高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统，包括除尘机构、上游离心风机、下游离心风机、除湿加热通道和N组热泵系统，N为正整数；除尘机构具有除尘进风管和除尘出风管；上游离心风机的出风口连接除湿加热通道的进风口，除湿加热通道的出风口连接下游离心风机的进风口，下游离心风机的出风口用于连接烘干设备的进风口；每组热泵系统的蒸发器和冷凝器设置于除湿加热通道的内部；除湿加热通道内沿上下游方向依次设有第一级蒸发器至第N级蒸发器、雾水分离器以及第一级冷凝器至第N级冷凝器。本实用新型专利技术在烘干过程对环境无扬尘、能够除湿并较为节能，提升了物料的烘干效果。

Drying System of Closed Cycle Heat Pump with Dehumidification Heat Recovery in High Dust Environment

The utility model discloses a closed cycle heat pump drying system for dehumidification heat recovery in high dust environment, which comprises a dehumidification mechanism, an upstream centrifugal fan, a downstream centrifugal fan, a dehumidification heating channel and a group of N heat pump systems, with N being positive integer; a dedusting mechanism has a dedusting inlet pipe and a dedusting outlet pipe; an outlet of an upstream centrifugal fan is connected with an inlet of a dehumidification heating channel, and dehumidification is added. The outlet of the heat channel is connected with the air inlet of the downstream centrifugal fan, and the outlet of the downstream centrifugal fan is used to connect the air inlet of the drying equipment; the evaporator and condenser of each heat pump system are arranged in the inner part of the dehumidification heating channel; the first stage evaporator to the N stage evaporator, the mist water separator and the first stage condenser to the N stage along the upstream and downstream direction are arranged in turn in the dehumidification heating channel. Class I condenser. In the drying process, the utility model has no dust on the environment, can dehumidify and save energy, and improves the drying effect of materials.

【技术实现步骤摘要】
高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统
本技术涉及烘干
，尤其涉及高尘环境下的热泵烘干系统。
技术介绍
