CN211476637U - 能量回收型高温热泵烘干机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种能量回收型高温热泵烘干机包括升温装置和高温除湿装置；所述升温装置，具有蒸发器，所述蒸发器的出液口通过管路Ⅰ依次连接压缩机、冷凝器，之后连接蒸发器的进液口，形成闭路循环，所述冷凝器的一侧设有内循环风机，所述蒸发器内具有制冷剂；所述高温除湿装置，具有储液箱、用于连接储液箱循环进液口和循环出液口的管路Ⅱ，设置在管路Ⅱ上的水泵和第一表冷器，所述储液箱内装有载冷剂；所述蒸发器置于储液箱内；该烘干机可实现利用高温热泵技术及热回收应用，对烘房实现快速高温加热，同时实现高温除湿，实现绿色、节能、环保、零污染排放。

Description

能量回收型高温热泵烘干机

技术领域

本实用新型涉及高温空气能加热、高温高湿空气除湿及能量回收技术领域，具体涉及一种能量回收型高温热泵烘干机。

背景技术

据统计应用热泵除湿干燥其能耗远低于燃料加热、电加热等除湿干燥方式，因此在低温干燥中采用热泵除湿干燥已得到广泛应用。目前市场流通的烘干除湿机则是在原工业除湿机的基础上进行改进，扩大适用范围，但仍存在诸多缺陷。如为了降低进入蒸发器入口温度，采取增加空气叉流热回收换热器进行降温处理。但是在环境温度变化大且不稳定、除湿量变化较大以及高温等工况下，很难实现蒸发露点除湿。且蒸发温度太高，很容易造成压缩机过热保护和降低压缩机寿命。另外传统烘干设备，当烘房内相对湿度超过一定值时，需要依靠补充新风的方法排出高湿空气，不但造成能量损失和浪费，同时排出的废热气体也容易造成空气污染，并且环境温度的差异对机组加热效率影响较大，尤其是在低温工况条件差异更大。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种能量回收型高温热泵烘干机，弥补了现在同类产品的缺陷，可实现利用高温热泵技术及热回收应用，对烘房实现快速高温加热，同时实现高温除湿，可替代传统的煤锅炉、燃气锅炉、电加热等烘干设备，实现绿色、节能、环保、零污染排放，烘房温度最高可达到80℃、相对湿度30％以下，机组运行安全、可靠，广泛应用于食品、农作物、木材及工业铸造消失模涂覆烘干等领域。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种能量回收型高温热泵烘干机，包括升温装置和高温除湿装置；

所述升温装置，具有蒸发器，所述蒸发器的出液口通过管路Ⅰ依次连接压缩机、冷凝器，之后连接蒸发器的进液口，形成闭路循环，所述冷凝器的一侧设有内循环风机，所述蒸发器内具有制冷剂；

所述高温除湿装置，具有储液箱、用于连接储液箱循环进液口和循环出液口的管路Ⅱ，设置在管路Ⅱ上的水泵和第一表冷器，所述储液箱内装有载冷剂；所述蒸发器置于储液箱内；

所述蒸发器从储液箱中的载冷剂中吸热，经所述压缩机压缩，经所述冷凝器冷凝放出热量，对烘房内的空气进行加热升温；所述储液箱中载冷剂经所述水泵输送至第一表冷器中循环，所述第一表冷器吸收烘房内的高温湿热空气达到空气露点温度，析出空气中的水分后，并经所述冷凝器加热变为干燥空气送至烘房中继续循环。

所述的烘干机，所述储液箱内设有补液浮球阀；当补液浮球阀检测到储液箱内液位低于设定值时，储液箱补充载冷剂；当补液浮球阀检测到储液箱内液位高于设定值时，储液箱排出载冷剂。

所述的烘干机，还具有设置在室外且与第一表冷器连通的第二表冷器；第一表冷器出口与第二表冷器进口连通的管路Ⅱ上设有第二电动阀，第一表冷器出口与储液箱连通的管路Ⅱ上设有第一电动阀；当第一表冷器出口的回液温度≥环境温度5℃时，关闭第一电动阀，开启第二电动阀，使从第一表冷器中出来的载冷剂进入第二表冷器中，使载冷剂在第二表冷器中吸收外部冷能量，降低载冷剂的温度后，再通过管路Ⅱ回到储液箱中。

所述的烘干机，所述第二表冷器一侧还设有外侧风机，所述载冷剂从第一表冷器出来进入第二表冷器中，启动外侧风机，提高所述载冷剂在第二表冷器中的降温效率。

所述的烘干机，所述蒸发器的出液口通过管路Ⅰ依次连接气液分离器、压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤器和热力膨胀阀，之后连接蒸发器的进液口，形成闭路循环。

