一种真空环境热泵烘干系统及其工作方法技术方案

一种真空环境热泵烘干系统，包括真空环境烘干机(9)，其特征在于：所述一种真空环境热泵烘干系统还包括热水循环管路，真空抽气管路，冷媒循环管路，冷水循环管路。采用热泵循环系统提供烘干所需热量与冷量，区别于常规的热泵系统只提供热量，冷量由冷却塔或冷水机单独提供，系统同时提供热水与冷水，为保持冷量与热量的匹配，在冷凝侧增加翅片换热器，在冷媒管路上增加电动调节阀，可根据物料状态调节。在冷水循环管路，增加水侧电动调节阀，可根据物料状态分配电机和套管换热器流量比例。采用真空泵对真空环境烘干机抽真空，降低水份蒸发温度，减少蒸发所需热量，降低烘干能耗。全过程闭合，无对外排放，对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种真空环境热泵烘干系统及其工作方法
本专利技术涉及工业制造中的烘干领域以及制热和热交换领域，更具体地说，涉及一种真空环境热泵烘干系统及其工作方法。
技术介绍
随着经济发展，为了提高物料的生产速度、方便物料运输、提高物料保存的可靠性，烘干技术逐渐运用于各行各业的日常生产中。目前主要采用的烘干技术包括：燃煤锅炉烘干、燃气锅炉烘干、蒸汽烘干、电加热烘干，而为了减少对环境污染，提高能源利用率，降低日常使用费用，保证系统运行稳定姓、安全性，热泵技术正越来越多的运用在烘干行业。现有的热泵烘干技术都是在常压烘干环境中进行，而物料中水份蒸发侧热源品质越高，蒸发速度越快，故需要热泵高品位热源，才能满足烘干过程的进行。同时，对于热泵系统，为了满足较高的送风温度，需提高系统冷凝温度，在此情况下，系统制热系数较低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种真空环境热泵烘干系统及其工作方法，利用真空泵对烘干空间进行抽真空动作，保持烘干空间一定真空度，从而降低水沸点温度，提高水蒸发速度。此外，由于水沸点温度降低，热泵系统所供热风温度降低，降低热泵系统冷凝温度，提高系统制热系数，减少机组运行功耗，达到节能降耗效果。技术方案如下。一种真空环境热泵烘干系统，包括真空环境烘干机9，其特征在于：所述一种真空环境热泵烘干系统还包括热水循环管路，所述热水循环管路包括以管道环形依次连接的真空环境烘干机9、冷凝侧换热器2、热水循环泵8。由此，热水在真空环境烘干机中加热物料，在冷凝侧换热器中被加温，完成热水循环。所述一种真空环境热泵烘干系统还包括真空抽气管路，所述真空抽气管路包括以管道依次连接的真空环境烘干机1、以电机28驱动的真空泵10、套热管换热器14、凝水收集罐16。由此，可在真空环境烘干机内制造真空环境，将烘干形成的水蒸气抽出冷凝后收集至凝水收集罐。所述一种真空环境热泵烘干系统还包括冷媒循环管路，所述冷媒循环管路包括以管道环形依次连接的气液分离器6、压缩机1、冷凝侧换热器2、储液罐3、电子膨胀阀4、蒸发侧换热器5。由此，冷媒可在气态下在压缩机中被加压，在换热器内冷凝放热对烘干用水进行加热，在液态下在蒸发侧换热器中蒸发吸热，完成冷媒循环。所述一种真空环境热泵烘干系统还包括冷水循环管路，所述冷水循环管路包括以管道环形依次连接的蒸发侧换热器5、冷水循环泵12、套热管换热器14。由此，冷水可在套热管换热器中降温水蒸气，在蒸发侧换热器中被降温，完成冷水循环。根据本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述冷媒循环管路中，所述冷凝侧换热器2的冷媒侧进出口之间设置有以管道连接的翅片式冷凝器26，冷凝侧换热器2的冷媒侧进口和所述翅片式冷凝器之间的管路上设置有冷媒侧电动调节阀25。由此，可导流一部分冷媒至翅片式冷凝器，根据被烘干物料的种类和烘干程度对冷凝侧换热器中的换热量进行调节。根据本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述翅片式冷凝器26一侧设置有冷凝风机27。由此，可用冷凝风机对翅片式冷凝器进行降温。根据本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述冷水循环管路中，套热管换热器14二侧的管路上分别设置有一号三通阀13和二号三通阀15，所述一号三通阀13的二号三通阀15之间设置有连接至电机28的电机冷却管路，所述电机冷却管路上设置有水侧电动调节阀29。