目前传统烘干形式是通过燃烧煤、天然气、柴油、生物质颗粒、酒精等燃料产生蒸汽，蒸汽通过列管换热器循环分级将热量输送到烘干物料表面，从而烘干物料本身。传统的烘干方式依赖燃料燃烧，在产生热量的同时也释放出了大量有毒有害气体。同时，烘干热风流经物料时会产生扬尘，在有些烘干场合产生的扬尘较为严重；烘干时产生的扬尘直接排放于大气中，对周围环境带来了极大的破坏。由于传统的烘干方式能量利用率很低，热源寿命也只有4~5年，因而使用成本过高。并且以上燃料的市场价格波动很大，给产品烘干成本控制带来很大的困难。目前，市场缺少一种烘干过程无扬尘、较为节能的热泵烘干系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种烘干过程对环境无扬尘、能够除湿并较为节能的高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统。为实现上述目的，本技术的高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统包括除尘机构、上游离心风机、下游离心风机、除湿加热通道和N组热泵系统，N为正整数；以风的流动方向为下游方向；除尘机构具有用于连接烘干设备的出风口的除尘进风管和连接上游离心风机的进风口的除尘出风管；上游离心风机的出风口连接除湿加热通道的进风口，除湿加热通道的出风口连接下游离心风机的进风口，下游离心风机的出风口用于连接烘干设备的进风口；每组热泵系统均包括通过制冷剂管路循环连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；每组热泵系统的压缩机和膨胀阀设置于除湿加热通道外部，每组热泵系统的蒸发器和冷凝器设置于除湿加热通道的内部；除湿加热通道内沿上下游方向依次设有第一级蒸发器至第N级蒸发器、雾水分离器以及第一级冷凝器至第N级冷凝器；同一热泵系统中的冷凝器与蒸发器的级数和为N+1。还包括有设置在除湿加热通道内的分离式热管换热器，分离式热管换热器具有蒸发段和冷凝段，蒸发段和冷凝段通过介质管路连接在一起；分离式热管换热器的蒸发段设置在第一级蒸发器上游侧的除湿加热通道内，分离式热管换热器的冷凝段设置在第一级冷凝器与雾水分离器之间的除湿加热通道内。还包括有三通，三通的一个接口分别连接除湿加热通道的上游端，三通的另一个接口连接上游离心风机的出风口，三通的第三个接口连接有旁通管，旁通管的另一端连接在雾水分离器与第一级冷凝器之间的除湿加热通道上，旁通管上设有风门；所述旁通管和三通外均设有保温层；上游离心风机的出风口通过所述三通连接除湿加热通道的进风口。所述第一级蒸发器至第N级蒸发器下方的除湿加热通道向下设有冷凝水收集水槽，冷凝水收集水槽的底部向下连接有冷凝水排水管，冷凝水排水管上设有排水阀。所述除尘机构包括上大下小的除尘罐，除尘罐底部连接有闭风器；除尘进风管连接在所述除尘罐侧壁上；除尘罐顶端连接所述除尘出风管；除尘进风管上方的除尘罐内并排间隔设有若干竖向设置的折叠滤芯，各折叠滤芯均具有顶端敞口的内孔，各折叠滤芯的内孔分别与除尘出风管相连通。所述闭风器下方设有尘土收集箱。所述除尘机构还包括有反吹装置，反吹装置包括气泵，气泵的进气管与大气相通，气泵的出气管连接有高压缓冲罐，高压缓冲罐连接有若干反吹管，反吹管与折叠滤芯一一对应设置且反吹管与折叠滤芯的内孔相通；各反吹管上均设有用于控制反吹高压气流的通断的脉冲电磁阀。所述除尘机构还包括有用于检测空气滤芯内外压差的压差开关，压差开关设置在除尘罐顶部与除尘出风管之间。本技术具有如下的优点：本技术使用了独特的灰尘收集装置，风路又是封闭循环，所以烘干过程对外无扬尘，大大减少了环境污染。气流在经过各级蒸发器时得到降温除湿。由于热泵系统是利用电能转化为机械能致使冷媒在系统中实现热量的搬运，而不是电能直接转换热能，所以其能量利用率远高于传统烤房，是传统烤房使用成本的1/4——1/2。进一步，同一热泵系统中的冷凝器与蒸发器的级数和为N+1，各组热泵系统中，蒸发器中的蒸发压力和冷凝器中的冷凝压力的差值最为均衡，这样各组热泵系统中压缩机的功率（负荷）最为平均。在整体功率一定的条件下，多个压缩机的功率越平均，整体能耗越低。因此，同一热泵系统中的冷凝器与蒸发器的级数和为N+1，就从整体上降低了多组热泵系统的能耗。本技术在生产全程排出的只有冷凝水与干冷空气，对周边环境无影响，无污染零排放。分离式热管换热器的蒸发段在除湿加热通道的上游侧（此处的气流刚从烘干设备流出，温度较高）吸收气流中的热量，并通过分离式热管换热器的冷凝段将热量释放入各级蒸发器下游的除湿加热通道。这样，可以减少各级蒸发器从气流中吸收的热量，避免经过各级蒸发器吸热后气流温度过低，气流在经过第一级冷凝器前也能够从分离式热管换热器的冷凝段处吸收热量，保证第一级冷凝器处也具有足够的冷凝温度，保证系统稳定运行。各级蒸发器与分离式热管换热器的蒸发段均吸收气流中的热量，因此相比不设置分离式热管换热器，气流温度在经过各级蒸发器后能够降得更低，保证除湿效果（气流温度越低，除湿效果越好）。气流除湿效果提升后，经过除湿加热通道后重新进入烘干设备的气流更为干燥，能够在烘干设备中吸收更多的来自物料的水分，自然也提升了物料的烘干效果。旁通管的设置，可以通过风门的开启度控制旁路风风量的大小，当气流温度较低时，使部分或全部气流不经过蒸发器而直接经过冷凝器。工作人员可以根据系统运行情况调整风门开启量。在风门打开时，由于部分气流不经过蒸发器，因而蒸发器处的温度会降低，此时除湿加热通道的侧壁向外散发的冷量自然会增多一些。