带深度过冷的热泵干燥系统技术方案

本发明专利技术带深度过冷的热泵干燥系统，可以用于各种物料的干燥领域。系统包括多套独立的热泵机组，过冷器组，风机以及中央控制器；每套热泵机组包括压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤器、膨胀阀和蒸发器。带深度过冷的热泵干燥系统中冷凝温度较高或过冷度较小的热泵机组配备了过冷器，用除湿后的低温空气冷却从冷凝器出来的液态制冷剂，大大提高过冷度，提高制冷量。采用多台过冷器时，可采用空气侧并联或串联布置。在系统中用于干燥的空气依次经过各蒸发器被逐级冷却除湿，后经过各冷凝器被重新加热，实现了空气的梯级冷却和加热，具有传热温差小、节能高效的优点。

【技术实现步骤摘要】
带深度过冷的热泵干燥系统
本专利技术涉及热泵干燥
，特别是涉及一种带深度过冷的热泵干燥系统。
技术介绍
在干燥领域中，随着国家大气环境保护力度的加强和企业及个人环保意识的不断增强，热泵干燥成为工农业干燥生产工艺的首选。而传统的燃煤或燃气锅炉热风干燥系统，通过燃烧将煤炭中的能量传递给空气，高温空气吹过被干燥物品，经过加热和吸湿作用使物品得到干燥。在这个过程中，系统热效率很低，并且会产生大量的氮氧化物、硫化物以及二氧化碳的排放，不利于节能环保，急需新型的干燥技术来取代传统的热风干燥。如今热泵干燥是一种广泛应用的节能环保技术，其COP可以达到3-4以上，节能效果可以达到50%，且干燥温度的调节范围较宽，相比较于传统的燃煤或燃气锅炉热风干燥系统，采用热泵干燥具有节能低费用、无污染、清洁卫生的优点。但在热泵干燥得到广泛应用的同时，部分热泵系统存在冷凝温度高制冷剂不能完全冷凝或过冷度较小的问题，一些热泵干燥系统中并未设置过冷器来提高过冷度。当过冷度增大时系统的单位制冷量得到较大幅度提高，系统热效率也会进一步提升。本专利技术在现有热泵干燥系统的基础上，通过设置过冷器实现系统制冷剂的深度过冷，提高热效率。经检索，申请号201310297341.5申请的“一种干燥装置及干燥方法”专利技术专利专利技术了一种应用热泵除湿装置的新型干燥系统，可以干燥多种瓜果，适应性较好，但其在干燥高含水率瓜果以及持续高负荷运行时未考虑热泵的过冷和节能要求；申请号201310321715.2申请的“热泵型谷物烘干机”专利技术专利专利技术了带有一或多个热泵机组的干燥系统，干燥温度较高，当干燥量比较大时制冷剂可能存在过冷度不够以及能量损耗方面的问题；201310641067.9所申请的“一种新型热泵干燥装置”专利技术专利专利技术的热泵干燥系统中的制冷剂循环回路包括主冷凝器和辅助冷凝器，系统中未加装长时间连续运转时促使制冷剂完全冷凝以及过冷的装置，应用在物料干燥领域的热泵系统，部分热泵机组的冷凝温度较高或者过冷度较小，限制了单位制冷量以及系统热效率的提升。
技术实现思路
本专利技术的任务在于克服现有技术中存在的缺点，在现有的热泵系统的基础上，提供一种带深度过冷的热泵干燥系统，本专利技术带深度过冷的热泵干燥系统为冷凝温度较高或过冷度较小的一套或多套热泵机组配备了过冷器，过冷器安装在空气流动方向上的所有热泵机组的蒸发器后面，用除湿后的低温空气冷却从冷凝器出来的液态制冷剂，大大提高过冷度，提高制冷量。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：带深度过冷的热泵干燥系统，包括：多套独立的热泵机组，风机，一台或多台过冷器组成的过冷器组以及中央控制器；每套热泵机组包括压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤器、膨胀阀和蒸发器组成的制冷剂循环回路。带深度过冷的热泵干燥系统中冷凝温度较高或过冷度较小的一套或多套热泵机组配备了过冷器组成过冷器组，用除湿后的低温空气冷却从冷凝器出来的液态制冷剂，大大提高过冷度，提高制冷量。采用多台过冷器构成过冷器组时，可采用空气侧并联或串联布置的方式。在系统中用于干燥的空气依次经过各蒸发器被逐级冷却除湿，后经过各冷凝器被重新加热，实现了空气的梯级冷却和加热。风机提供空气循环动力，可以安装在带深度过冷的热泵干燥系统中蒸发器和冷凝器之间，也可以安装在空气流动方向上的冷凝器之后或蒸发器之前；中央控制器是对带深度过冷的热泵干燥系统中各设备的运行进行调控的控制系统，保证空气的除湿效果和加热后的温度到设定值。实际应用中，根据热泵机组的制冷剂的冷凝状况以及过冷度要求选择需要安装过冷器的机组以及过冷器的台数，对于同一机组可以安装一台或多台过冷器，通过过冷器的空气为经过各热泵机组的蒸发器除湿冷却后的低温空气，此时的空气温度在整个系统中达到最低，制冷剂与空气温差较大具有较好的冷却效果，大大提高了过冷度，增加了单位制冷量，系统热效率得到较大幅度提高。对于带深度过冷的热泵干燥系统中具有多台过冷器构成过冷器组时，可以有串联和并联两种布置方式。在串联布置时，多台过冷器在空气流动通道中前后布置，空气依次经过各台过冷器，冷凝温度高或过冷度相对较小的机组配备的过冷器在前，以保证各机组的制冷剂均具有较好的过冷效果；并联布置时，过冷器在空气通道并列上下或左右布置，温度较低的空气同时对各台过冷器进行冷却，保证各热泵机组的制冷剂均具有较大的过冷度。