一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，包括干燥部分、用于产生干燥介质的热泵系统、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道；流入通道与流出通道首尾连通，干燥部分与流入通道、流出通道构成一供干燥介质循环的回路；干燥部分包括有至少一个干燥间，每个干燥间内布置有至少两个干燥段，两个或两个以上的干燥段顺序间隔开来设置，且相邻干燥段之间的空间形成缓苏段；来自流入通道内的干燥介质流过干燥段；被干燥物经过干燥段进行干燥，然后进入到缓苏段中进行缓苏后，再进入到下一个干燥段进行干燥。本发明专利技术通过多个加热干燥段缓苏段的设置，降低了干燥作业温度，大幅提高了热泵机组的制热能效比，并且彻底消除了干燥装置出风对环境的粉尘污染。

A drying system with multi section heating and multi stage drying and airflow closed loop heat pump

The invention provides a flow closed loop heat pump drying system multistage heating multistage tempering drying, including drying part, used to produce dry medium heat pump system, and drying part communicated with the drying medium inflow passage and the outflow passage; flow channel and outflow channel are communicated, drying part and the inflow passage and outflow channel a dry medium circulation loop; the drying part comprises at least one drying room, each drying room layout within at least two dry, two or more than two sequential interval drying section from the set, and between the adjacent dry space formed from the tempering period; drying medium flows through the inflow channel the dry matter to be dried after drying; drying, and then into the tempering period of tempering, then go to the next drying drying section. The invention reduces the drying operation temperature through the setting of a plurality of heating and drying sections in the Su Su section, greatly improves the heat energy efficiency ratio of the heat pump unit, and completely eliminates the dust pollution of the air outlet of the drying device on the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统
本专利技术涉及干燥热泵设计
，尤其涉及一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统。
技术介绍
将热泵运用于含湿物料例如潮湿谷物的中低温干燥，具有鲜明的节能环保的特点，已经引起了热工
