[发明专利]一种热泵干燥装置

说明书

一种热泵干燥装置，包括热泵循环单元和闭式风循环单元，所述闭式风循单元包括冷凝器、干燥室、第一除湿蒸发器、第二除湿蒸发器、第一冷凝水管、第二冷凝水管；所述热泵循环单元包括第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、第一除湿蒸发器、第二除湿蒸发器、直接式蒸发器、辅助冷凝器、液罐、第一节流部件、第二节流部件、第一单向阀、第二单向阀、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀；热泵循环单元根据不同的温度工况可调节实现预热升温阶段、高温干燥阶段、中温干燥阶段与低温冷却阶段。本发明能够实现预热、高温干燥、中温干燥与低温冷却多种调节方式，能够满足物料烘干的不同需求。

技术领域

本发明属于干燥设备领域，具体涉及一种热泵干燥装置。

背景技术

目前，在我国能源条件及数量日趋紧张，燃料价格不断上涨的形势下，如何提高物料干燥的热能利用率，降低干燥成本，并能确保物料干燥质量，已成为物料干燥研究的重要方向。干燥除湿技术广泛应用于化工，食品，医药，农林产品和建筑材料等领域，各种热泵干燥技术层出不穷。干燥的能耗量很大，因此，为了降低干燥能耗，有必要开发研究提高能源利用效率的干燥设备。热泵干燥装置则是一种高效节能设备，是将热泵和干燥设备相结合，吸收或者回收低温热源热量，转化为高温热源后作为干燥热源的技术。其优势体现在能够把冷凝器制冷剂侧的潜热很好地转换为冷凝器空气侧的显热，使得它具有良好的干燥能力，而且能对干燥介质的温度、湿度进行准确独立的自动控制并且以节能减排、安全环保、提质 增效、适用范围广受到市场追捧，是新能源政策所提倡的一种方式,并在“雾霾战役”中担当重任。

现有热泵干燥技术使用的低温热源多为干燥室内的湿空气，在风道中热损失较大，在空气的温湿度独立控制方面没有过多涉及。风道内空气的能量如能做到温度，湿度独立控制，在热泵干燥过程中对于装置的能耗将是较大的节能优势，这是因为传统使用较低蒸发温度同时去除空气中的显热与潜热，耗功量较大，而空气中显热的去除采用较高温度蒸发温度就可以，机组的性能提升，压缩机的耗功也就相应的减少。在热泵干燥中充分地使用能量的分级处理，将显热，潜热分开处理，节省原本使用低温制冷剂去除显热的耗功量，提高能量的利用率，减少高品位能的消耗，使得热泵干燥设备高效低能耗运行是未来热泵干燥技术的发展目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种热泵干燥装置，同时能够实现烘干过程的预热阶段，高温干燥阶段，中温干燥阶段，低温冷却阶段。装置能够实现温湿度独立控制，提高装置能源利用率，减少高品位能量的消耗。

本发明的技术方案是：一种热泵干燥装置，包括闭式风循单元和热泵循环单元，所述闭式风循单元包括冷凝器、干燥室、第一除湿蒸发器、第二除湿蒸发器、第一冷凝水管、第二冷凝水管；所述热泵循环单元包括冷凝器、第一除湿蒸发器、第二除湿蒸发器、第一压缩机、第二压缩机、直接式蒸发器、辅助冷凝器、储液罐、第一节流部件、第二节流部件、第一单向阀、第二单向阀、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀；

所述第一压缩机内的出口制冷工质经所述第一单向阀后进入所述辅助冷凝器，所述第二压缩机内的制冷工质经所述第二单向阀后与辅助冷凝器内的制冷工质汇合，汇合后通过所述第一电动阀流至所述冷凝器内并将制冷工质潜热热量传递给空气，随后进入到所述储液罐中，然后分别进入所述第一节流部件、所述第二节流部件的两个支路中节流降压；

其中一个支路，从第一节流部件出来的制冷工质分别经过预热阶段、高温干燥阶段、中温干燥阶段和低温冷却阶段，其中在预热阶段，制冷工质从所述第一节流部件经第四电动阀流至所述直接式蒸发器，然后回到所述第一压缩机中完成循环；在高温干燥阶段，中温干燥阶段，低温冷却阶段时，通过第三电动阀进入第二除湿蒸发器，然后回到第一压缩机中完成循环；另一个支路，出口制冷工质从储液罐经第五电动阀流至第二节流部件，然后进入第一除湿蒸发器，最后进入第二压缩机中完成循环。

进一步优化，所述冷凝器内设置有制冷工质，冷凝器的风道进口连接所述第二除湿蒸发器，风道出口连接所述干燥器的风道入口，干燥器的风道出口与所述第一除湿蒸发器风道入口连接。