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

　　本發明涉及熱泵烘干技術領域，具體是一種抽濕型熱泵烘干機。

　　背景技術：

　　遠古以來，人類就習慣于用天然熱源和自然通風來烘干物料，完全受自然條件制約，生產能力低下。隨著近年來，熱泵技術的快速發展，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。常規烘干時利用向大氣排濕氣的方式來減少室內側（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原理，采用少量的電能，利用壓縮機，將工質經過節流元件后在蒸發器內蒸發為氣態，并吸收空氣中的熱能，將空氣中的濕氣轉為水，而氣態的工質被壓縮機壓縮成為高溫、高壓的氣體，然后進入冷凝器放熱，把干燥介質加熱，如此不斷循環加熱，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將蒸發器、冷凝器和加熱裝置等整合在一個風道中，原理同除濕機一樣，其制熱效率較差，高溫高濕下蒸發器不好匹配；②在熱泵烘干機或室內側另加排濕風口和新風口，濕熱空氣直排，熱量損失較大，且排濕時室內側溫度波動較大；③將上面的排濕系統設有熱回收裝置，可節約部分新風預熱能耗，但是當外界環境濕度大，烘干溫度不高時，就無法有效排濕了，同時對于有特殊要求（包括環保要求）的物料，一個相對密閉循環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。

　　技術實現要素：

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

　　本發明的技術方案如下：

　　一種抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：包括有熱回收裝置、抽濕蒸發裝置、風門、抽濕風機、加熱補償裝置、風道、壓縮機、冷凝器、儲液器、干燥過濾器、節流元件、蒸發器和氣液分離器，所述的熱回收裝置安裝在所述風道的進、出風通道的交匯處，所述的抽濕蒸發裝置和抽濕風機分別安裝在所述風道中，所述風道的進風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裝置的入口連通，所述抽濕蒸發裝置的出口與所述抽濕風機的入口連通，所述抽濕風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道的出風口連通，所述的風門安裝在位于所述抽濕蒸發裝置與所述抽濕風機之間的風道的一側，所述的加熱補償裝置安裝在所述風道的出風口；

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

　　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：所述的抽濕蒸發裝置包括有抽濕節流元件、抽濕蒸發器、水槽和排水裝置，其中至少有抽濕蒸發器和水槽位于所述的風道內，所述的水槽位于所述抽濕蒸發器的下方，所述的排水裝置采用U型彎管或電動閥。

　　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。

　　本發明的有益效果：

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

　　2、本發明具有的內循環抽濕系統，可形成一個相對密閉室內側循環，滿足有特殊要求的物料的烘干，使其更清潔或保留更多風味。

　　3、本發明依據原理可方便制成整體式或分體式，以滿足不同需求。

　　4、本發明的原材料、元器件采購容易，不難實現。

　　附圖說明

　　圖1為本發明結構示意圖。

　　具體實施方式

　　參見圖1，一種抽濕型熱泵烘干機，包括有熱回收裝置1、抽濕蒸發裝置2、風門3、抽濕風機4、加熱補償裝置5、風道6、壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過濾器10、節流元件11、蒸發器12和氣液分離器13，熱回收裝置1安裝在風道5的進、出風通道的交匯處，抽濕蒸發裝置2和抽濕風機4分別安裝在風道6中，風道6的進風口（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裝置2的入口連通，抽濕蒸發裝置2的出口與抽濕風機4的入口連通，抽濕風機4的出口與熱回收裝置1的第二入口連通，熱回收裝置1的第二出口與風道6的出風口（室內側）連通，風門3安裝在位于抽濕蒸發裝置2與抽濕風機4之間的風道6的一側，加熱補償裝置5安裝在風道6的出風口。

　　壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過濾器10、節流元件11、蒸發器12和氣液分離器13通過管路依次循環連接，組成壓縮機熱泵循環系統。干燥過濾器10的出口與抽濕蒸發裝置2的入口通過管路相連接，氣液分離器13的入口與抽濕蒸發裝置2的出口通過管路相連接，這種相連的結構是對壓縮機熱泵循環系統的進一步改進和擴展，也可將壓縮機熱泵循環系統與抽濕蒸發裝置獨立，即抽濕蒸發裝置按照上述連接結構另接一套壓縮機制冷循環系統，與本發明所保護的內容并不排斥。

　　當風門3閉合（與外界隔離）時，熱回收裝置1、抽濕蒸發裝置2、抽濕風機4、加熱補償裝置5和風道6構成內循環抽濕系統，此時熱回收裝置1、抽濕蒸發裝置2、抽濕風機4和加熱補償裝置5處于工作狀態；當風門3開啟（進、出風與外界相通）時，熱回收裝置1、風門3、抽濕風機4和風道6構成直排濕系統，此時熱回收裝置1和抽濕風機4處于工作狀態，直接向室外側排放濕氣和向室內側補充新風預熱；當風門3取消時，此時內循環抽濕系統與壓縮機熱泵循環系統結合也可實現抽濕和烘干，與本發明所保護的內容并不排斥。

　　本發明中，熱回收裝置1采用板式顯熱型熱回收裝置，將來自室內側的濕熱空氣與來自抽濕蒸發裝置的冷空氣或新風進行顯熱交換回收。

　　抽濕蒸發裝置2包括有抽濕節流元件2.1、抽濕蒸發器2.2、水槽2.3和排水裝置2.4，其中至少有抽濕蒸發器2.2和水槽2.3位于風道6內，水槽2.3位于抽濕蒸發器2.2的下方，可承接抽濕蒸發器2.2和風道6內產生的冷凝水，排水裝置2.4采用U型彎管或電動閥等裝置來防止竄氣。室內側通過溫度和濕度傳感器進行檢測，并實現抽濕蒸發裝置2的開啟，對濕熱空氣進行制冷和除濕。

　　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，都是制冷行業常用的節流元件。

　　以下結合附圖對本發明作進一步的說明：

　　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由壓縮機熱泵循環系統產生的冷凝熱來保證。在烘干物料過程中，物料中的水分汽化逸出，從而使室內側的相對濕度H1越來越高，當相對濕度H1達到允許值上限時，就要采取降濕措施。本發明提供兩種系統來控制，即內循環抽濕系統和直排濕系統。其中，內循環抽濕系統中的空氣循環，進一步闡述如下：

　　室內側濕熱空氣→熱回收裝置→抽濕蒸發裝置→抽濕風機→熱回收裝置→加熱補償裝置→室內側，依次循環。

　　例如，室內側干球溫度T1為60℃，相對濕度H1為30%，開啟內循環抽濕系統，濕熱空氣經熱回收裝置、抽濕蒸發裝置、抽濕風機返回熱回收裝置后，干球溫度為55℃，相對濕度為30%，再經加熱補償裝置后，將干球溫度T2控制到60℃，則相對濕度H2變為23.7%，從而實現抽濕功能。

　　本發明不排除將抽濕蒸發裝置和抽濕風機對換，仍可實現上述循環。

　　直排濕系統中的空氣循環，分進、出兩路，進一步闡述如下：

　　a)進路：室內側濕熱空氣→熱回收裝置→室外側。

　　b)出路：室外側新風（新鮮空氣）→抽濕風機→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%，開啟直排濕系統，若新風干球溫度為30℃，相對濕度60%，將新風干球溫度T2預熱到55℃，則相對濕度H2變為16.2%，從而實現抽濕功能。

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

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