附图说明图1是本专利技术带深度过冷的热泵干燥系统实施例一示意图。图2是本专利技术带深度过冷的热泵干燥系统实施例二示意图。具体实施方式以五套热泵机组组成的带深度过冷的热泵干燥系统为具体实施例，结合图1和图2对本专利技术进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。带深度过冷的热泵干燥系统，包括：五套独立的热泵机组，两台过冷器组成的过冷器组（7），风机（8）以及中央控制器；每个热泵机组包括压缩机（14、18、22、25、26）、冷凝器（9、10、11、12、13）、储液器（16、20、24、3、4）、干燥过滤器（15、19、23、5、6）、膨胀阀（17、21、27、1、2）和蒸发器（29、30、31、32、33）组成的制冷剂循环回路。沿着空气流动的方向，多套热泵机组按照蒸发器的安装顺序依次定义为#1热泵机组、#2热泵机组、#3热泵机组、#4热泵机组和#5热泵机组，即#1热泵机组蒸发器靠近空气进口，#5机组蒸发器远离空气进口，热泵机组冷凝器安装于蒸发器和风机后面，按照空气流动方向分别为#5机组冷凝器、#4机组冷凝器、#3机组冷凝器、#2机组冷凝器和#1机组冷凝器。在系统中用于干燥的空气依次经过各蒸发器被逐级冷却除湿，后经过各冷凝器被重新加热，实现了空气的梯级冷却和加热，根据热泵机组的排布方式，#1和#2热泵机组中的制冷剂冷凝温度最高，在#1和#2热泵机组冷凝器后面分别接一个过冷器，通过过冷器的空气为经过各蒸发器除湿冷却后的低温空气，此时的空气温度在整个带深度过冷的热泵干燥系统中达到最低，空气和制冷剂间的换热温差较大，制冷剂得到完全冷凝的同时提高了过冷度，增加了单位制冷量，整个带深度过冷的热泵干燥系统效率得到提高。图1中过冷器的布置方式为串联，多台过冷器在空气流动通道中前后布置，空气依次经过各台过冷器，冷凝温度高或过冷度相对较小的机组配备的过冷器在前，以保证各机组的制冷剂均得到较好的过冷。图2为带深度过冷的过冷器并联的热泵干燥系统，除过冷器外系统的组成及连接方式均与图1所示的系统相同，图2中过冷器的布置方式为并联，过冷器在空气通道并列上下或左右布置，温度较低的空气同时对各台过冷器进行冷却，保证各热泵机组的制冷剂均具有较大的过冷度。中央控制器是对带深度过冷的热泵干燥系统中各设备的运行进行调控的控制系统，保证空气的除湿效果和加热后的温度达到设定值，使整个带深度过冷的热泵干燥系统平稳运行；风机提供空气循环动力，可以安装在带深度过冷的热泵干燥系统中蒸发器和冷凝器之间，也可以安装在空气流动方向上的冷凝器之后或蒸发器之前。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带深度过冷的热泵干燥系统，包括：多套独立的热泵机组，风机，挡水板，一台或多台过冷器组成的过冷器组以及中央控制器；每套热泵机组包括压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤器、膨胀阀和蒸发器组成的制冷剂循环回路；在系统中用于干燥的空气依次经过各蒸发器被逐级冷却除湿，后经过各冷凝器被重新加热，实现了空气的梯级冷却和加热；对于冷凝温度较高或过冷度较小的一套或多套热泵机组，分别在各自的冷凝器后面可以加装过冷器组成过冷器组，过冷器组安装在空气流动方向上所有热泵机组的蒸发器后面，通过过冷器组的空气为经过所有蒸发器除湿冷却后的低温空气，此时的空气温度在整个系统中达到最低；风机提供空气循环动力，可以安装在带深度过冷的热泵干燥系统中蒸发器和冷凝器之间，也可以安装在空气流动方向上的冷凝器之后或蒸发器之前；中央控制器是对带深度过冷的热泵干燥系统中各设备的运行进行调控的控制系统，保证空气的除湿效果和加热后的温度到设定值。

【技术特征摘要】
1.带深度过冷的热泵干燥系统，包括：多套独立的热泵机组，风机，挡水板，一台或多台过冷器组成的过冷器组以及中央控制器；每套热泵机组包括压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤器、膨胀阀和蒸发器组成的制冷剂循环回路；在系统中用于干燥的空气依次经过各蒸发器被逐级冷却除湿，后经过各冷凝器被重新加热，实现了空气的梯级冷却和加热；对于冷凝温度较高或过冷度较小的一套或多套热泵机组，分别在各自的冷凝器后面可以加装过冷器组成过冷器组，过冷器组安装在空气流动方向上所有热泵机组的蒸发器后面，通过过冷器组的空气为经过所有蒸发器除湿冷却后的低温空气，此时的空气温度在整个系统中达到最低；风机提供空气循环动力，可以安装在带深度过冷的热泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德昌，郭安柱，李延辉，
申请(专利权)人：青岛大学，青岛四度环境节能科技有限公司，山东舒尔朗节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37