多级热泵干燥系统及干燥方法技术方案

本发明专利技术涉及热泵干燥技术领域，尤其涉及一种多级热泵干燥系统及干燥方法。该多级热泵干燥系统包括：主机室，其内并列设置有若干个热泵机组；若干组干燥单元，并列的连接于同一主机室，每组干燥单元与主机室的连接处分别设有排风口和回风口，每组的排风口和回风口分别一一对应的设置在各个热泵机组的周围；其中，每组干燥单元设有进料门，干燥单元内在回风口、进料门与排风口之间能形成内循环气流，干燥单元、主机室与外部环境之间能形成外循环气流。本发明专利技术所述系统中，多个干燥单元共用同一主机室，既能保证系统能耗的分布更均匀，又能在任一干燥单元废热不足的情况下，可以利用其他干燥单元的废热进行快速弥补，实现低环温下废热的高效利用。

【技术实现步骤摘要】
多级热泵干燥系统及干燥方法
本专利技术涉及热泵干燥
，尤其涉及一种多级热泵干燥系统及干燥方法。
技术介绍
干燥是工业能耗主要的耗能部分，约占高达15％。在干燥过程中，热泵系统可以回收干燥过程的废热，且其具有低能耗、温湿度控制精度高、高干燥效率等优势。因此，热泵干燥技术在干燥领域具有显著的优势。目前，一部分热泵干燥装置通常采用平行送风方式对物料进行干燥，但需要利用蓄热装置对干燥过程废热的回收利用进行缓冲。另一部分热泵干燥装置中，基于带式干燥的分区控制，对多个热泵干燥单元进行分区控制不同的干燥工况，实现整个干燥加工过程。上述干燥过程中，均存在有低环温下废热的排放回收利用以及系统的能耗分布不匀等问题，这些问题造成了目前热泵干燥系统的整体能耗相对偏高。尤其在北方冬季的寒冷环境，上述问题造成了半开式和开式系统中热泵系统的能效较低，甚至不能正常运行，且造成热泵的热负荷降低，不能满足设计需要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种多级热泵干燥系统，以解决现有的热泵干燥装置在低环温下系统性能偏低，废热的排放回收利用不足，以及系统的能耗分布不均的问题。本专利技术还提出一种多级热泵干燥方法。根据本专利技术第一方面实施例的一种多级热泵干燥系统，包括：主机室，其内并列设置有若干个热泵机组；若干组干燥单元，并列的连接于同一所述主机室，每组所述干燥单元与所述主机室的连接处分别设有排风口和回风口，每组的所述排风口和所述回风口分别一一对应的设置在各个所述热泵机组的周围；其中，每组所述干燥单元上设有进料门，所述干燥单元内在所述回风口、所述进料门与所述排风口之间能形成内循环气流，所述干燥单元、所述主机室与外部环境之间能形成外循环气流。根据本专利技术的一个实施例，所述干燥单元内被分隔为加热室、干燥室和回风室，所述加热室和所述干燥室依序构造于所述进料门和所述回风口之间，所述回风室构造于所述进料门和所述排风口之间，所述回风室分别与所述加热室和所述干燥室连通。根据本专利技术的一个实施例，所述干燥单元包括封闭箱体、隔板和回风板，所述封闭箱体的一端通过隔板连接所述主机室，所述封闭箱体的另一端构造有所述进料门，所述回风板置于所述封闭箱体内，所述回风板用于将所述封闭箱体内分隔成垂直并列设置的干燥空间和所述回风室，所述干燥空间内自所述隔板向所述进料门依序构造有相连通的所述加热室和所述干燥室；所述回风板的一端朝向所述隔板并与所述隔板之间留有第一送风口，所述回风板的另一端朝向所述进料门并与所述进料门之间留有第二送风口；所述回风口和所述排风口均设置在位于所述回风室内的所述隔板上。根据本专利技术的一个实施例，所述干燥单元内设有循环风机和冷凝器，所述循环风机横置于所述加热室与所述干燥室的连接位置，并连接在所述回风板背向所述回风室的表面，所述冷凝器横置于所述加热室内。根据本专利技术的一个实施例，所述干燥单元还包括排风道，所述排风道穿设在所述排风口中，所述排风道的一端位于所述回风室内，所述排风道的另一端位于所述主机室内并位于所述热泵机组的一侧。根据本专利技术的一个实施例，所述排风道位于所述主机室内的端部安装有排风阀。根据本专利技术的一个实施例，所述回风室的侧壁设有用于连通外部环境的新风口，所述新风口朝向所述第一送风口设置，所述新风口安装有新风阀。根据本专利技术的一个实施例，所述回风口安装有回风阀。根据本专利技术的一个实施例，所述主机室的侧壁设有可启闭的检查门，在所述主机室的外壁设有用于连通外部环境的排湿口，所述排湿口安装有排湿阀。根据本专利技术第二方面实施例的一种多级热泵干燥方法，由如上所述的多级热泵干燥系统执行；所述多级热泵干燥方法执行闭式干燥运行模式、半开式干燥运行模式或耦合干燥运行模式；所述闭式干燥运行模式中，通过调节主机室内的各个热泵机组的工作参数以调节相应的所述干燥单元内的温度；以及，在所述干燥单元内形成内循环气流，并且利用所述内循环气流调节所述热泵机组的除湿量；所述半开式干燥运行模式中，通过调节各个所述热泵机组的工作参数以调节相应的所述干燥单元内的温度；以及，在所述干燥单元、所述主机室与外部环境之间形成外循环气流，并且利用所述外循环气流调节所述热泵机组的除湿量；所述耦合干燥运行模式中，通过调节各个所述热泵机组的工作参数以调节相应的所述干燥单元内的温度；以及，利用所述内循环气流和所述外循环气流同步调节所述热泵机组的除湿量。本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本专利技术实施例的一种多级热泵干燥系统包括：主机室，其内并列设置有若干个热泵机组；若干组干燥单元，并列的连接于同一主机室，每组干燥单元与主机室的连接处分别设有排风口和回风口，每组的排风口和回风口分别一一对应的设置在各个热泵机组的周围。本专利技术所述的系统能够将多个干燥单元并列连接在同一主机室上，以使得多个干燥单元共用同一主机室，从而在有任一干燥单元的废热不足的情况下，可以利用其他干燥单元的废热进行弥补，实现多个干燥单元的废热源共享化，即保证各个干燥单元在系统预热阶段都有废热可利用，并且在进行干燥处理的过程中所有干燥单元都能充分利用废热，既能提高低温环境下(即本专利技术所述的“低环温”)的多级热泵干燥系统在预热阶段的运行性能，提高预热效率和减少预热阶段所需时间，又能保证系统能耗的分布更均匀，实现系统中废热的高效利用。进一步的，本专利技术实施例所述的多级热泵干燥系统中，干燥单元上设有进料门，干燥单元内在回风口、进料门与排风口之间能形成内循环气流，干燥单元、主机室与外部环境之间能形成外循环气流。该多级热泵干燥系统能够实现闭式干燥运行模式、半开式干燥运行模式或耦合干燥运行模式，在闭式干燥运行模式中利用内循环气流调节热泵机组的除湿量，在半开式干燥运行模式中利用外循环气流调节热泵机组的除湿量，并且在耦合干燥运行模式中利用内循环气流和外循环气流同步调节热泵机组的除湿量，从而大大提高多级热泵干燥系统的运行性能，特别是提高低环温状态下系统运行性能，避免外部环境对热泵性能的不利影响，并实现节能减排。再进一步的，本专利技术实施例所述的多级热泵干燥系统中，由于多组干燥单元并列设置，彼此相互独立，故而各个干燥单元之间彼此不会发生相互干扰；并且，每个干燥单元均可以实现独立的干燥要求，例如对于干燥单元内的温度、湿度和气流流速的控制都彼此独立。可见，该多级热泵干燥系统可以在不同的干燥单元中进行不同物料的干燥加工，从而进一步提高系统运行效率，降低生产成本。本专利技术实施例的一种多级热泵干燥方法，该多级热泵干燥方法包括闭式干燥运行模式、半开式干燥运行模式和耦合干燥运行模式；其中，闭式干燥运行模式中利用内循环气流调节热泵机组的除湿量，半开式干燥运行模式中利用外循环气流调节热泵机组的除湿量，耦合干燥运行模式中利用内循环气流和外循环气流同步调节热泵机组的除湿量。该方法能够在不同模式下对主机室内的温度和湿度进行可靠调节，从而使系统在低环温中具有更好的运行性能，提高系统运行的普适性，延长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级热泵干燥系统，其特征在于，包括：/n主机室，其内并列设置有若干个热泵机组；/n若干组干燥单元，并列的连接于同一所述主机室，每组所述干燥单元与所述主机室的连接处分别设有排风口和回风口，每组的所述排风口和所述回风口分别一一对应的设置在各个所述热泵机组的周围；/n其中，每组所述干燥单元上设有进料门，所述干燥单元内在所述回风口、所述进料门与所述排风口之间能形成内循环气流，所述干燥单元、所述主机室与外部环境之间能形成外循环气流。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级热泵干燥系统，其特征在于，包括：
主机室，其内并列设置有若干个热泵机组；
若干组干燥单元，并列的连接于同一所述主机室，每组所述干燥单元与所述主机室的连接处分别设有排风口和回风口，每组的所述排风口和所述回风口分别一一对应的设置在各个所述热泵机组的周围；
其中，每组所述干燥单元上设有进料门，所述干燥单元内在所述回风口、所述进料门与所述排风口之间能形成内循环气流，所述干燥单元、所述主机室与外部环境之间能形成外循环气流。


