一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统。要解决的技术问题是现有烘干工艺中环境污染严重、除湿能耗比较低、运行成本高、极端工况热泵无法正常工作、排湿余热无法利用。本发明专利技术包括三压力风冷热泵子系统和烘干介质循环子系统，所述的三压力风冷热泵子系统包括主路压缩机、主路油分离器、主路冷凝器、再冷器、中压气液分离器、蒸发器、低压气液分离器、辅路压缩机和辅路油分离器，所述的主路压缩机的排气口通过主路油分离器与主路冷凝器的进口、辅路油分离器的出口相连接；所述辅路压缩机的排气口与辅路油分离器的进口相连。采用上述技术方案后的本发明专利技术提高了风冷热泵烘干系统全年运行的可靠性、稳定性和经济性，拓宽了应用领域。

Three pressure air cooling heat pump drying system with heat recovery

The invention discloses a three pressure air cooling heat pump drying system with heat recovery. The technical problem to be solved is that the existing drying process has serious environmental pollution, low energy consumption of dehumidification, high running cost, extreme heat pump can not work normally, and waste heat can not be utilized. The present invention includes three pressure air source heat pump system and drying medium circulating subsystem, three pressure air cooling heat pump subsystem comprises a main road, the main road of the compressor oil separator, condenser, cooler and main road, medium pressure separator, gas-liquid separator, low-pressure evaporator, compressor and auxiliary road road oil separator the main road of the compressor exhaust port through the inlet, the main road and the main road of the condenser oil separator auxiliary road oil separator is connected with the outlet of the exhaust port; the roads and roads imported compressor oil separator. With the adoption of the technical proposal, the invention improves the reliability, stability and economy of the air cooling heat pump drying system all year round, and widens the application field.

【技术实现步骤摘要】
一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统
本专利技术涉及热泵干燥
，具体涉及一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统。
技术介绍
面对能源短缺和环境污染问题的日益突出，传统的燃油、燃气、燃煤或燃烧木材等烘干技术已逐渐被淘汰，目前常用的环保烘干技术主要有两种，一种是采用电热管直接加热技术，操作简单，但效率太低，运行成本较高，与国家的节能政策相反；另一种是采用热泵烘干技术，特别是空气源热泵技术，结构简单，安装使用方便，节能环保，已有部分企业开始投入使用。但目前常规的空气源热泵烘干技术存在以下不足：在夏季室外气温过高时，空气源热泵的冷凝压力过高、压缩机压缩比过大、排气温度过高，其制热能力和能效比急剧下降，甚至可能导致压缩机经常保护性停机；同样在冬季室外气温过低时，空气源热泵的蒸发温度过低、蒸发器表面结霜严重、压缩机压缩比过大、排气温度过高，其制热能力和能效比急剧下降，甚至可能导致装置不能正常运行。总之，当室外温度过高或过低时，常规空气源热泵存在的突出技术问题，严重影响了空气源热泵在烘干领域的推广及应用。