所述的烘干机，所述制冷剂为R134a。

所述的烘干机，所述载冷剂为水或乙二醇。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型能量回收型高温热泵烘干机是一种高温烘干除湿的闭式循环系统，升温加热、干燥除湿都在烘房内一次实现，不向烘房外排放有毒、有害及高热、高湿废气，同时不需要引入新风加热效率也不到受外部环境影响，节能减排。

2、将外表冷器和外侧风机安装在烘房外，实现吸收外部冷能量，使其回水温度降低，提高机组蒸发冷却效率，降低运行能耗。

3、本实用新型能量回收型高温热泵烘干机可添加运行保护设施及检测控制装置，以确保机组在高温工况条件下安全、可靠的运行。

4、本实用新型能量回收型高温热泵烘干机还可添加智能控制系统，添加掉电记忆功能、人机界面显示、多种智能控制模式等，满足不同物料烘干方式，方便操作，从而实现智能化管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种能量回收型高温热泵烘干机的原理图。附图中实线箭头指示：代表制冷剂的流动方向；虚线箭头指示：代表载冷剂的流动方向。

附图标识：1—水泵，2—储液箱，3—放液阀，4—蒸发器，5—热力膨胀阀，6—压缩机，7—气液分离器，8—干燥过滤器，9—储液器，10—内循环风机，11—冷凝器，12—第一表冷器，13—第二电动阀，14—第一电动阀，15—补液浮球阀，16—管路Ⅱ，17—第二表冷器，18—外侧风机，19—放水阀，20—管路Ⅰ，21—卸荷阀，22—卸荷毛细管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示一种能量回收型高温热泵烘干机，包括具有相互作用且相互关联的升温装置和高温除湿装置；所述升温装置，具有蒸发器4，所述蒸发器4的出液口通过管路Ⅰ20依次连接压缩机6、冷凝器11，之后连接蒸发器4的进液口，形成闭路循环，优选地，所述蒸发器4的出液口通过管路Ⅰ20依次连接气液分离器7、压缩机6、冷凝器11、储液器9、干燥过滤器8和热力膨胀阀5，之后连接蒸发器4的进液口，形成闭路循环。所述冷凝器11的一侧设有内循环风机10，所述蒸发器4内具有制冷剂；所述制冷剂为R134a。

所述高温除湿装置，具有储液箱2、用于连接储液箱2循环进液口和循环出液口的管路Ⅱ16，设置在管路Ⅱ16上的水泵1和第一表冷器12，所述储液箱2内装有载冷剂，所述载冷剂为水或乙二醇；所述蒸发器4置于储液箱2内；

所述蒸发器4从储液箱2中的载冷剂中吸热，经所述压缩机6压缩，经所述冷凝器11冷凝放出热量，对烘房内的空气进行加热升温；所述储液箱2中载冷剂经所述水泵1输送至第一表冷器12中循环，所述第一表冷器12吸收烘房内的高温湿热空气达到空气露点温度，析出空气中的水分后，并经所述冷凝器11加热变为干燥空气送至烘房中继续循环。

所述储液箱2内设有补液浮球阀15；当补液浮球阀15检测到储液箱2内载冷剂的液位低于设定值时，储液箱2补充载冷剂；当补液浮球阀15检测到储液箱内液位高于设定值时，储液箱2由放液阀3排出载冷剂。

还具有冷能量回收组件，设置在室外；所述冷量回收组件具有与第一表冷器12连通的第二表冷器17；第一表冷器12出口与第二表冷器17进口连通的管路Ⅱ16上设有第二电动阀13，第一表冷器12出口与储液箱2连通的管路Ⅱ16上设有第一电动阀14；当第一表冷器12出口的回液温度≥环境温度5℃时，关闭第一电动阀14，开启第二电动阀13，使从第一表冷器12中出来的载冷剂进入第二表冷器17中，使载冷剂在第二表冷器17中吸收外部冷能量，降低载冷剂的温度后，再通过管路Ⅱ16回到储液箱中，所述第二表冷器17设有防水阀19，便于第二表冷器17中冷凝水的排放。优选地，所述第二表冷器17一侧还设有外侧风机18，所述载冷剂从第一表冷器12出来进入第二表冷器17中，启动外侧风机18，提高所述载冷剂在第二表冷器17中的降温效率。

本实用新型能量回收型高温热泵烘干机，将主机组部分含压缩机6、储液箱2、蒸发器4、冷凝器11、第一表冷器12、内循环风机10、水泵1、卸荷阀21、膨胀阀5电动阀等安装在烘房内，将冷能量回收部件即第二表冷器17和外侧风机18安装在烘房外，室内、室外通过管路连接的方式。所述第一表冷器12和第二表冷器17为翅片式表冷器。

