[实用新型]一种旋流式热泵干燥器

说明书

技术领域

本实用新型属于干燥器技术领域，具体涉及一种可用于食品加工、木材干燥、文物保护等领域的旋流式热泵干燥器。

背景技术

由于热泵干燥器能够有效地回收利用空气中的热量，减少循环空气的直接排放，在节能减排方面有明显的经济效益和社会效益，因此热泵干燥器的运用越来越广泛。但是，热泵干燥器仍存在能源利用效率较低的问题。目前大多从系统结构部件的改造（如：蒸发器、冷凝器的结构优化、空气处理通道的改造等）、热泵循环工质的选取以及利用自动控制等几方面来提高热泵干燥器的干燥效果和干燥效率。

热泵系统结构的改造主要分为两大类。第一类，单独改造蒸发器；通过在蒸发器入口前外接换热器的方法，即采取蒸发器辅助冷却的方式，将干燥后的湿空气中的显热和部分潜热排放到外界环境中。专利CN2418444Y公开了一种带辅助冷却的热泵干燥器，通过改进蒸发器来优化热泵干燥系统，以提高热泵干燥器的干燥效率。也有的系统采用了回热器，即利用蒸发器出来的冷空气预冷入口前的高温高湿蒸汽。专利CN201072287Y公开了一种带有回热装置的热泵干燥器。此专利将回热器的热端和冷端分别设置于热泵的蒸发器的入口前和蒸发器与冷凝器之间的干燥介质流动通道内，以提高除湿效率、降低除湿能耗。第二类，单独改造冷凝器；即将冷凝器分成两个部分，其中一部分作为辅助冷凝器向外界放热。

空气处理通道有开放式、半开放式和封闭式三种类型，因各具优势，故均有一定的使用。开放式系统的改造，主要是将原先直接由干燥室出口排入到环境内的废气，先经过蒸发器与其中的制冷剂工质之间进行热量交换后再排出，回收了废气中的热量，从而提高了能源利用效率。半开放式系统的改造，是将干燥室排出的一部分空气经过二次旁通。一部分空气进入蒸发器降温除湿后，与进入系统中的外界空气混合，另外一部分不经过蒸发器降温除湿直接与进入系统的外界空气混合，三股气流混合后，再经过冷凝器升温后进入干燥室干燥物料，但是系统则需要保证适当的旁通率。全封闭式系统的改造，是将部分由干燥室排出的废气不经过蒸发器，直接通过旁通进入冷凝器，但是此种热泵干燥系统也需要保证适当的旁通率。

在热泵系统循环工质选取方面，主要通过选择适当的混合制冷剂工质代替单一制冷剂工质。因为在热泵干燥器中，蒸发器和冷凝器的热传递情况对装置的效率有很大的影响。当蒸发器和冷凝器中工质侧和空气侧的温度变化匹配良好时，传热过程的不可逆热损失相对比较小，热力循环的效率相对较高。由于单一制冷剂工质在物性方面的局限性，采用混合制冷剂能够较大范围内调整工况，同时也为热泵系统循环工质的选取提供了更多的选择。

通过有效的自动控制，也能提高热泵干燥器的效率。由于干燥室内的干燥过程复杂多变，则需要根据干燥室内的物料的脱水情况和环境情况，实时调控干燥的参数。将由感应装置、传递装置和控制装置组成的控制系统应用于热泵干燥器，可以实现干燥过程的智能化与自动化，并且能提高干燥的品质和能源的利用效率。

上述方法在一定程度上可以提高热泵干燥器的干燥效果和干燥效率。干燥室作为热泵干燥器的核心部件之一，其结构对于热泵干燥器的干燥效率和干燥品质有着显著的影响。因此，热泵干燥系统效率的提高和干燥品质的提升可着眼于为热泵干燥器匹配高效且性能优良的干燥室。

目前，传统热泵干燥器干燥室的气流均采用从干燥室底端送入干燥室内，对物料进行干燥后，由干燥室顶部排出的方式。此种方式，存在干燥室内空气温度分布不均匀、气流速度偏低和分布不均匀等问题。这势必会导致热泵干燥器的干燥效果不理想。同时，由于干燥室内的空气速度较低，干燥室内的空气与待干燥物料之间的热质传递效率较低，导致所需要的干燥时间相对较长，因此干燥效率偏低，且能耗较大。另外，由于干燥室内的温度分布不均匀，也会影响物品的干燥品质。若干燥物品的过程中会产生一些粉尘和有毒有害物，由于传统热泵干燥器干燥室内的气流速度偏低，故携带和控制粉尘和有害物的能力很低，这些粉尘和有毒有害物会沉积于干燥物料上和干燥室内，且难以实现有效地捕集和集中处理。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种能有效地改善干燥室内的气流组织、使气流能够均匀分布且干燥室内的风速得以较大地提高、从而提高热泵干燥器的干燥效率和干燥效果的旋流式热泵干燥器。