本发明专利技术公开了一种热泵与转轮联合的干燥装置，包括依次连接的物料干燥室（１）、蒸发器（６）、除湿转轮（７）、主冷凝器（３）和循环风机（１０）；主冷凝器（３）与循环风机（１０）连接的管路上设有混合阀（１４），除湿转轮（７）连接到主冷凝器（６）的管路上设有温控分流阀（１３），温控分流阀（１３）通过管路连接到混合阀（１４），混合阀（１４）出口处设有温度传感器（１５），温度传感器（１５）输出端与温控分流阀（１３）连接。还包括热泵和转轮再生装置。本发明专利技术的干燥装置，可以大大降低干燥介质的湿度，实现物料的深度干燥同时提高了干燥速度，降低干燥能耗；通过调节干燥介质两股气流的流量调节干燥介质的温度，在热泵运行参数固定的情况下，实现不同物料或同一物料在不同干燥阶段不同干燥温度的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及适用化工、能源、食品，农业等行业的中低温干燥装置，具体涉及一种热泵与转轮联合的干燥装置。
技术介绍
干燥广泛应用国民经济各个领域，同时也是耗能较大的工艺过程，在发达国家，大 约10%的燃料用于干燥。在传统的干燥设备中，对流干燥以其结构简单、操作方便、适应性 强得到普遍应用，是目前生产中使用最多的一种干燥设备。对流干燥的缺点是热效率很低， 一般只有30% 60%。 热泵是一种本身消耗一部分能量从低温热源吸取热能，使其在高温度下放出可利 用热量的装置。采用热泵技术来对物料进行干燥是近期发展起来的一种节能效果明显而又 切实可行的新方法，和常规的对流干燥相比，热泵干燥具有节能、干燥产品质量高、干燥温 度范围较宽、干燥速度快、环境友好等等优势。近几年来热泵技术得到广泛的应用和发展， 涉及木材、种子、果蔬、药材等领域。美国1950年取得热泵干燥的专利权。法国在1970 1977年间安装近千台热泵木材干燥装置，到1980年大约有3千家木材干燥厂采用热泵干燥 技术。日本从60年代开始研究热泵干燥技术，到1987年已有各种热泵干燥装置3千套左 右，现有12%的干燥装置采用热泵干燥技术。加拿大的安大略省45%的木材采用热泵干燥 技术，节能达60%。 但是对于热泵系统，当干燥介质的相对湿度很低时，制冷剂的蒸发温度有可能低 于零度，这样蒸发器表面将有结冻危险；随着蒸发温度的降低，系统的COP将显著降低，导 致系统的节能性大大降低；热泵干燥气流相对湿度的调节范围在15 80%，可见热泵干燥 方式不适合用于物料的深度干燥。而且热泵干燥由于冷凝介质的限制，干燥温度一般固定， 难以实现同一物料不同干燥阶段不同温度的要求。 转轮除湿机是一种干式除湿设备。主要是利用除湿剂的亲水性来吸收空气中的水 分成为结晶水，而不变成水溶液。因而不会腐蚀设备，也不需要补充吸湿剂。而且由于某些 除湿剂(例如氯化锂)具有强烈的杀菌作用。转轮除湿机对于低温高湿空气除湿效率最高 可达75%，适用于深度除湿。目前的应用主要有两个方面，一是用于低温于热敏性物料的干 燥。干燥制品原色原味、营养损失小、复水效果好。二是应用于中央空调系统，与冷冻除湿 相结合，处理循环空气。但两种情况下，转轮除湿机进、出口的空气都需要换热器冷却，导致 系统能耗增大，对于没有条件采用余热再生的系统，能耗增大幅度更大。这就限制了转轮除 湿机的应用范围，尤其在物料干燥方面的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种热泵与转轮联合的干燥装置， 结合了热泵高温除湿节能与除湿转轮能进行深度除湿的优势，与热泵干燥系统相比，克服 了干燥介质含湿量很小时系统蒸发器表面结霜的危险；在干燥温度相同时，可以得到相对湿度更小的干燥介质，提高了物料干燥速度，同时可以实现物料的深度干燥；通过气流的混 合调节干燥介质的温度，可以方便实现同一物料在不同干燥阶段不同温度的要求。与转轮 低温干燥相比，充分回收了热泵工质的热量，使转轮除湿机在没有余热利用的情况下，降低 了再热能耗，从而有效降低了干燥系统能耗，扩大了它的应用范围。 本专利技术目的通过以下技术方案来实现 —种热泵与转轮联合的干燥装置，包括依次连接的物料干燥室1、蒸发器6、除湿 转轮7、主冷凝器3和循环风机10，循环风机10再与物料干燥室1连接构成循环；主冷凝器 3与循环风机10连接的管路上设有混合阀14，除湿转轮7吸附区连接到主冷凝器6的管路 上设有温控分流阀13，温控分流阀13通过管路连接到混合阀14，混合阀14出口处设有温 度传感器15，温度传感器15输出端与温控分流阀13连接。 