本实用新型专利技术提供了一种外热启动与深度除湿的烘干装置，包括热泵系统、干燥部分、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道，流入通道的输入端与流出通道的输出端连通，构成一供干燥介质循环的回路；干燥部分包括有两个或两个以上的干燥间；热泵系统包括至少一组单冷型热泵机组和至少一组冷暖型热泵机组；单冷型热泵机组包括有相连的第一压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器，冷凝器均设置在干燥介质流入通道内，至少一个蒸发器设置在干燥介质流出通道内；冷暖型热泵机组包括有第一换热器、第二换热器、第二节流阀、第二压缩机和换向四通阀；第一换热器位于流入通道与流出通道之间的通道上，第二换热器位于外部空气内。
【技术实现步骤摘要】
一种外热启动与深度除湿的烘干装置
本技术涉及干燥热泵设计
，尤其涉及一种外热启动与深度除湿的烘干装置。
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：①热泵冷凝器的制热功率主要由蒸发温度(蒸发压力)决定，与蒸发温度正相关！②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℃1.热泵冷凝器的制热功率与蒸发温度正相关请看美国complan公司ZWKSE压缩机测试报告中冷凝器制热功率与蒸发温度(蒸发压力)的逻辑关系；在同一个冷凝温度(例如65℃)下，冷凝器制热功率在不同的蒸发温度时差别很大：蒸发温度每提高10℃，制热功率提高25％左右；ZWKSE压缩机驱动的热泵系统，冷凝器在蒸发温度-30℃与+15℃时的制热功率分别为4315W、12544W，相差190％。而在同一个蒸发温度(例如10℃)下，热泵机组在不同冷凝温度时的制热功率如下表：冷凝温度℃6555453525制热功率W1105911183113841163111903在同一个蒸发温度10℃条件下，热泵机组在25℃～65℃的不同冷凝温度时的制热功率11kw以上，在11～12kw之间，相差≤8％；这说明:热泵冷凝器的制热功率主要由蒸发温度(蒸发压力)决定，与蒸发温度正相关。2.热泵机组的循环温升与制热能效比负相关请看美国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、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，本技术提供了一种外热启动与深度除湿的烘干装置，包括热泵系统、干燥部分、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道，所述流入通道的输入端与所述流出通道的输出端连通，构成一供干燥介质循环的回路；所述干燥部分包括有两个或两个以上的干燥间；所述热泵系统包括至少一组单冷型热泵机组和至少一组冷暖型热泵机组；所述单冷型热泵机组包括有相连的第一压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器，所述冷凝器均设置在所述干燥介质流入通道内，至少一个蒸发器设置在所述流出通道内；所述冷暖型热泵机组包括有第一换热器、第二换热器、第二节流阀、第二压缩机和换向四通阀，所述第一换热器一端连接所述第二换热器的一端且之间连接有第二节流阀，所述第一换热器另一端、第二换热器的另一端以及第二压缩机的两端均连接所述换向四通阀；所述第一换热器位于所述流入通道与所述流出通道之间的通道上，所述第二换热器位于外部空气内。较佳地，所述第一换热器位于远离所述干燥部分的冷凝器的进风侧。较佳地，两个或两个以上的所述干燥间相并联，所述流入通道的输出端连接有一分配管，由所述流入通道输出的干燥介质通过所述分配管流向各个所述干燥间；两个或两个以上的干燥间还通过一汇总管与所述流出通道的输入端连接，由各个所述干燥间流出的干燥介质通过所述汇总管汇总流入到所述流出通道内。较佳地，所述热泵系统包括有两套或两套以上的单冷型热泵机组；所有单冷型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，所述热泵系统至少包括有三套热泵机组，其中至少两套所述热泵机组的蒸发器位于所述干燥介质流出通道内，至少一套所述热泵机组的蒸发器位于干燥介质流出通道外部大气环境内。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等等干燥介质。本技术提供的一种外热启动与深度除湿的烘干装置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、本技术通过设置带四通阀的冷暖型热泵机组，在干燥系统启动时，通过调节四通阀，使得内置的第一换热器作为冷凝器使用，外置的第二换热器作为蒸发器使用；置于环境空气中的第二换热器吸收外部环境空气的热量，经热泵注入置于干燥系统内部的第一换热器，将由外部第二换热器吸收的热量加上第二压缩机的压缩功而组成的总热量释放给干燥系统内部空气，从而快速提升了干燥系统的热负荷，加快了启动进程；2、本技术通过设置带四通阀的冷暖型热泵机组，在干燥运行过程中，通过调节四通阀，使得内置的第一换热器作为蒸发器使用，外置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种外热启动与深度除湿的烘干装置，其特征在于，包括热泵系统、干燥部分、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道，所述流入通道的输入端与所述流出通道的输出端连通，构成一供干燥介质循环的回路；所述干燥部分包括有两个或两个以上的干燥间；所述热泵系统包括至少一组单冷型热泵机组和至少一组冷暖型热泵机组；所述单冷型热泵机组包括有相连的第一压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器，所述冷凝器均设置在所述流入通道内，至少一个蒸发器设置在所述流出通道内；所述冷暖型热泵机组包括有第一换热器、第二换热器、第二节流阀、第二压缩机和换向四通阀，所述第一换热器一端连接所述第二换热器的一端且之间连接有第二节流阀，所述第一换热器另一端、第二换热器的另一端以及第二压缩机的两端均连接所述换向四通阀；所述第一换热器位于所述流入通道与所述流出通道之间的通道上，所述第二换热器位于外部空气内。
【技术特征摘要】
1.一种外热启动与深度除湿的烘干装置，其特征在于，包括热泵系统、干燥部分、与干燥部分相连通的干燥介质流入通道和流出通道，所述流入通道的输入端与所述流出通道的输出端连通，构成一供干燥介质循环的回路；所述干燥部分包括有两个或两个以上的干燥间；所述热泵系统包括至少一组单冷型热泵机组和至少一组冷暖型热泵机组；所述单冷型热泵机组包括有相连的第一压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器，所述冷凝器均设置在所述流入通道内，至少一个蒸发器设置在所述流出通道内；所述冷暖型热泵机组包括有第一换热器、第二换热器、第二节流阀、第二压缩机和换向四通阀，所述第一换热器一端连接所述第二换热器的一端且之间连接有第二节流阀，所述第一换热器另一端、第二换热器的另一端以及第二压缩机的两端均连接所述换向四通阀；所述第一换热器位于所述流入通道与所述流出通道之间的通道上，所述第二换热器位于外部空气内。2.根据权利要求1所述的外热启动与深度除湿的烘干装置，其特征在于，所述第一换热器位于远离所述干燥部分的冷凝器的进风侧。3.据权利要求1所述的外热启动与深度除湿的烘干装置，其特征在于，两个或两个以上的所述干燥间相并联，所述流入通道的输出端连接有一分配管，由所述流入通道输出的干燥介质通过所...
【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：新型
国别省市：上海,31
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