2.根据权利要求1所述的多级热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥单元内被分隔为加热室、干燥室和回风室，所述加热室和所述干燥室依序构造于所述进料门和所述回风口之间，所述回风室构造于所述进料门和所述排风口之间，所述回风室分别与所述加热室和所述干燥室连通。


3.根据权利要求2所述的多级热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥单元包括封闭箱体、隔板和回风板，所述封闭箱体的一端通过隔板连接所述主机室，所述封闭箱体的另一端构造有所述进料门，所述回风板置于所述封闭箱体内，所述回风板用于将所述封闭箱体内分隔成垂直并列设置的干燥空间和所述回风室，所述干燥空间内自所述隔板向所述进料门依序构造有相连通的所述加热室和所述干燥室；所述回风板的一端朝向所述隔板并与所述隔板之间留有第一送风口，所述回风板的另一端朝向所述进料门并与所述进料门之间留有第二送风口；所述回风口和所述排风口均设置在位于所述回风室内的所述隔板上。


4.根据权利要求3所述的多级热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥单元内设有循环风机和冷凝器，所述循环风机横置于所述加热室与所述干燥室的连接位置，并连接在所述回风板背向所述回风室的表面，所述冷凝器横置于所述加热室内。


5.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑亚，杨鲁伟，董建，魏娟，李博，金建龙，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11