具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备及干燥方法技术

本发明专利技术公开了一种具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备及物料干燥方法，包括热泵系统和烘干车间，烘干车间内设有热泵主机室、回风风道和烘干室；回风风道顶部高于烘干室，烘干室右侧设有与回风风道相连通的出风口；回风风道内设有排湿风道，排湿风道的另一端伸入热泵主机室；排风室与热泵主机室之间设有内循环风门，排风室侧壁设有排风风门；热泵主机室内设有新风风道，新风风道与排湿风道的交汇处设有热回收器，新风风道上设有内新风风门。本发明专利技术的具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备结构紧凑，配合干燥方法，能根据具体情况选择最优运行模式，综合各模式所具有的优点，通过模式切换降低各模式的缺点的影响，能耗低，烘干效率高。

【技术实现步骤摘要】
具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备及干燥方法
本专利技术涉及一种热泵干燥设备，特别是适用于农副产品等脱水干燥时的专用设备及干燥方法。
技术介绍
目前，热泵干燥设备在干燥设备领域有广阔的发展前景，特别是烘干温度在75℃以下的烘干领域。随着国家对节约能源、环境保护等方面越来越重视，热泵干燥设备的应用越来越受到人们的重视。热泵干燥设备是物料干燥的专用设备，热泵系统为干燥设备提供热量供给，把经过升温后的气流送入烘干室，高温干燥的气流把物料中的水汽带走，从而达到干燥的目的。在使用循环风时，随着高温气流不断带走水汽，气流的温度的逐渐降低，湿度增加，对物料的脱水能力逐渐降低；当气流湿度达到设定湿度目标后排出一部分烘干房内的热湿空气，同时引入环境中的干燥空气，继续进行脱水干燥过程。目前热泵烘干设备主要分为两种，即热风排湿型和蒸发器除湿型。热风排湿型热泵烘干设备是利用排出热湿空气，引入外界干燥空气以达到烘干目的。蒸发器除湿型烘干设备是利用蒸发器的冷量，把排湿风处理到露点温度以下，凝结出冷凝水以达到干燥物料的目的。上述两种类型的烘干设备均有各自特点，优缺点也很明显。热风排湿形式受外界冷空气的状态影响较大，外界较冷时效率比较低；蒸发器除湿型受物料特性影响较大，当物料半干以后，烘干气流中水分较少，蒸发器除湿能效很低。目前，市场上缺少一种能够扬长避短，集两种类型的烘干设备于一身的热泵干燥设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够在蒸发器除湿型烘干设备和热风排湿型热泵烘干设备之间切换的热泵干燥设备。为实现上述目的，本专利技术的具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备包括热泵系统和烘干车间，烘干车间内由左至右依次设有热泵主机室、回风风道和用于盛放物料的烘干室；回风风道顶部高于烘干室并向右延伸，烘干室右侧设有出风口，出风口与回风风道相连通；热泵主机室底部一侧设有热泵主机室风门，热泵主机室向上连接有排风室；回风风道内于顶部位置设有排湿风道，排湿风道的另一端伸入排风室并向下伸入热泵主机室下部；热泵系统包括通过制冷剂管路循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，压缩机、节流装置和蒸发器组成热泵主机，热泵主机位于热泵主机室内，所述热泵主机的顶部设有出风方向向上的热泵蒸发风机；蒸发器与排湿风道的下端开口相邻；冷凝器位于回风风道的底部与烘干车间之间；所述排湿风道间隔设有两条，各排湿风道的右端开口处分别设有排湿风机；排风室与热泵主机室之间设有内循环风门，排风室侧壁设有排风风门；所述热泵主机室内设有新风风道，新风风道的两端分别开口于热泵主机室相对两侧壁上，新风风道的两端分别设有室外新风风门；新风风道与所述各排湿风道均呈十字交叉状，新风风道与每个排湿风道的交汇处均设有热回收器，各热回收器的壳程或管程与新风风道相连通，各热回收器的管程或壳程与排湿风道相连通；两排湿风道之间的新风风道上设有烘干室新风风门，烘干室新风风门位于新风风道和回风风道之间；新风风道下方的回风风道内设有出风方向朝下的循环风机，循环风机位于冷凝器的上方；以指向烘干室新风风门的方向为内向，两排湿风道外侧的新风风道上分别设有内新风风门，内新风风门位于新风风道和回风风道之间。