保温层的设置，可以减少高温气流中的热量向外的散失量，减少系统能耗。冷凝水收集水槽和排水阀的设置，便于打开排水阀排出冷凝水，防止冷凝水在除湿加热通道越积越多，同时排水后可以关闭排水阀，防止温度较高的气流通过排水管流入环境，造成能量损失。除尘机构结构简单，能够通过若干折叠滤芯对气流进行有效过滤。尘土收集箱能够防止尘土污染地面，并扩散开来污染环境。反吹装置的设置，便于在折叠滤芯侧壁附着的尘土较多、滤阻升高、过滤效果下降时，利用气泵产生高压气体，利用高压缓冲罐将高压气体均匀分配给各反吹管，打开脉冲电磁阀，使高压气流经过反吹管反吹入折叠滤芯的内孔，使折叠滤芯膨胀并震动，使其表面的灰尘脱落，从而使折叠滤芯恢复正常的过滤功能。附图说明图1是本技术的结构示意图；图1中的箭头所示方向为该处流体（气流或冷凝水）的流动方向；图2是热泵系统的结构示意图。图2中箭头所示方向为制冷剂的流动方向。具体实施方式如图1和图2所示，本技术的高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统包括除尘机构、上游离心风机1、下游离心风机2、除湿加热通道3和N组热泵系统，N为正整数；本实施例中，N=3。以风的流动方向为下游方向；除尘机构具有用于连接烘干设备的出风口的除尘进风管4和连接上游离心风机1的进风口的除尘出风管5；烘干设备如烘干车间、烘干室或烘干塔等等用于直接烘干物料的装置，物料在烘干设备中得到烘干。烘干设备为常规装置，图未示。上游离心风机1的出风口连接除湿加热通道的进风口6，除湿加热通道的出风口7连接下游离心风机2的进风口，下游离心风机的出风口8用于连接烘干设备的进风口；每组热泵系统均包括通过制冷剂管路9循环连接的压缩机10、冷凝器11、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统，其特征在于：包括除尘机构、上游离心风机、下游离心风机、除湿加热通道和N组热泵系统，N为正整数；以风的流动方向为下游方向；除尘机构具有用于连接烘干设备的出风口的除尘进风管和连接上游离心风机的进风口的除尘出风管；上游离心风机的出风口连接除湿加热通道的进风口， 除湿加热通道的出风口连接下游离心风机的进风口，下游离心风机的出风口用于连接烘干设备的进风口；每组热泵系统均包括通过制冷剂管路循环连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；每组热泵系统的压缩机和膨胀阀设置于除湿加热通道外部，每组热泵系统的蒸发器和冷凝器设置于除湿加热通道的内部；除湿加热通道内沿上下游方向依次设有第一级蒸发器至第N级蒸发器、雾水分离器以及第一级冷凝器至第N级冷凝器；同一热泵系统中的冷凝器与蒸发器的级数和为N+1。

【技术特征摘要】
1.高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统，其特征在于：包括除尘机构、上游离心风机、下游离心风机、除湿加热通道和N组热泵系统，N为正整数；以风的流动方向为下游方向；除尘机构具有用于连接烘干设备的出风口的除尘进风管和连接上游离心风机的进风口的除尘出风管；上游离心风机的出风口连接除湿加热通道的进风口，除湿加热通道的出风口连接下游离心风机的进风口，下游离心风机的出风口用于连接烘干设备的进风口；每组热泵系统均包括通过制冷剂管路循环连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；每组热泵系统的压缩机和膨胀阀设置于除湿加热通道外部，每组热泵系统的蒸发器和冷凝器设置于除湿加热通道的内部；除湿加热通道内沿上下游方向依次设有第一级蒸发器至第N级蒸发器、雾水分离器以及第一级冷凝器至第N级冷凝器；同一热泵系统中的冷凝器与蒸发器的级数和为N+1。2.根据权利要求1所述的高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统，其特征在于：还包括有设置在除湿加热通道内的分离式热管换热器，分离式热管换热器具有蒸发段和冷凝段，蒸发段和冷凝段通过介质管路连接在一起；分离式热管换热器的蒸发段设置在第一级蒸发器上游侧的除湿加热通道内，分离式热管换热器的冷凝段设置在第一级冷凝器与雾水分离器之间的除湿加热通道内。3.根据权利要求1所述的高尘环境下除湿型热回收封闭循环热泵烘干系统，其特征在于：还包括有三通，三通的一个接口分别连接除湿加热通道的上游端，三通的另一个接口连接上游离心风机的出风口，三通的第三个接口连接有旁通管，旁通管的另一端连接在雾水分离器与第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：程烨，李长彬，李新，都洪阳，杨德亮，卢邦纬，
申请(专利权)人：河南佰衡节能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41