冷回收热泵烘干机制造技术

冷回收热泵烘干机主要由机箱、送风机、除湿风机、补风阀、热交换器、冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀与冷媒管路组成。机箱内设有湿热空气腔、预冷湿热空气腔、干冷空气腔、回热干冷空气腔与混合空气腔，除湿风机安装在回热干空气腔内。补风阀的开与关按照回风含湿量与补风含湿量的差值进行控制，使湿气排出时热量不会额外浪费。除湿风机风量的大小按照回风露点温度与蒸发器温度的差值进行调节，使制冷除湿总是效果良好。

Cold Recovery Heat Pump Dryer

The cold recovery heat pump dryer is mainly composed of chassis, air supply fan, dehumidifier fan, air supply valve, heat exchanger, condenser, evaporator, compressor, expansion valve and refrigerant pipeline. The cabinet is equipped with a humid hot air chamber, a pre-cooled humid hot air chamber, a dry cold air chamber, a regenerative dry cold air chamber and a mixed air chamber. The dehumidifying fan is installed in the regenerative dry air chamber. The opening and closing of the air supply valve are controlled according to the difference between the moisture content of the return air and the moisture content of the supplement air, so that the heat will not be wasted when the moisture is discharged. The air volume of dehumidifier fan is adjusted according to the difference between dew point temperature of return air and evaporator temperature, so that refrigeration dehumidification always works well.