所述热泵主机室风门并排间隔设有两个以上；所述排风风门在排风室的相对两侧壁上对称设有两个。所述回风风道内设有湿度传感器和温度传感器。本专利技术的目的还在于提供一种使用上述热泵干燥设备烘干物料的干燥方法。为实现上述目的，本专利技术的使用上述具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备进行物料干燥的方法依次按以下步骤进行：第一步骤是按简单模式运行；开启热泵主机室风门、内循环风门、排风风门、热泵蒸发风机、压缩机和循环风机，关闭排湿风机、内新风风门、烘干室新风风门和室外新风风门；此时，在热泵蒸发风机的抽风作用下，室外空气由热泵主机室风门进入热泵主机室与蒸发器换热，将蒸发器产生的冷量通过内循环风门和排风风门排出；在循环风机的作用下，循环风向下通过冷凝器进入烘干室，循环风在通过冷凝器时得到加热，加热后的循环风在烘干室内对物料产生烘干作用；物料烘干过程中产生的水蒸汽被循环风带走，循环风经回风风道返回循环风机处，从而在循环过程中不断烘干物料；在简单模式的运行过程中，物料持续烘干时，产生的水蒸汽不断进入循环风内；循环风的相对湿度越高，烘干效果越低；当回风风道内的相对湿度高于第一切换湿度时，转入第二步骤即蒸发器除湿模式；所述第一切换湿度大于50%且小于等于80%，由工作人员根据运行工况确定具体值；关闭内循环风门和排风风门，打开内新风风门和排湿风机，进入第二步骤；第二步骤是按蒸发器除湿模式运行；此时，在排湿风机的作用下，回风风道内的一部分回风进入排湿风道，另一部分回风则仍然直接回流至循环风机处；进入排湿风道的循环风经热回收器后由排湿风道的下端开口处排入热泵主机室，通过蒸发器后由热泵蒸发风机送至热泵主机室的顶部，并经内新风风门进入新风风道，然后通过烘干室新风风门进入回风风道，与未进入排湿风道的循环风汇合后经循环风机和冷凝器被送入烘干室，循环风在冷凝器处得到加热，并对烘干室内的物料产生烘干作用；循环风经烘干室右侧的出风口重新进入回风风道，形成循环；当回风风道内的相对湿度低于第二切换湿度时，转入热风排湿烘干模式；第二切换湿度大于等于10且小于等于50%，由工作人员根据运行工况确定具体值；打开室外新风风门、内循环风门和排风风门，关闭内新风风门，进入第三步骤；第三步骤是按热风排湿烘干模式运行；此时，在排湿风机的作用下，回风风道内的一部分回风作为排湿风进入排湿风道，另一部分回风则仍然直接回流至循环风机处；在循环风机的抽吸作用下，室外新风由室外新风风门进入新风风道，在经过热回收器时与排湿风进行热交换，在吸收了排湿风内的热量后经烘干室新风风门进入回风风道，与未进入排湿风道的循环风汇合后经循环风机和冷凝器被送入烘干室，汇合后的风在冷凝器处得到加热，并对烘干室内的物料产生烘干作用；气流经烘干室右侧的出风口重新进入回风风道，从而持续不断地运行；在第三步骤的持续运行过程中，排湿风道内的热湿气流经过蒸发器时为蒸发器提供热量，实现废热利用；在热泵蒸发风机的作用下，排湿风道内的气流以及热泵主机室风门处的室外空气被吸入热泵主机室，带走蒸发器所产生的冷量后由内循环风门和排风风门排出；当回风风道内的相对湿度高于第一切换湿度时，转入第二步骤即蒸发器除湿模式；第四步骤是物料烘干程度达标后，关闭各风机、各风门以及热泵系统的压缩机，将物料运出烘干室，停止物料干燥过程。本专利技术设计了一种具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备及相应的干燥方法，利用风门相互转换可以实现热风排湿型和蒸发器除湿型两种烘干类型的相互切换，在不同烘干需求时选择合适的烘干模式，结合两种烘干模式的优点，提高烘干效率，降低烘干成本。简单模式具有操作简单，热空气温升较快的优点（因为简单模式下既没有在烘干室内引入新风，又没有使循环风通过蒸发器降温，因此温升较快）。这种模式的缺点是热泵系统受外界环境温度的影响较大，在外界气温较低时，蒸发器处温度很低，从而降低了热泵系统的运行效率。蒸发器除湿模式的优点是热泵系统受环境温度的影响很小，更能适应低温环境。