带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术公开了热工装置领域内的带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法，该装置包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和分体式蒸发器组合件，所述分体式蒸发器组合件的箱体内位于换热翅片上方设有喷吹装置，喷吹装置包括若干喷吹管，喷吹管朝向换热组件的一侧设有若干喷吹口，喷吹管伸出箱体外的端部连接喷吹控制阀的出口，喷吹控制阀的进口经汇总管连接压缩空气储罐，压缩空气储罐与空压机相连，所述压缩空气储罐中设有电加热器。本发明专利技术可自动喷吹换热翅片及换热管，其除霜、除灰时间短、耗能少，系统工况稳定，避免因结霜、积灰造成COP值大幅波动，尤其适用于粉尘严重的物料烘干。

【技术实现步骤摘要】
带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法
本专利技术涉及一种热工装置，特别涉及空气源热泵系统及其控制方法。
技术介绍
现有技术中，有一种用于烘干的空气源热泵系统，其包括压缩机，蒸发器、冷凝器、膨胀阀组成的热泵系统，冷凝器输出的热空气连接至烘干机的进气口，在烘干机内热空气烘干物料后自身降温且带走物料中的水分，形成的余热空气一般直排大气，尽管其温度仍旧比外界大气温度高，理论上可以回收一部分热能再利用，实践中却比较困难，主要困难在于，其一，该空气中湿度较大，甚至是接近于饱和湿度；其二，烘干后的余热空气中含有的大量粉尘；粉尘严重的潮湿空气更加容易粘附在换热翅片上，导致蒸发器的换热效率快速降低，影响空气源热泵系统的效率、总能耗与工作稳定性。因此，理论上能实现的热能回收再利用的思路，在实践中往往带来了其他方面难以克服的缺陷，导致空气源热泵系统在烘干行业，尤其是粮食、污泥等粉状物料烘干中余热回收方面的应用受到限制。对于并不回收利用带和/或不带有大量粉尘的烘干机余热空气热能的情况而仅仅是利用环境大气的热能的情况，由于大气中含有的少量细小粉尘也会在热泵系统的蒸发器的换热翅片上粘附造成换热状况逐渐变差而使得COP值大幅降低，在环境温度较低时，热泵系统的蒸发器的换热翅片上也会结霜而使得COP值大为降低，需用大功率的电加热器除霜或其它方式除霜，耗能大，无论除灰还是除霜都需要停机清理，全过程COP值大为降低。中国专利数据库中，公开了一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法，申请号：202010402002.9；申请日：2020-05-13；公开号CN111536716A；公开日：2020-08-14，该装置包括压缩机，压缩机的制冷剂出口连接冷凝器的制冷剂进口，冷凝器的制冷剂出口经膨胀阀连接分体式蒸发器组合件的制冷剂进口，分体式蒸发器组合件的制冷剂出口连接压缩机的制冷剂进口；所述冷凝器的进气口接通大气，冷凝器的出气口连接至热风使用装置，所述分体式蒸发器组合件包括进气室和出气室，进气室设有进气口，出气室设有出气口，出气口接通大气；所述分体式蒸发器组合件上方设有喷淋装置，喷淋装置与外设的冲洗水水源相连，分体式蒸发器组合件的底部设有排水口；所述分体式蒸发器组合件包括箱体，进气室和出气室分设在箱体两侧，箱体上侧设有顶盖，箱体下侧设有集流室，在进气室和出气室之间设有换热组件，换热组件包括若干换热管和若干换热翅片，换热管并联和/或串联后的两端形成所述分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口；所述换热管穿插在所述换热翅片上，换热翅片垂直于地面、相互平行且沿进气室向出气室方向布置，喷淋装置位于换热翅片上方，换热翅片下方且位于集流室的上口位置设有透水隔风板，排水口设置在集流室的下部。其在使用中存在一些缺点，比如增加了局部的湿度而增加换热翅片粘附灰尘的能力等。现有技术中也有采用空气进行除尘及吹灰的技术方案，但在空气进行吹灰时，对于压缩空气本身没有增压作用，空气在压缩状态下被释放，其自身温度快速降低，如用于空气源热泵系统中进行吹灰，容易导致蒸发器快速结霜。
技术实现思路
本专利技术系为克服上述各种缺点，目的提供一种带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，使得除灰和/或除霜的时间更短，耗能更少，热泵系统工作全过程的平均COP值提高，系统工作状况由波动变为稳定。本专利技术采用一种带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，包括压缩机、分体式蒸发器组合件、冷凝器、膨胀阀组成的空气源热泵系统，所述分体式蒸发器组合件包括箱体，箱体两端设有进气室和出气室，进气室设有进气口，进气口经风机、管道接通大气和/或烘干机余热废气，出气室设有出气口，出气口接通大气；在进气室和出气室之间设有换热组件，换热组件包括若干换热管和若干换热翅片，换热管并联和/或串联后的两端形成所述分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口；所述换热管穿插在所述换热翅片上，换热翅片垂直于地面、相互平行且沿进气室向出气室方向布置，换热组件为一组或多组；所述箱体内位于换热翅片上方设有喷吹装置，所述喷吹装置包括若干喷吹管，喷吹管朝向换热组件的一侧设有若干喷吹口，喷吹管伸出箱体外的端部连接喷吹控制阀的出口，喷吹控制阀的进口经汇总管连接压缩空气储罐，压缩空气储罐与空压机相连，所述压缩空气储罐中设有电加热器。