國內熱泵烘干機與國際水平存在較大差距，是擺在我們面前的一道道急需解決的課題。

　　技術(shù)實(shí)現要素：

　　本發(fā)明的目的是為了解決現有技術(shù)存在的不足，提供一種集熱泵制熱、熱回收、制冷除濕、加熱補償和風(fēng)門(mén)切換功能為一體的抽濕型熱泵烘干機。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

　　一種抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：包括有熱回收裝置、抽濕蒸發(fā)裝置、風(fēng)門(mén)、抽濕風(fēng)機、加熱補償裝置、風(fēng)道、壓縮機、冷凝器、儲液器、干燥過(guò)濾器、節流元件、蒸發(fā)器和氣液分離器，所述的熱回收裝置安裝在所述風(fēng)道的進(jìn)、出風(fēng)通道的交匯處，所述的抽濕蒸發(fā)裝置和抽濕風(fēng)機分別安裝在所述風(fēng)道中，所述風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口與所述熱回收裝置的第一入口連通，熱回收裝置的第一出口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的入口連通，所述抽濕蒸發(fā)裝置的出口與所述抽濕風(fēng)機的入口連通，所述抽濕風(fēng)機的出口與所述熱回收裝置的第二入口連通，所述熱回收裝置的第二出口與所述風(fēng)道的出風(fēng)口連通，所述的風(fēng)門(mén)安裝在位于所述抽濕蒸發(fā)裝置與所述抽濕風(fēng)機之間的風(fēng)道的一側，所述的加熱補償裝置安裝在所述風(fēng)道的出風(fēng)口；

　　所述的壓縮機、冷凝器、儲液器、干燥過(guò)濾器、節流元件、蒸發(fā)器和氣液分離器通過(guò)管路依次循環(huán)連接，所述干燥過(guò)濾器的出口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的入口通過(guò)管路相連接，所述氣液分離器的入口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的出口通過(guò)管路相連接。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的熱回收裝置采用板式顯熱型熱回收裝置。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的抽濕蒸發(fā)裝置包括有抽濕節流元件、抽濕蒸發(fā)器、水槽和排水裝置，其中至少有抽濕蒸發(fā)器和水槽位于所述的風(fēng)道內，所述的水槽位于所述抽濕蒸發(fā)器的下方，所述的排水裝置采用U型彎管或電動(dòng)閥。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的加熱補償裝置采用電加熱器或燃油加熱器。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的節流元件和抽濕節流元件分別采用電子膨脹閥、熱力膨脹閥或毛細管。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　1、本發(fā)明采用兩種抽濕系統，方便切換，實(shí)現容易，與相對傳統的電熱烘干機而言，節能效果顯著(zhù)。

　　2、本發(fā)明具有的內循環(huán)抽濕系統，可形成一個(gè)相對密閉室內側循環(huán)，滿(mǎn)足有特殊要求的物料的烘干，使其更清潔或保留更多風(fēng)味。

　　3、本發(fā)明依據原理可方便制成整體式或分體式，以滿(mǎn)足不同需求。

　　4、本發(fā)明的原材料、元器件采購容易，不難實(shí)現。

　　附圖說(shuō)明

　　圖1為本發(fā)明結構示意圖。

　　具體實(shí)施方式

　　參見(jiàn)圖1，一種抽濕型熱泵烘干機，包括有熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、風(fēng)門(mén)3、抽濕風(fēng)機4、加熱補償裝置5、風(fēng)道6、壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過(guò)濾器10、節流元件11、蒸發(fā)器12和氣液分離器13，熱回收裝置1安裝在風(fēng)道5的進(jìn)、出風(fēng)通道的交匯處，抽濕蒸發(fā)裝置2和抽濕風(fēng)機4分別安裝在風(fēng)道6中，風(fēng)道6的進(jìn)風(fēng)口（室內側）與熱回收裝置1的第一入口連通，熱回收裝置1的第一出口與抽濕蒸發(fā)裝置2的入口連通，抽濕蒸發(fā)裝置2的出口與抽濕風(fēng)機4的入口連通，抽濕風(fēng)機4的出口與熱回收裝置1的第二入口連通，熱回收裝置1的第二出口與風(fēng)道6的出風(fēng)口（室內側）連通，風(fēng)門(mén)3安裝在位于抽濕蒸發(fā)裝置2與抽濕風(fēng)機4之間的風(fēng)道6的一側，加熱補償裝置5安裝在風(fēng)道6的出風(fēng)口。

　　壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過(guò)濾器10、節流元件11、蒸發(fā)器12和氣液分離器13通過(guò)管路依次循環(huán)連接，組成壓縮機熱泵循環(huán)系統。干燥過(guò)濾器10的出口與抽濕蒸發(fā)裝置2的入口通過(guò)管路相連接，氣液分離器13的入口與抽濕蒸發(fā)裝置2的出口通過(guò)管路相連接，這種相連的結構是對壓縮機熱泵循環(huán)系統的進(jìn)一步改進(jìn)和擴展，也可將壓縮機熱泵循環(huán)系統與抽濕蒸發(fā)裝置獨立，即抽濕蒸發(fā)裝置按照上述連接結構另接一套壓縮機制冷循環(huán)系統，與本發(fā)明所保護的內容并不排斥。