使用时，利用逆卡诺原理，通过工质蒸发吸取储液箱2中载冷剂的热量，经压缩机6后形成高温、高压的制冷剂蒸汽，在经冷凝器11、内循环风机10过程中物理吸冷排热，冷却成高压液态，再经膨胀阀5节流降压后进入储液2中的蒸发器4再蒸发，反复循环。同时储液箱2中被工质蒸发吸热后降温的载冷剂经水泵1循环排入第一表冷器12吸热降温，当空气中的水分温度达到露点时，析出空气中水分，达到除湿的目的。此时干燥的气流再经冷凝器11加热排入烘房内，即可同时实现高温加热和干燥除湿。

因此，本实用新型的能量回收型高温热泵烘干机一种高温烘干除湿的闭式循环系统，升温加热、干燥除湿都在烘房内一次实现，不向烘房外排放有毒、有害及高热、高湿废气，同时不需要引入新风加热效率也不到受外部环境影响，节能减排。

在使用的过程中，对内部第一表冷器12的回液温度与环境温度的差值进行监测，当第一表冷器12的回液温度≥环境温度5℃时，打开第二电动阀13将第一表冷器12回液与位于外部的第二表冷器17的进液口相连通，同时关闭第一电动阀14，启动外侧风机18，实现吸收外部冷能量，使其载冷剂的回液温度降低，提高机组蒸发冷却效率，降低运行能耗。

为了提高设备的安全性，本实用新型的能量回收型高温热泵烘干机可以添加运行保护设施及检测控制装置，在机组中设置压缩机排气温度检测控制装置，高压、低压保护装置以及机组运行压力监测，高压卸荷和降压喷液保护装置，水箱水温监测，烘房内回水温度监测控制，烘房内温度、湿度监测及控制装置，室外温度、湿度监测装置等，以上检测控制装置均与微电脑控制器电性连接，通过上述检测控制装置确保机组在高温工况条件下安全、可靠的运行。

本实用新型的能量回收型高温热泵烘干机还可以添加智能控制系统，智能调节烘房温度、湿度，智能设定水温，智能控制除湿功能及水中能量回收和储能控制，智能控制水泵的开启及关闭。通过检测室内表冷器12的回水温度与室外温度差智能启动外冷能量回收功能。通过压缩机排气温度、排气压力的检测，智能开启和关闭制冷系统卸荷和喷液降温装置，实现压缩机及机组安全、可靠的运行等。还可以添加掉电记忆功能，人机界面显示、多种智能控制模式，满足不同物料烘干方式，方便操作，从而实现智能化管理。

需要说明的是，当一个元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“元件Ⅰ”、“元件Ⅱ”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“元件Ⅰ”、“元件Ⅱ”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能量回收型高温热泵烘干机，其特征在于，包括升温装置和高温除湿装置；

所述升温装置，具有蒸发器，所述蒸发器的出液口通过管路Ⅰ依次连接压缩机、冷凝器，之后连接蒸发器的进液口，形成闭路循环，所述冷凝器的一侧设有内循环风机，所述蒸发器内具有制冷剂；

所述高温除湿装置，具有储液箱、用于连接储液箱循环进液口和循环出液口的管路Ⅱ，设置在管路Ⅱ上的水泵和第一表冷器，所述储液箱内装有载冷剂；所述蒸发器置于储液箱内；

所述蒸发器从储液箱中的载冷剂中吸热，经所述压缩机压缩，经所述冷凝器冷凝放出热量，对烘房内的空气进行加热升温；所述储液箱中载冷剂经所述水泵输送至第一表冷器中循环，所述第一表冷器吸收烘房内的高温湿热空气达到空气露点温度，析出空气中的水分后，并经所述冷凝器加热变为干燥空气送至烘房中继续循环。

2.根据权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述储液箱内设有补液浮球阀；当补液浮球阀检测到储液箱内液位低于设定值时，储液箱补充载冷剂；当补液浮球阀检测到储液箱内液位高于设定值时，储液箱排出载冷剂。

3.根据权利要求1所述的烘干机，其特征在于，还具有设置在室外且与第一表冷器连通的第二表冷器；第一表冷器出口与第二表冷器进口连通的管路Ⅱ上设有第二电动阀，第一表冷器出口与储液箱连通的管路Ⅱ上设有第一电动阀；当第一表冷器出口的回液温度≥环境温度5℃时，关闭第一电动阀，开启第二电动阀，使从第一表冷器中出来的载冷剂进入第二表冷器中，使载冷剂在第二表冷器中吸收外部冷能量，降低载冷剂的温度后，再通过管路Ⅱ回到储液箱中。

4.根据权利要求3所述的烘干机，其特征在于，所述第二表冷器一侧还设有外侧风机，所述载冷剂从第一表冷器出来进入第二表冷器中，启动外侧风机，提高所述载冷剂在第二表冷器中的降温效率。

5.根据权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述蒸发器的出液口通过管路Ⅰ依次连接气液分离器、压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤器和热力膨胀阀，之后连接蒸发器的进液口，形成闭路循环。

6.根据权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述制冷剂为R134a。

7.根据权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述载冷剂为水或乙二醇。

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