[发明专利]一种闭式热泵干燥装置及其控制方法

说明书

本发明公开一种闭式热泵干燥装置及其控制方法，包括干燥室，干燥室的一端连通有风冷冷凝器和相变蓄热冷凝器的出气口，干燥室的另一端连通有热回收换热器；热回收换热器连通有蒸发器的进气口；蒸发器连通有制冷组件，制冷组件分别与风冷冷凝器和相变蓄热冷凝器连通。在前、中期干燥过程中，通过干燥室内的温度变化控制制冷组件与风冷冷凝器和相变蓄热冷凝器之间的通断；在后期干燥过程中，通过干燥室内的温度和湿度变化控制干燥室分别与风冷冷凝器和相变蓄热冷凝器的连通。本发明能有效减少干燥过程中的热泵制热量损失，回收热量用于物料干燥，减少干燥后期阶段的热泵运行时间，降低干燥能耗，提高能源利用效率。

技术领域

本发明涉及干燥技术领域，特别是涉及一种闭式热泵干燥装置及其控制方法。

背景技术

干燥作业是许多工农业产品生产过程中能耗较高的环节之一，降低物料干燥能耗对于降低工农业生产能耗具有重要意义。热泵是干燥作业中的常用设备。

根据空气循环方式可将热泵干燥装置可分为开式、半开式和闭式三类，其中的开式和半开式装置直接将干燥室的湿热空气排至干燥室外，存在排风中显热与潜热的耗散，能源利用效率较低，且运行工况受外界影响而不够稳定，因此目前市场上多采用能源效率更高、运行工况更稳定的闭式热泵干燥装置，由蒸发器回收干燥室排风中的显热与潜热，通过冷凝器将热量排至干燥室。

由于冷凝器向干燥室的排热量大于气流从干燥室吸收的热量，干燥室温度会持续升高。为了控制干燥室温度，现有的技术方案是设置一个位于干燥室以外的辅助冷凝器，通过辅助冷凝器将多余的冷凝热散至室外，以稳定干燥室温度。例如，申请号为CN201410275824.X和CN201920363409.8的专利申请都采用了这种技术方案。这种技术方案会造成热泵制热量流失，增大了单位质量物料的干燥能耗；尤其是在物料干燥的后期阶段，空气与物料之间的传质系数减小，去除物料中的结合水需要较长的时间和较低的干燥温度，干燥室进出口空气的温度与湿度变化减小，用于物料干燥的热泵制热量减小，通过辅助冷凝器散至室外的热泵制热量所占比例增大，进一步降低了系统的能源利用效率。

因此，需要设计一种闭式热泵干燥装置及其控制方法来解决上述的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种闭式热泵干燥装置及其控制方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种闭式热泵干燥装置，包括干燥室，所述干燥室的一端连通有风冷冷凝器和相变蓄热冷凝器的出气口，所述干燥室的另一端连通有热回收换热器的热流体通道；

所述热回收换热器的热流体通道连通有蒸发器的进气口，所述蒸发器的出气口与所述热回收换热器的冷流体通道连通；所述热回收换热器的冷流体通道分别与所述风冷冷凝器和所述相变蓄热冷凝器的进气口连通；

所述蒸发器连通有制冷组件，所述制冷组件分别与所述风冷冷凝器和所述相变蓄热冷凝器连通。

优选的，所述热回收换热器分别连通有第一风管、第二风管和第三风管，所述第一风管与所述蒸发器的进气口连通，所述第二风管与所述蒸发器的出气口连通，所述第三风管分别与所述风冷冷凝器和所述相变蓄热冷凝器的进气口连通；所述第一风管内安装有风机。

优选的，所述风冷冷凝器的进气口连通有第一进气道，所述相变蓄热冷凝器的进气口连通有第二进气道，所述第一进气道和所述第二进气道分别与所述第三风管连通；所述第一进气道的进口安装有第一电动风阀，所述第二进气道的进口安装有第二电动风阀。

优选的，所述制冷组件包括与所述蒸发器连通的制冷剂管，所述制冷剂管分别连通有第一支管和第二支管，所述第一支管与所述风冷冷凝器连通，所述第二支管与所述相变蓄热冷凝器连通；所述制冷剂管上安装有压缩机、储液罐和膨胀阀；所述第一支管的两条管路上分别安装有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第二支管的两条管路上分别安装有第三电磁阀和第四电磁阀。