由此，可使用冷水循环中的冷水对真空泵电机进行冷却，并根据被烘干物料的种类烘干程度调节分配电机和套管换热器流量比例，保证真空泵工况良好。根据本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述真空环境烘干机9包括设置于管路上方、用来装载被烘干物料23的下壳体18和设置于所述下壳体上方的上壳体17，所述上壳体17顶部设置有有5-10个蒸汽电动阀20，所述下壳体18侧壁形成有内外平衡电动阀22，所述上壳体17上方设置有覆盖蒸汽电动阀20的蒸汽收集盖19，所述蒸汽收集盖顶部形成有连接至真空泵10的蒸汽出口21。由此，可在保证真空环境烘干机内部密闭。根据本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述热水循环泵8的进水口之前设置有一号Y形过滤器7。由此，可过滤管路中的杂质。根据本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述冷水循环泵12的进水口之前设置有二号Y形过滤器11。由此，可过滤管路中的杂质。根据本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述真空泵10为罗茨泵。一种真空环境热泵烘干系统的工作方法，适用于本专利技术所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述一种真空环境热泵烘干系统的工作方法包括如下工作流程，冷媒循环管路工作流程：压缩机1吸入气液分离器6中低温低压的气态冷媒，气态冷媒经压缩做工后进入管路，一部分经电动调节阀25调节流量，进入冷凝侧换热器2进口；另一部分进入翅片式换热器26；气态冷媒在冷凝侧换热器2中进行冷凝降温，从气态冷凝至液态的同时散发出热量，散发的热量被热水循环管路中的热水带走；另一部分的气态冷媒在翅片式换热器中冷凝，与冷凝风机27所导流空气进行换热；冷凝后的高温高压的液态冷媒进入储液罐3；从储液罐流出的高温高压的液态冷媒经电子膨胀阀4节流，变为低温低压的雾态液体冷媒；低温低压的雾态液体冷媒进入蒸发侧换热器5进行蒸发吸热变成低温低压的气态冷媒，同时对冷水循环测冷水进行降温；低温低压的气态冷媒进入气液分离器6，分离出小部分未气化的液态冷媒；分离完毕后的低温低压的气态冷媒再被压缩机1吸入，如此形成冷媒循环。真空抽气管路工作流程：真空泵10对真空环境烘干机2内部闭合空间做工，抽出部分空气，使得真空环境烘干机2内部闭合空间产生一定真空度；烘干机中随着物料被烘干产生水蒸气；蒸发的水蒸气被真空泵10持续抽出，使得真空度保持不变；抽出的水蒸气被输送至套管换热器14，被冷水冷却，转变为凝水被存储再凝水收集罐16中。真空环境烘干机内部工作流程：上壳体17与下壳体18闭合；内外平衡电动阀22关闭，蒸气电动阀20开启；部分空气被真空泵10抽出，使得水份的蒸发速度相较于常压加快；热水流经热水管路24，对被烘干物料23加热，被烘干物料23所含水分开始蒸发；被烘干物料产生的水蒸气收集在水蒸气收集盖19中，并被真空泵2从蒸汽出口21持续抽走；待物料烘干后，内外平衡电动阀22开启，蒸气电动阀20关闭，使腔体内部压力与外部大气压平衡；壳体内外气压平衡后，移开上壳体17，烘干完成的物料23被取走；放入新的被烘干物料；依此重复。热水循环管路工作流程：热水与冷凝侧换热器2进行换热，被冷媒释放的热量加热；高温热水从冷凝侧换热器2出口流出进入一号Y型过滤器7过滤；经过滤后的高温热水进入热水循环泵8做功加压；高温热水经热水循环泵做功加压后进入真空环境烘干机9下部的热水管路24，对被烘干物料23进行加热；经过真空环境烘干机9降温后的热水再次进入冷凝侧换热器2被加热，如此形成热水循环。冷水循环管路工作流程：冷水在蒸发侧换热器5中与低温低压的雾态液体冷媒进行换热，被降温；低温冷水从蒸发侧换热器5出口流出进入二号Y型过滤器11过滤；低温冷水经过滤后，进入冷水循环泵12加压；低温冷水经冷水循环泵做功加压后被一号三通阀13分为两部分，一部分进入真空泵电机28对电机进行降温，另一部分进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空环境热泵烘干系统，包括真空环境烘干机(9)，其特征在于：所述一种真空环境热泵烘干系统还包括热水循环管路，所述热水循环管路包括以管道环形依次连接的真空环境烘干机(9)、冷凝侧换热器(2)、热水循环泵8；所述一种真空环境热泵烘干系统还包括真空抽气管路，所述真空抽气管路包括以管道依次连接的真空环境烘干机(1)、以电机28驱动的真空泵10、套热管换热器14、凝水收集罐16；所述一种真空环境热泵烘干系统还包括冷媒循环管路，所述冷媒循环管路包括以管道环形依次连接的气液分离器(6)、压缩机(1)、冷凝侧换热器(2)、储液罐(3)、电子膨胀阀(4)、蒸发侧换热器(5)；所述一种真空环境热泵烘干系统还包括冷水循环管路，所述冷水循环管路包括以管道环形依次连接的蒸发侧换热器(5)、冷水循环泵(12)、套热管换热器(14)。