而且，目前采用热泵烘干技术产生的热风由于吸收了物料的大量水分而变得潮湿，系统无法再循环利用，往往是将其直接排到烘干房外，同时补入室外的新风从新加热，由此造成了能源的浪费，增加了热泵烘干技术的能耗。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有烘干工艺中环境污染严重、除湿能耗比较低、运行成本高、极端工况热泵无法正常工作、排湿余热无法利用，提供一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统，包括三压力风冷热泵子系统和烘干介质循环子系统，所述的三压力风冷热泵子系统包括主路压缩机、主路油分离器、主路冷凝器、再冷器、中压气液分离器、蒸发器、低压气液分离器、辅路压缩机和辅路油分离器，所述的主路压缩机的排气口通过主路油分离器与主路冷凝器的进口、辅路油分离器的出口相连接；所述主路冷凝器的出口与再冷器的主路进口相连接；所述再冷器的主路出口与中压气液分离器的进口相连接；所述中压气液分离器的两个出口分别与再冷器的辅路进口、蒸发器的进口相连接；所述蒸发器的出口通过低压气液分离器与主路压缩机的吸气口相连接；所述再冷器的辅路出口与辅路压缩机的吸气口相连接；所述辅路压缩机的排气口与辅路油分离器的进口相连；所述的烘干介质循环子系统包括辅助PTC电加热器、介质加热室和烘干物料间，介质加热室和烘干物料间通过风道连接，主路冷凝器和辅助PTC电加热器设置在介质加热室内。所述的烘干介质循环子系统的风道内设有回风风机、排湿排热风机、热回收装置、新风风机，所述介质加热室的出风口通过风道与烘干物料间的进风口相连接；烘干物料间的出风口分别与回风风机的进风口和排湿排热风机的进风口相连接；所述回风风机的出风口通过风道分别与新风风机的出风口和介质加热室的进风口相连接；所述排湿排热风机的出风口与热回收装置的排风侧进口相连接；所述热回收装置的排风侧出口通过风道与室外排风出口相连接；所述热回收装置的新风侧出口通过风道与新风风机的进口相连接。与烘干物料间的出风口相连的风道内设有温度传感器、湿度传感器；所述热回收装置的新风侧进口设有新风过滤网。所述的主路油分离器和主路冷凝器之间设有第一单向阀，辅路油分离器的出口与主路冷凝器之间设有第二单向阀；第一单向阀的出口分别与主路冷凝器、第二单向阀的出口相连。所述的再冷器的主路出口与中压气液分离器的进口之间依次设有干燥过滤器、观察镜、第一膨胀阀；所述的中压气液分离器的下方出口与蒸发器之间设有第二膨胀阀；所述再冷器的辅路出口与辅路压缩机的吸气口之间设有蒸发压力调节阀。所述的第一膨胀阀和第二膨胀阀为手动膨胀阀、阻流式膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀中的任意一种。所述的主路压缩机和辅路压缩机为定频涡旋式压缩机、定频滚动转子式压缩机、变频涡旋式压缩机、变频滚动转子式压缩机中的任意一种。所述的主路冷凝器和蒸发器为翅片管式换热器、层叠式换热器、平行流式换热器中的任意一种。所述的蒸发压力调节阀为一种受阀前压力控制的比例调节阀、比例积分调节阀、比例微分调节阀、比例积分微分调节阀中的任意一种。所述的再冷器为板式换热器、套管换热器、闪发器中的任意一种结构形式；所述的热回收装置为显热回收型换热器、全热交换器的任意一种。采用上述技术方案的本专利技术通过在常规热泵烘干系统的基础上匹配辅路调节系统和热回收装置，辅路调节系统主要由辅路压缩机、辅路油分离器、再冷器和蒸发压力调节阀等组成，该系统具有以下主要优点：1通过辅路调节系统的辅助调节，该风冷热泵烘干系统既能解决夏季高温制冷工作模式下冷凝压力过高、压缩机压缩比过大、排气温度过高、压缩机经常保护性停机的突出问题，又能解决冬季低温制热工作模式下蒸发温度过低、蒸发器表面结霜严重、压缩机压缩比过大、排气温度过高、制热能力和能效比急剧下降的突出问题，提高了风冷热泵烘干系统全年运行的可靠性、稳定性和经济性，拓宽了风冷热泵烘干系统的应用领域。2通过辅路调节系统的辅助调节，该风冷热泵烘干系统的制热量可以随物料烘干工艺的要求而迅速变化，显著提高了烘干物料的除湿能耗比，保证了烘干物料的层色、品质和香味。3通过热回收装置对排湿余热进行了热回收，该风冷热泵烘干系统性价比高，节能环保。本专利技术解决了现有热泵烘干技术的缺陷，具有广泛的市场应用前景和巨大的市场潜力，适用于大范围推广应用。附图说明图1为本专利技术的结构原理图；图2为单级压缩烘干工作模式流程图；图3为单级压缩+热回收烘干工作模式流程图；图4为三压力烘干工作模式流程图；图5为三压力+热回收烘干工作模式流程图；图6为辅路+PTC+热回收烘干工作模式流程图。图号说明：1主路压缩机，2主路油分离器，3主路冷凝器，4再冷器，5干燥过滤器，6观察镜，7第一膨胀阀，8中压气液分离器，9第二膨胀阀，10蒸发器，11低压气液分离器，12蒸发压力调节阀，13辅路压缩机，14辅路油分离器，15第一单向阀，16第二单向阀，17辅助PTC电加热器，18回风风机，19排湿排热风机，20热回收装置，21新风过滤网，22新风风机，23温度传感器，24湿度传感器，25介质加热室，26烘干物料间，27物料；a排风侧进口，b排风侧出口，c新风侧进口，d新风侧出口。