干燥介质通过温控分流阀13分为两股， 一股流到主冷凝器3，吸收热泵工质放出 的热而升温，另一股旁通至混合阀14，两股流在混合阀14中混合达到干燥温度，再由循环 风机10引入物料干燥室1从而实现连续封闭物料干燥。混合阀14出口处设有温度传感器 15，混合阀14出口处的温度通过温度传感器15传递给温控分流阀13。温控分流阀13将此 温度与设定的温度进行比较后，自动调节干燥介质的两股流量，直到两股流在混合阀14中 混合达到干燥介质的温度要求。本专利技术装置还包括热泵，热泵的主要设备包括依次连接的 压縮机2、主冷凝器3、辅助冷凝器4、节流阀5和蒸发器6。 本专利技术装置还包括转轮再生装置，转轮再生装置的主要设备包括依次连接的再生 风机9、辅助冷凝器4、加热器8和除湿转轮7 ;所述加热器的气体出口连接到除湿转轮7再 生区。除湿转轮再生装置为开式系统，采用室外空气18作为再生介质。再生过程为室外 空气18先通过辅助冷凝器4预热升温，之后通过加热器8加热到再生温度，在除湿转轮7 再生区吸湿达到要求后，再生废气19排入大气。 所述主冷凝器3和辅助冷凝器4为风冷式换热器。主冷凝器3用于加热进入物料 干燥室1中的干燥介质，所述干燥介质为空气、二氧化碳或氮气。辅助冷凝器4中热泵工质 放出的热用于预热除湿转轮再生过程中的室外空气18。在主冷凝器3中干燥介质与热泵工 质呈逆流。 加热器8利用电、太阳能或余热、废热进行加热。 所述热泵还包括热泵工质；热泵工质的蒸发温度为5 25t:时，蒸发压力大于0. lMPa ;冷凝温度为30 100。C时，冷凝压力小于2. 5MPa。如R134a、HTR01、R32/R290、R32/R152a、R290/R600a、R124/R142b/R600a、R22/R141b、R142b、R227ea/R600、R22/R142b、R124/R141b、 R22/R142b/R21、 R290/R600a/R123以及这些物质混合所得热泵工质。本专利技术装置节能高效的工作的系统参数设置热泵工质蒸发温度为0 25t:，冷凝温度为30 IO(TC ;转轮再生温度70 IO(TC ;干燥温度为30 95°C。 所述物料干燥温度由温控分流阀13控制。混合阀14出口的干燥介质的温度通过温度传感器15传递给温控分流阀13，温控分流阀13根据温度偏离干燥温度值的量自动调节经过主冷凝器3流量和不经过主冷凝器3的管路的流量比例来实现对干燥介质温度的控制。装置通过换气阀11补入干燥介质16，或排出循环系统的部分干燥介质16进行净化，系统凝水17通过排水阀12排出。 所述循环风机10位于物料干燥室1进气管路上，换气阀11位于物料干燥室1排 本专利技术的一种热泵与转轮联合的干燥装置的启动方式 (1)首先启动循环风机IO，使干燥介质在物料干燥室1、蒸发器6、除湿转轮7的吸 附区和主冷凝器3四个主要设备中循环起来，避免蒸发器6和主冷凝器3无负荷运行产生 故障。 (2)启动再生风机9使再生空气经过辅助冷凝器4和除湿转轮7的再生区，此时加 热器8处于待工作状态，避免辅助冷凝器4无负荷运行产生故障。 (3)启动热泵工质循环系统，使热泵工质在压縮机2、主冷凝器3、辅助冷凝器4、节 流阀5和蒸发器6之间循环工作起来。 (4)启动除湿转轮7。 本专利技术的一种热泵与转轮联合的干燥装置的工作过程是本专利技术干燥装置启动 后，主冷凝器3加热干燥介质，得到高温低湿的干燥介质由循环风机10引入物料干燥室1 中对物料进行干燥，排出的低温高湿的干燥介质经过蒸发器6和除湿转轮7的吸附区去掉 水分达到干燥本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热泵与转轮联合的干燥装置，其特征在于，包括依次连接的物料干燥室（１）、蒸发器（６）、除湿转轮（７）、主冷凝器（３）和循环风机（１０），主冷凝器（３）与循环风机（１０）连接的管路上设有混合阀（１４），除湿转轮（７）吸附区连接到主冷凝器（６）的管路上设有温控分流阀（１３），温控分流阀（１３）通过管路连接到混合阀（１４），混合阀（１４）出口处设有温度传感器（１５），温度传感器（１５）输出端与温控分流阀（１３）连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：樊栓狮，李静，杨宏军，王燕鸿，郎雪梅，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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