　　當風(fēng)門(mén)3閉合（與外界隔離）時(shí)，熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、抽濕風(fēng)機4、加熱補償裝置5和風(fēng)道6構成內循環(huán)抽濕系統，此時(shí)熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、抽濕風(fēng)機4和加熱補償裝置5處于工作狀態(tài)；當風(fēng)門(mén)3開(kāi)啟（進(jìn)、出風(fēng)與外界相通）時(shí)，熱回收裝置1、風(fēng)門(mén)3、抽濕風(fēng)機4和風(fēng)道6構成直排濕系統，此時(shí)熱回收裝置1和抽濕風(fēng)機4處于工作狀態(tài)，直接向室外側排放濕氣和向室內側補充新風(fēng)預熱；當風(fēng)門(mén)3取消時(shí)，此時(shí)內循環(huán)抽濕系統與壓縮機熱泵循環(huán)系統結合也可實(shí)現抽濕和烘干，與本發(fā)明所保護的內容并不排斥。

　　本發(fā)明中，熱回收裝置1采用板式顯熱型熱回收裝置，將來(lái)自室內側的濕熱空氣與來(lái)自抽濕蒸發(fā)裝置的冷空氣或新風(fēng)進(jìn)行顯熱交換回收。

　　抽濕蒸發(fā)裝置2包括有抽濕節流元件2.1、抽濕蒸發(fā)器2.2、水槽2.3和排水裝置2.4，其中至少有抽濕蒸發(fā)器2.2和水槽2.3位于風(fēng)道6內，水槽2.3位于抽濕蒸發(fā)器2.2的下方，可承接抽濕蒸發(fā)器2.2和風(fēng)道6內產(chǎn)生的冷凝水，排水裝置2.4采用U型彎管或電動(dòng)閥等裝置來(lái)防止竄氣。室內側通過(guò)溫度和濕度傳感器進(jìn)行檢測，并實(shí)現抽濕蒸發(fā)裝置2的開(kāi)啟，對濕熱空氣進(jìn)行制冷和除濕。

　　加熱補償裝置5采用電加熱器或燃油加熱器，其投熱量可控制，以補償熱回收裝置交換后的不足熱量。

　　節流元件11和抽濕節流元件2.1分別采用電子膨脹閥、熱力膨脹閥或毛細管，都是制冷行業(yè)常用的節流元件。

　　以下結合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

　　室內側設有溫度傳感器和濕度傳感器，分別檢測空氣的干球溫度T1和相對濕度H1（或濕球溫度）。其中干球溫度T1由壓縮機熱泵循環(huán)系統產(chǎn)生的冷凝熱來(lái)保證。在烘干物料過(guò)程中，物料中的水分汽化逸出，從而使室內側的相對濕度H1越來(lái)越高，當相對濕度H1達到允許值上限時(shí)，就要采取降濕措施。本發(fā)明提供兩種系統來(lái)控制，即內循環(huán)抽濕系統和直排濕系統。其中，內循環(huán)抽濕系統中的空氣循環(huán)，進(jìn)一步闡述如下：

　　室內側濕熱空氣→熱回收裝置→抽濕蒸發(fā)裝置→抽濕風(fēng)機→熱回收裝置→加熱補償裝置→室內側，依次循環(huán)。

　　例如，室內側干球溫度T1為60℃，相對濕度H1為30%，開(kāi)啟內循環(huán)抽濕系統，濕熱空氣經(jīng)熱回收裝置、抽濕蒸發(fā)裝置、抽濕風(fēng)機返回熱回收裝置后，干球溫度為55℃，相對濕度為30%，再經(jīng)加熱補償裝置后，將干球溫度T2控制到60℃，則相對濕度H2變?yōu)?3.7%，從而實(shí)現抽濕功能。

　　本發(fā)明不排除將抽濕蒸發(fā)裝置和抽濕風(fēng)機對換，仍可實(shí)現上述循環(huán)。

　　直排濕系統中的空氣循環(huán)，分進(jìn)、出兩路，進(jìn)一步闡述如下：

　　a)進(jìn)路：室內側濕熱空氣→熱回收裝置→室外側。

　　b)出路：室外側新風(fēng)（新鮮空氣）→抽濕風(fēng)機→熱回收裝置→室內側。

　　例如，室內側干球溫度T1為60℃，相對濕度H1為30%，開(kāi)啟直排濕系統，若新風(fēng)干球溫度為30℃，相對濕度60%，將新風(fēng)干球溫度T2預熱到55℃，則相對濕度H2變?yōu)?6.2%，從而實(shí)現抽濕功能。

　　壓縮機熱泵循環(huán)系統產(chǎn)生的冷凝熱，可將室內側干球溫度T1，臺升至T3，通常溫差在8℃～12℃。

　　以上所述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對它所做的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都屬于本發(fā)明的構思和所附權利要求的保護范圍。