该模式下，温度较高的排湿风（排湿风道内的气流）用来加热蒸发器，大幅改善了蒸发本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备，其特征在于：包括热泵系统和烘干车间，烘干车间内由左至右依次设有热泵主机室、回风风道和用于盛放物料的烘干室；回风风道顶部高于烘干室并向右延伸，烘干室右侧设有出风口，出风口与回风风道相连通；热泵主机室底部一侧设有热泵主机室风门，热泵主机室向上连接有排风室；回风风道内于顶部位置设有排湿风道，排湿风道的另一端伸入排风室并向下伸入热泵主机室下部；热泵系统包括通过制冷剂管路循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，压缩机、节流装置和蒸发器组成热泵主机，热泵主机位于热泵主机室内，所述热泵主机的顶部设有出风方向向上的热泵蒸发风机；蒸发器与排湿风道的下端开口相邻；冷凝器位于回风风道的底部与烘干车间之间；所述排湿风道间隔设有两条，各排湿风道的右端开口处分别设有排湿风机；排风室与热泵主机室之间设有内循环风门，排风室侧壁设有排风风门；所述热泵主机室内设有新风风道，新风风道的两端分别开口于热泵主机室相对两侧壁上，新风风道的两端分别设有室外新风风门；新风风道与所述各排湿风道均呈十字交叉状，新风风道与每个排湿风道的交汇处均设有热回收器，各热回收器的壳程或管程与新风风道相连通，各热回收器的管程或壳程与排湿风道相连通；两排湿风道之间的新风风道上设有烘干室新风风门，烘干室新风风门位于新风风道和回风风道之间；新风风道下方的回风风道内设有出风方向朝下的循环风机，循环风机位于冷凝器的上方；以指向烘干室新风风门的方向为内向，两排湿风道外侧的新风风道上分别设有内新风风门，内新风风门位于新风风道和回风风道之间。...

【技术特征摘要】
1.具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备，其特征在于：包括热泵系统和烘干车间，烘干车间内由左至右依次设有热泵主机室、回风风道和用于盛放物料的烘干室；回风风道顶部高于烘干室并向右延伸，烘干室右侧设有出风口，出风口与回风风道相连通；热泵主机室底部一侧设有热泵主机室风门，热泵主机室向上连接有排风室；回风风道内于顶部位置设有排湿风道，排湿风道的另一端伸入排风室并向下伸入热泵主机室下部；热泵系统包括通过制冷剂管路循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，压缩机、节流装置和蒸发器组成热泵主机，热泵主机位于热泵主机室内，所述热泵主机的顶部设有出风方向向上的热泵蒸发风机；蒸发器与排湿风道的下端开口相邻；冷凝器位于回风风道的底部与烘干车间之间；所述排湿风道间隔设有两条，各排湿风道的右端开口处分别设有排湿风机；排风室与热泵主机室之间设有内循环风门，排风室侧壁设有排风风门；所述热泵主机室内设有新风风道，新风风道的两端分别开口于热泵主机室相对两侧壁上，新风风道的两端分别设有室外新风风门；新风风道与所述各排湿风道均呈十字交叉状，新风风道与每个排湿风道的交汇处均设有热回收器，各热回收器的壳程或管程与新风风道相连通，各热回收器的管程或壳程与排湿风道相连通；两排湿风道之间的新风风道上设有烘干室新风风门，烘干室新风风门位于新风风道和回风风道之间；新风风道下方的回风风道内设有出风方向朝下的循环风机，循环风机位于冷凝器的上方；以指向烘干室新风风门的方向为内向，两排湿风道外侧的新风风道上分别设有内新风风门，内新风风门位于新风风道和回风风道之间。2.根据权利要求1所述的具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备，其特征在于：所述热泵主机室风门并排间隔设有两个以上；所述排风风门在排风室的相对两侧壁上对称设有两个。3.根据权利要求1或2所述的具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备，其特征在于：所述回风风道内设有湿度传感器和温度传感器。4.使用权利要求3中所述具有除湿型与排湿型切换功能的热泵干燥设备进行物料干燥的方法，其特征在于依次按以下步骤进行：第一步骤是按简单模式运行；开启热泵主机室风门、内循环风门、排风风门、热泵蒸发风机、压缩机和循环风机，关闭排湿风机、内新风风门、烘干室新风风门和室外新风风门；此时，在热泵蒸发风机的抽风作用下，室外空气由热泵主机室风门进入热泵主机室与蒸发器换热，将蒸发器产生的冷量通过内循环风门和排风风门排出；在循环风机的作用下，循环风向下通过冷凝器进入烘干室，循环风...

【专利技术属性】
技术研发人员：程烨，杨德亮，都洪阳，张二宾，孟祥坤，卢邦纬，来海燕，高宇，
申请(专利权)人：河南佰衡节能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41