和社会各界的高度关注。相当多的热泵空调企业，试水谷物热泵干燥，木材热泵干燥，烟叶、大枣、枸杞、葡萄、黑木耳、中草药等等农产品热泵干燥，米粉、面条、海产品、腌腊制品等等食物制品热泵干燥，取得了不俗的业绩。但是，热泵用于谷物干燥，还存在着如下关键技术问题：一、制取高温空气将使热泵制热能效比大幅降低通常，为了提高干燥强度和干燥效率，采取提高干燥装置进风温度的做法，也就是通过提高干燥空气的温度来提高干燥空气的焓值、降低干燥空气的相对湿度，从而提高干燥空气对含湿物料的加热能力和吸湿能力；但是，如果不是采用燃煤热风炉等等化石热源，而是采用热泵作为干燥热风的热源，那么，提高干燥装置进风温度以提高干燥空气对含湿物料的加热能力和吸湿能力的做法，就是“杀敌一千自损八百”，甚至“杀敌八百自损一千”，技术上、经济上都得不偿失。从下面的美国complan(谷轮)压缩机在不同蒸发温度与不同冷凝温度下的制热量测试报告中，可以得到如下关于热泵制热特性的重要结论：热泵系统的循环温升(冷凝温度-蒸发温度)决定制热能效比，并且循环温升与制热能效比负相关。在下表中，H-制热量，P-输入功率；系统过冷度SC＝8℃，回气过热度SH＝11℃。请看上述美国complan公司ZWKSE压缩机测试报告中的三个典型工况：①循环温升10℃(冷凝温度25℃蒸发温度15℃)工况在冷凝温度25℃蒸发温度15℃工况下，热泵系统的循环温升为10℃(冷凝温度25℃-蒸发温度15℃)，热泵机组的制热能效比(制热功率/电机功率)高达13860W/1427W＝9.7；如果加上风机电功率等因素，制热能效比也将达到7左右的水平；②循环温升60℃(冷凝温度65℃蒸发温度5℃)工况在冷凝温度65℃蒸发温度5℃工况下，循环温升为60℃，热泵机组的制热能效比降低到9774W/3187W＝3.1，而这3187W只是压缩机的电功率，如果加上风机电功率以及蒸发器将出现反转化霜系统不制热等等因素，全程制热能效比将降低到接近于2的水平；③循环温升95℃(冷凝温度65℃蒸发温度-30℃)工况在冷凝温度65℃蒸发温度-30℃工况下，循环温升达到95℃，热泵机组的制热能效比只有4315W/2853W＝1.52，而这2853W只是压缩机的电功率，如果加上风机电功率以及蒸发器反转化霜系统不制热等等因素，全程制热能效比将降低到接近于1的水平，热泵的节能特性丧失殆尽。上述美国complan公司ZWKSE压缩机测试报告表明：热泵制热能效比，与热泵系统的循环温升(冷凝温度-蒸发温度)成负相关关系；循环温升越低，制热能效比越高；循环温升越高，制热能效比越低，并且循环温升每扩大10℃，制热能效比降低20％左右；当循环温升达到60℃以上，热泵机组的经济性将会很差。二、高温干燥降低了谷物的品质采用高温干燥气流来干燥含湿物料例如潮湿谷物，就是利用高温干燥气流加热潮湿谷物，推动潮湿谷物中水分吸热汽化逸出，高温干燥空气降温所放出的显热，变成了潮湿谷物水分汽化的相变潜热。但是，这种干燥空气降温放热以推动潮湿谷物水分汽化的“热湿交换”，主要发生在潮湿谷物的表面和浅层；在潮湿谷物的表面和浅层失去水分之后，谷物内部与表面的含水率的差距扩大，形成“内湿外干”的湿度梯度，推动水分自谷物内部向表面扩散，直到谷物内外的含水率接近或达到新的平衡，这一谷物内部水分的迁移过程被称之为“缓苏”；这一个谷物缓苏过程，实现水分自谷物内部向表面扩散，是为下一个热风干燥阶段到来所做的准备。显然，进入干燥装置的空气温度越高，就越有利于提高干燥空气对含湿物料例如潮湿谷物的加热效果、推动谷物表面和浅层水分的快速吸热汽化、促进谷物内部与谷物表面含水率差距的快速扩大、形成谷物“内湿外干”的大台阶的水分梯度，含湿物料的干燥效果也就越好；但是，就谷物干燥而言，过高温度的干燥空气，将使潮湿谷物的表面和浅层快速深度失水，内湿外干的水分梯度快速扩大；过高温度的干燥空气，造成谷物内外温度和含水率的严重不平衡，致使谷物出现裂纹甚至碎裂，降低谷物的生物活性，降低谷物的口感和品质。三、干燥装置出风粉尘排放污染大气环境干燥过程中，谷物自身携带的和裹挟的谷毛、谷衣和泥土粉尘，在干燥装置中被干燥热风脱去水分之后，变得轻盈、稀松，肆意脱离谷物主体，随着干燥装置的出风排入大气环境，成为大气污染物的重要来源。
技术实现思路
针对现有技术中干燥系统存在的问题，本专利技术提供了一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，包括干燥部分、用于产生干燥介质的热泵系统、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道；所述流入通道与所述流出通道首尾连通，所述干燥部分与所述干燥介质流入通道、流出通道构成一供干燥介质循环的回路；所述干燥部分包括有至少一个干燥间，每个所述干燥间内布置有至少两个干燥段，两个或两个以上的干燥段顺序间隔开来设置，且相邻干燥段之间的空间形成缓苏段；来自所述流入通道内的干燥介质流过所述干燥段；被干燥物经过所述干燥段进行干燥，然后进入到所述缓苏段中进行缓苏后，再进入到下一个干燥段进行干燥。较佳地，所述干燥段包括至少一个干燥组，每个干燥组上设置有一个干燥通道，所述干燥通道垂直于所述被干燥物的流动方向；所述干燥通道的两侧形成两干燥段子模块，所述被干燥物位于所述干燥段子模块内，所述干燥介质进入所述干燥通道内后流经两侧的干燥段子模块，对干燥段子模块内的被干燥物干燥后，流出干燥段。