【技术特征摘要】
1.一种真空环境热泵烘干系统，包括真空环境烘干机(9)，其特征在于：所述一种真空环境热泵烘干系统还包括热水循环管路，所述热水循环管路包括以管道环形依次连接的真空环境烘干机(9)、冷凝侧换热器(2)、热水循环泵8；所述一种真空环境热泵烘干系统还包括真空抽气管路，所述真空抽气管路包括以管道依次连接的真空环境烘干机(1)、以电机28驱动的真空泵10、套热管换热器14、凝水收集罐16；所述一种真空环境热泵烘干系统还包括冷媒循环管路，所述冷媒循环管路包括以管道环形依次连接的气液分离器(6)、压缩机(1)、冷凝侧换热器(2)、储液罐(3)、电子膨胀阀(4)、蒸发侧换热器(5)；所述一种真空环境热泵烘干系统还包括冷水循环管路，所述冷水循环管路包括以管道环形依次连接的蒸发侧换热器(5)、冷水循环泵(12)、套热管换热器(14)。2.如权利要求1所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述冷媒循环管路中，所述冷凝侧换热器(2)的冷媒侧进出口之间设置有以管道连接的翅片式冷凝器(26)，冷凝侧换热器(2)的冷媒侧进口和所述翅片式冷凝器之间的管路上设置有冷媒侧电动调节阀(25)。3.如权利要求2所述一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述翅片式冷凝器(26)一侧设置有冷凝风机(27)。4.如权利要求1所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述冷水循环管路中，套热管换热器(14)二侧的管路上分别设置有一号三通阀(13)和二号三通阀(15)，所述一号三通阀(13)的二号三通阀(15)之间设置有连接至电机(28)的电机冷却管路，所述电机冷却管路上设置有水侧电动调节阀(29)。5.如权利要求1所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述真空环境烘干机(9)包括设置于管路上方、用来装载被烘干物料(23)的下壳体(18)和设置于所述下壳体上方的上壳体(17)，所述上壳体(17)顶部设置有有5-10个蒸汽电动阀(20)，所述下壳体(18)侧壁形成有内外平衡电动阀(22)，所述上壳体(17)上方设置有覆盖蒸汽电动阀(20)的蒸汽收集盖(19)，所述蒸汽收集盖顶部形成有连接至真空泵(10)的蒸汽出口(21)。6.如权利要求1所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述热水循环泵(8)的进水口之前设置有一号Y形过滤器(7)。7.如权利要求1所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述冷水循环泵(12)的进水口之前设置有二号Y形过滤器(11)。8.如权利要求1所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述真空泵10为罗茨泵。9.一种真空环境热泵烘干系统的工作方法，适用于本发明所述的一种真空环境热泵烘干系统，其特征在于：所述一种真空环境热泵烘干系统的工作方法包括如下工作流程，冷媒循环管路工作流程：压缩机1吸入气液分离器6中低温低压的气态冷媒，气态冷媒经压缩做工后进入管路，一部分经电动调节阀25调节流量，进入冷凝侧换热器2进口；另一部分进入翅片式换热器26；气态冷媒在冷凝侧换热器2中进行冷凝降温，从气态冷凝至液态的同时散发出热量，散发的热量被热水循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天舒，刘进进，王玉军，吴小网，王颖，
申请(专利权)人：江苏天舒电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32