【技术实现步骤摘要】
冷回收热泵烘干机所属
本技术涉及一种热泵烘干机，尤其是一种热泵冷量高效回收结构与除湿优化控制的热泵烘干机。
技术介绍
众所周知，热泵烘干是利用热泵制热对空气介质进行循环加热，通过热风将物料中水份烘烤蒸发为水蒸汽，通过水蒸汽与空气混合之后：其一、将室内相对湿度大空气排出干燥室，再等量补入室外干燥的空气，因排出空气的含湿量大于置换补入空气的含湿量，从而逐渐达到去除物料中的水份与物料干燥的目的；其二、应用湿气遇冷结露为冷凝水的原理，通过热泵制冷循环将空气中水蒸汽去除，变成干燥空气再与物料中蒸发的水蒸汽混合，逐渐达到物料干燥的要求。传统热泵干燥主要存在能量利用率较低的缺陷：其一、湿气排出为定时控制：当室内外空气的含湿量接近时，难以及时地停止湿气排出。如湿气排出没有及时地停止，不仅不能达到干燥的效果，反而由于室外空气的温度比室内低，还要额外浪费热泵制热量去加热从室外补入的低温空气，最终导致用于烘干物料的热量减小。当室内外空气的含湿量相差较大时，难以及时地开始湿气排出。如湿气排出没有及时地开始，由于干燥室内温度升高与室外空气的温差增大，导致保温热量损失增加；当干燥实验室内温度过高时，会导致热泵高温保护停机；同时湿气没有及时排出为无效运行，导致设备的运行时间增加与能耗浪费。其二、通过冷凝器与蒸发器的风量相同，造成通过蒸发器的风量不能调节，且大部分运行时间通过蒸发器的风量过大，即大部分运行时间蒸发器的蒸发温度，达不到低于进风露点温度8～10℃的优化温差，导致空气冷凝结露与除湿效果差，以及热泵制冷量利用率低。
技术实现思路
冷回收热泵烘干机主要包括机箱、送风机、除湿风机、补风阀、冷凝器、热交换器、蒸发器、膨胀阀、压缩机与冷媒管路，其中冷凝器、蒸发器、膨胀阀、压缩机与冷媒管路组成热泵系统。机箱内空气流动分为湿热空气腔、混合空气腔、回热干冷空气腔、干冷空气腔与预冷湿热空气腔五个区域。设备补风阀位置设置补风温度传感器与补风相对湿度传感器，检测室外空气的温度与相对湿度。设备回风口位置设置回风温度传感器与回风相对湿度传感器，检测室内空气的温度与相对湿度。蒸发器上设置蒸发温度传感器，检测蒸发器的蒸发温度。设备应用空气的温度、相对湿度、露点温度、含湿量之间的函数关系，计算补风与回风的含湿量，以及回风的露点温度。机箱内空气通过送风机与除湿风机的驱动获得流动动力，将混合空气腔中干燥的热风送入烘干室，通过热风的热量将烘干室内物料中水份蒸发为水蒸汽，热量消耗后温度降低的热风与水蒸汽混合变成湿热空气，再由烘干室从机箱的回风口进入湿热空气腔，湿热空气腔的湿热空气大部分通过冷凝器加热成热风进入混合空气腔，少部分从热交换器A面进入，通过热交换器预冷后，从热交换器B面出来进入预冷湿热空气腔，再从预冷湿热空气腔进入蒸发器，通过蒸发器降温除湿后进入干冷空气腔，再从干冷空气腔进入热交换器的C面，通过热交换器回热后，再从热交换器的D面出来进入回热干冷空气腔，再从回热干冷空气腔进入除湿风机，再从除湿风机出来进入混合空气腔，然后与混合空气腔的热风混合为干燥的热风，最后通过送风机进入烘干室，然后又从烘干室回到机箱的回风口，如此循环使得物料中水份逐渐析出，达到物料干燥的要求。设备从结构上符合热泵制热量大于制冷量，通过冷凝器的风量应大于蒸发器，通过冷凝器风量大小无需调节，通过蒸发器风量大小需要调节的要求，避免了传统热泵烘干机通过冷凝器与蒸发器的风量相等，通过蒸发器的风量不能调节，导致制冷除湿效率较低的缺陷。热泵系统中冷媒通过压缩机的驱动，高温高压的冷媒气体从压缩机高压排气口进入冷凝器，从冷凝器中冷凝散热变成中温高压的液体进入膨胀阀，从膨胀阀节流减压进入蒸发器蒸发吸热变成低温低压的气体，最后从蒸发器回到压缩机低压吸气口。设备运行时，冷凝器、蒸发器中的冷媒与外面的空气，遵循间壁传导换热原理：冷媒在冷凝器流动时，将通过冷凝器的空气加热；冷媒在蒸发器流动时，将通过蒸发器的空气制冷降温至露点温度以下，将空气中水蒸汽变为冷凝水排出。除湿风机为调速风机，通过蒸发器风量的大小通过电机调速调节。补风阀位于机箱的负压区，湿气排出通过补风阀打开实现，当补风阀打开时，室外温度较低与相对干燥的空气从补风阀吸入机箱，烘干室内相对潮湿的空气通过单向排风阀排出，从而达到室内空气及物料干燥的要求。设备使用时烘干室内为正压，烘干室内上方根据烘干室结构可设置一个无动力单向正压排风阀，或安装排风机与补风阀同步运行。设备根据回风温度、回风相对湿度、回风露点温度、回风含湿量、补风含湿量与蒸发器蒸发温度的变化，控制按照附图3负载控制逻辑表的要求，自动向送风机、除湿风机、补风阀与压缩机四个负载输出不同的控制信号，保证补风阀开与关按照回风温度越高，回风含湿量-补风含湿量转换的差值越小的规律进行，保证蒸发器蒸发温度始终按照低于露点温度8～10℃的优化温差运行，起着除湿优化控制的作用。补风阀的开与关按照不同的回风温度，以及回风含湿量-补风含湿量不同差值的大小进行，保证了设备在整个烘干过程中，当烘干室内空气含湿量-补风的含湿量的差值较大时，及时地打开补风阀启动湿气排出；当补风的含湿量-烘干室内空气含湿量的差值较小时，及时地关闭补风阀停止湿气排出，保证湿气排出除湿量大，以及热泵的制热量得到高效利用，避免了传统热泵烘干机定时控制湿气排出造成热量损失的缺陷。除湿风机风量大小控制：回风露点温度-蒸发器温度≤7℃，除湿风机风量减小；8℃≤回风露点温度-蒸发器温度≤10℃，除湿风机风量不变；回风露点温度-蒸发器温度≥11℃，除湿风机风量加大。烘干时随着回风温度的升高与回风相对湿度的降低，回风露点温度会渐渐升高。除湿风机通过风量大小的控制，蒸发器蒸发温度始终按照低于露点温度8～10℃的优化温差运行，保证高效利用热泵的制冷量，以及制冷除湿始终效果良好，避免了传统热泵烘干机在烘干过程中，蒸发器蒸发温度无法按照低于露点温度8～10℃的优化温差进行控制的缺陷。权利要求书中所述除湿风机安装在回热干冷空气腔内，除湿风机出口与混合空气腔一侧连接，以及热交换器分别与湿热空气腔、预冷湿热空气腔、干冷空气腔及回热干冷空气腔连接，为热泵烘干机的冷量回收结构。冷量回收结构通过除湿风机的驱动，以及湿热空气与干冷空气通过热交换器间壁换热，使湿热空气得到预冷与干冷空气得到回热，温度降低后的湿热空气再进入蒸发器制冷除湿，蒸发器的除湿量加大，热泵的冷量得到高效回收，具有相当于热泵制冷量加大的作用。综上所述，本技术通过冷量回收结构的作用，湿气排出通过补风阀开与关、回风含湿量与补风含湿量差值控制，蒸发器蒸发温度通过除湿风机风量大小控制，具有能量利用率较高与控制优化的特点。附图说明图1是本技术平面结构示意图；图2是本技术热泵系统原理图。图3是本技术负载控制逻辑表。图中1是机箱，1-1是湿热空气腔，1-2是回风口，1-3是空气混合腔，1-4是回热干冷空气腔，1-5是干冷空气腔，1-6是预冷湿热空气腔，2是补风阀，3是送风机，4是冷凝器，5是除湿风机，6是热交换器，7是蒸发器，8是压缩机，9是膨胀阀，10是冷媒管路，L1是补风含湿量、L2是回风含湿量、H2是回风相对湿度、T2是回风温度、T3是蒸发温度、T是设备运行时间。具体实施方式下面结合附图对本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.冷回收热泵烘干机，主要包括机箱、送风机、除湿风机、补风阀、热交换器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、压缩机与冷媒管路，其特征在于设备设有除湿风机与热交换器，机箱内设有湿热空气腔、预冷湿热空气腔、干冷空气腔、回热干冷空气腔与混合空气腔。

【技术特征摘要】
1.冷回收热泵烘干机，主要包括机箱、送风机、除湿风机、补风阀、热交换器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、压缩机与冷媒管路，其特征在于设备设有除湿风机与热交换器，机箱内设有湿热空气腔、预冷湿热空气腔、干冷空气腔、回热干冷空气腔与混合空气腔。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文选，
申请(专利权)人：秦文选，
类型：新型
国别省市：湖南,43