具体实施方式如图1所示，本专利技术包括三压力风冷热泵子系统和烘干介质循环子系统，所述的三压力风冷热泵子系统包括主路压缩机1、主路油分离器2、主路冷凝器3、再冷器4、中压气液分离器8、蒸发器10、低压气液分离器11、辅路压缩机13和辅路油分离器14，所述的主路压缩机1的排气口通过主路油分离器2与主路冷凝器3的进口、辅路油分离器14的出口相连接；所述主路冷凝器3的出口与再冷器4的主路进口相连接；所述再冷器4的主路出口与中压气液分离器8的进口相连接；所述中压气液分离器8的两个出口分别与再冷器4的辅路进口、蒸发器10的进口相连接；所述蒸发器10的出口通过低压气液分离器11与主路压缩机1的吸气口相连接；所述再冷器4的辅路出口与辅路压缩机13的吸气口相连接；所述辅路压缩机13的排气口与辅路油分离器14的进口相连；辅路压缩机13的排气口依次通过辅路油分离器14、第二单向阀16分别与主路冷凝器3的进口、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统，其特征在于：包括三压力风冷热泵子系统和烘干介质循环子系统，所述的三压力风冷热泵子系统包括主路压缩机（1）、主路油分离器（2）、主路冷凝器（3）、再冷器（4）、中压气液分离器（8）、蒸发器（10）、低压气液分离器（11）、辅路压缩机（13）和辅路油分离器（14），所述的主路压缩机（1）的排气口通过主路油分离器（2）与主路冷凝器（3）的进口、辅路油分离器（14）的出口相连接；所述主路冷凝器（3）的出口与再冷器（4）的主路进口相连接；所述再冷器（4）的主路出口与中压气液分离器（8）的进口相连接；所述中压气液分离器（8）的两个出口分别与再冷器（4）的辅路进口、蒸发器（10）的进口相连接；所述蒸发器（10）的出口通过低压气液分离器（11）与主路压缩机（1）的吸气口相连接；所述再冷器（4）的辅路出口与辅路压缩机（13）的吸气口相连接；所述辅路压缩机（13）的排气口与辅路油分离器（14）的进口相连；所述的烘干介质循环子系统包括辅助PTC电加热器（17）、介质加热室（25）和烘干物料间（26），介质加热室（25）和烘干物料间（26）通过风道连接，主路冷凝器（3）和辅助PTC电加热器（17）设置在介质加热室（25）内。...

【技术特征摘要】
1.一种带热回收的三压力风冷热泵烘干系统，其特征在于：包括三压力风冷热泵子系统和烘干介质循环子系统，所述的三压力风冷热泵子系统包括主路压缩机（1）、主路油分离器（2）、主路冷凝器（3）、再冷器（4）、中压气液分离器（8）、蒸发器（10）、低压气液分离器（11）、辅路压缩机（13）和辅路油分离器（14），所述的主路压缩机（1）的排气口通过主路油分离器（2）与主路冷凝器（3）的进口、辅路油分离器（14）的出口相连接；所述主路冷凝器（3）的出口与再冷器（4）的主路进口相连接；所述再冷器（4）的主路出口与中压气液分离器（8）的进口相连接；所述中压气液分离器（8）的两个出口分别与再冷器（4）的辅路进口、蒸发器（10）的进口相连接；所述蒸发器（10）的出口通过低压气液分离器（11）与主路压缩机（1）的吸气口相连接；所述再冷器（4）的辅路出口与辅路压缩机（13）的吸气口相连接；所述辅路压缩机（13）的排气口与辅路油分离器（14）的进口相连；所述的烘干介质循环子系统包括辅助PTC电加热器（17）、介质加热室（25）和烘干物料间（26），介质加热室（25）和烘干物料间（26）通过风道连接，主路冷凝器（3）和辅助PTC电加热器（17）设置在介质加热室（25）内。2.根据权利要求1所述的带热回收的三压力风冷热泵烘干系统，其特征在于：所述的烘干介质循环子系统的风道内设有回风风机（18）、排湿排热风机（19）、热回收装置（20）、新风风机（22），所述介质加热室（25）的出风口通过风道与烘干物料间（26）的进风口相连接；烘干物料间（26）的出风口分别与回风风机（18）的进风口和排湿排热风机（19）的进风口相连接；所述回风风机（18）的出风口通过风道分别与新风风机（22）的出风口和介质加热室（25）的进风口相连接；所述排湿排热风机（19）的出风口与热回收装置（20）的排风侧进口（a）相连接；所述热回收装置（20）的排风侧出口（b）通过风道与室外排风出口相连接；所述热回收装置（20）的新风侧出口（d）通过风道与新风风机（22）的进口相连接。3.根据权利要求2所述的带热回收的三压力风冷热...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘寅，崔四齐，马静，刘恩海，孙昆峰，酒曼，张艳，李悦，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41