本专利技术工作时，空压机自动运行，可向压缩空气储罐中提供一定压力的压缩空气，其自身在压力继电器的控制下双位运行，即低压启动，高压停止，超过安全阀的阈值时，打开安全阀自动排气保护。压缩空气储罐中的空气在电机热时，其不仅温度升高，同时其内压也会增大。在安全阈值的范围内，逐一依序打开或全部打开喷吹控制阀，则可以向换热管及翅片吹入压缩空气，此压缩空气比空压机本身能够提供的压力更高，同时，加温后的压缩空气携带有更多的热能，可以避免蒸发器结霜。与现有技术相比，本专利技术只需要较低压力的空压机即可实现较高压力的吹灰清灰功能，同时，具有可以将压缩空气中的热能吸收并进入热泵循环系统中，避免蒸发器结霜的同时，还能高效利用热能，在加热后，空气的压力会长时间处于空压机的额定压力之上，还可以避免空压机频繁启动。本专利技术喷吹换热翅片及换热管时，其除霜、除灰时间短、耗能少，系统工况稳定，避免因结霜、积灰造成COP值大幅波动，系统全过程的平均COP值总是维持在设备所能达到的最高水平附近。该装置及其操作方法适用范围广，尤其适用于粉尘严重的物料烘干。其进一步改进在于所述若干喷吹管相互平行布置。喷吹管轴线方向可以与换热翅片表面相平行设置；也可以是喷吹管轴线方向与换热翅片表面相垂直设置。上述技术方案都具有布置简单，实施方便的优点。为保证喷吹效果良好，所述喷吹口设置在喷吹管下半弧面正下方和/或两个侧下方。进一步地为方便制造，所述喷吹口为狭缝或圆孔。本专利技术还提供了带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统的操作方法，包括如下步骤：（1）在箱体的进气室中设置温度探头T1与T2，数值分别记为T1与T2，在压缩空气储罐中设置温度探头T3，数值记为T3；在分体式蒸发器组合件的制冷剂进口与分体式蒸发器组合件的制冷剂出口设置温度探头T4与T5，数值分别记为T4与T5；（2）当分体式蒸发器组合件内换热组件表面结霜和/或粘附粉尘后，开启喷吹装置，以热空气喷吹换热翅片和换热管；（3）除霜和/或清灰操作时，按如下分步骤进行：（3-1）工作模式一:分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部为大气，采用下述操作方法；T5-T4＜设定值T14且T3-T1＜设定值T12时，压缩空气储罐中的电加热器开启；T3-T1＞设定值T13时，压缩空气储罐中的电加热器关闭；下述三个条件同时具备时，喷吹装置进入开启程序，即喷吹控制阀采取分组依序循环往复方式开启的程序或喷吹控制阀采取全部开启与关闭的方式；T3-T1＞设定值T11；T5-T4＜设定值T14；T1-T5＞设定值T15；采取分组依序循环往复方式开启喷吹控制阀时，每组喷吹控制阀的开启时间间隔设定值设置为S1秒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，包括压缩机、分体式蒸发器组合件、冷凝器、膨胀阀组成的空气源热泵系统，所述分体式蒸发器组合件包括箱体，箱体两端设有进气室和出气室，进气室设有进气口，进气口经风机、管道接通大气和/或烘干机余热废气，出气室设有出气口，出气口接通大气；在进气室和出气室之间设有换热组件，换热组件包括若干换热管和若干换热翅片，换热管并联和/或串联后的两端形成所述分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口；所述换热管穿插在所述换热翅片上，换热翅片垂直于地面、相互平行且沿进气室向出气室方向布置，换热组件为一组或多组；其特征在于：所述箱体内位于换热翅片上方设有喷吹装置，所述喷吹装置包括若干喷吹管，喷吹管朝向换热组件的一侧设有若干喷吹口，喷吹管伸出箱体外的端部连接喷吹控制阀的出口，喷吹控制阀的进口经汇总管连接压缩空气储罐，压缩空气储罐与空压机相连，所述压缩空气储罐中设有电加热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，包括压缩机、分体式蒸发器组合件、冷凝器、膨胀阀组成的空气源热泵系统，所述分体式蒸发器组合件包括箱体，箱体两端设有进气室和出气室，进气室设有进气口，进气口经风机、管道接通大气和/或烘干机余热废气，出气室设有出气口，出气口接通大气；在进气室和出气室之间设有换热组件，换热组件包括若干换热管和若干换热翅片，换热管并联和/或串联后的两端形成所述分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口；所述换热管穿插在所述换热翅片上，换热翅片垂直于地面、相互平行且沿进气室向出气室方向布置，换热组件为一组或多组；其特征在于：所述箱体内位于换热翅片上方设有喷吹装置，所述喷吹装置包括若干喷吹管，喷吹管朝向换热组件的一侧设有若干喷吹口，喷吹管伸出箱体外的端部连接喷吹控制阀的出口，喷吹控制阀的进口经汇总管连接压缩空气储罐，压缩空气储罐与空压机相连，所述压缩空气储罐中设有电加热器。