较佳地，所述干燥段子模块上有干燥介质流入流出的侧壁均由网板构成，且所述网板上的网孔的尺寸小于所述被干燥物的尺寸。较佳地，所述干燥通道的末端呈封闭状态。较佳地，当所述干燥段包括有两个或两个以上的干燥组时，相邻干燥组之间留有流出通道，流出通道朝向干燥介质的流入通道一侧呈封闭状态。较佳地，所述热泵系统至少包括有两套热泵机组，每套热泵机组均包括有相连的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器；所述冷凝器均设置在干燥介质所述流入干燥间通道内，至少一个蒸发器设置在所述干燥介质流出干燥间通道内；其中，所有热泵机组内的冷凝器自所述流入通道的进口开始向所述干燥间顺序排列设置，其每套相对应的且位于所述流出通道内的蒸发器自所述流出通道的出口开始向所述干燥间顺序排列设置。较佳地，所述热泵系统包括有三套热泵机组，三套所述热泵机组的蒸发器均位于所述流出通道内。较佳地，各所述冷凝器到所述干燥间之间的位置远近顺序，与其对应组的蒸发器到干燥间的位置远近顺序一致。较佳地，所述干燥部分包括有两个或两个以上相并联的所述干燥间，由所述流入通道过来的干燥介质被分配给各个干燥间进行干燥，干燥完成后再汇聚输送到所述流出通道中。较佳地，所述干燥介质为承载热量并且传递热量能够直接地或间接地加热含湿物料推动含湿物料中水分蒸发的介质，所述干燥介质采用空气或氮气或二氧化碳或其他惰性气体。本专利技术提供的一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：1、多个加热干燥段缓苏段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，其特征在于，包括干燥部分、用于产生干燥介质的热泵系统、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道；所述流入通道与所述流出通道首尾连通，所述干燥部分与所述流入通道、流出通道构成一供干燥介质循环的回路；所述干燥部分包括有至少一个干燥间，每个所述干燥间内布置有至少两个干燥段，两个或两个以上的干燥段顺序间隔开来设置，且相邻干燥段之间的空间形成缓苏段；来自所述流入通道内的干燥介质流过所述干燥段；被干燥物经过所述干燥段进行干燥，然后进入到所述缓苏段中进行缓苏后，再进入到下一个干燥段进行干燥。

【技术特征摘要】
1.一种多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，其特征在于，包括干燥部分、用于产生干燥介质的热泵系统、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道；所述流入通道与所述流出通道首尾连通，所述干燥部分与所述流入通道、流出通道构成一供干燥介质循环的回路；所述干燥部分包括有至少一个干燥间，每个所述干燥间内布置有至少两个干燥段，两个或两个以上的干燥段顺序间隔开来设置，且相邻干燥段之间的空间形成缓苏段；来自所述流入通道内的干燥介质流过所述干燥段；被干燥物经过所述干燥段进行干燥，然后进入到所述缓苏段中进行缓苏后，再进入到下一个干燥段进行干燥。2.根据权利要求1所述的多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥段包括至少一个干燥组，每个干燥组上设置有一个干燥通道，所述干燥通道垂直于所述被干燥物的流动方向；所述干燥通道的两侧形成两干燥段子模块，所述被干燥物位于所述干燥段子模块内，所述干燥介质进入所述干燥通道内后流经两侧的干燥段子模块，对干燥段子模块内的被干燥物干燥后，流出干燥段。3.根据权利要求2所述的多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥段子模块上有干燥介质流入流出的侧壁均由网板构成，且所述网板上的网孔的尺寸小于所述被干燥物的尺寸。4.根据权利要求2所述的多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥通道的末端呈封闭状态。5.根据权利要求2所述的多段加热多段缓苏烘干的气流闭路循环热泵干燥系统，其特征在于，当所述干燥段包括有两个或两个以上的干燥组时，相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛世山，马骥，王勤，李成伟，王庆伦，
申请(专利权)人：上海伯涵热能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31