2.根据权利要求1所述的带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，其特征在于：所述若干喷吹管相互平行布置。


3.根据权利要求2所述的带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，其特征在于：所述喷吹管轴线方向与换热翅片表面相平行设置。


4.根据权利要求2所述的带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，其特征在于：所述喷吹管轴线方向与换热翅片表面相垂直设置。


5.根据权利要求1-4任一项所述的带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，其特征在于：所述喷吹口设置在喷吹管下半弧面正下方和/或两个侧下方。


6.根据权利要求5所述的带分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，其特征在于：所述喷吹口为狭缝或圆孔。


7.根据权利要求1所述的带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统的操作方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）在箱体的进气室中设置温度探头T1与T2，数值分别记为T1与T2，在压缩空气储罐中设置温度探头T3，数值记为T3；在分体式蒸发器组合件的制冷剂进口与分体式蒸发器组合件的制冷剂出口设置温度探头T4与T5，数值分别记为T4与T5；
（2）当分体式蒸发器组合件内换热组件表面结霜和/或粘附粉尘后，开启喷吹装置，以热空气喷吹换热翅片和换热管；
（3）除霜和/或清灰操作时，按如下分步骤进行：
（3-1）工作模式一:分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部为大气，采用下述操作方法；
T5-T4＜设定值T14且T3-T1＜设定值T12时，压缩空气储罐中的电加热器开启；T3-T1＞设定值T13时，压缩空气储罐中的电加热器关闭；
下述三个条件同时具备时，喷吹装置进入开启程序，即喷吹控制阀采取分组依序循环往复方式开启的程序或喷吹控制阀采取全部开启与关闭的方式；
T3-T1＞设定值T11；
T5-T4＜设定值T14；
T1-T5＞设定值T15；
采取分组依序循环往复方式开启喷吹控制阀时，每组喷吹控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永年，黄永立，唐军，
申请(专利权)人：赛诺浦新能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32