一种隧道式多级串联热泵干燥系统的制作方法

本发明涉及热泵干燥技术领域，尤其涉及一种隧道式多级串联热泵干燥系统。

背景技术：

热泵系统在干燥领域的应用可以有效回收废热，降低干燥能耗。然而现有的热泵系统，在低温环境下性能较低，甚至不能够正常运行，且供回温差较大时，现有的单级热泵系统难以满足要求。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种隧道式多级串联热泵干燥系统，解决现有热泵系统在低温环境下不能够正常运行，性能较低，供回温差较大时，单级热泵系统难以满足要求的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种隧道式多级串联热泵干燥系统，至少包括从上到下依次设置的太阳能系统、热泵循环系统和干燥系统；

所述干燥系统包括隧道式干燥室；

所述太阳能系统为太阳能新风系统，所述太阳能新风系统包括新风加热室；

所述热泵循环系统包括多个热泵系统，各所述热泵系统的冷凝器依次串联构成多级加热室，各所述热泵系统的蒸发器依次串联构成多级除湿室，在所述多级加热室与所述多级除湿室之间设有混合室，所述混合室的左右两侧分别设有排风道；

所述的多级加热室、混合室和多级除湿室从前到后依次连通；所述多级加热室通过送风口与所述隧道式干燥室相连通，所述多级除湿室通过回风口与所述隧道式干燥室相连通；所述新风加热室通过热风进口与所述混合室相连通，所述混合室通过排风口与所述排风道相连通。

进一步地，所述太阳能新风系统包括透光隔热板、吸附结构和支撑板，其中所述支撑板设置在所述吸附结构上，所述透光隔热板设置在所述支撑板上，所述的透光隔热板、吸附结构和支撑板合围构成所述新风加热室。

具体地，所述吸附结构的内部设置蓄热材料，所述吸附结构的外表面设置太阳能吸附材料。

具体地，所述支撑板上设有新风进口。

进一步地，所述隧道式干燥室设有进料口和出料口，其中所述出料口设置在所述隧道式干燥室上对应所述送风口的一侧，所述进料口设置在所述隧道式干燥室上对应所述回风口的一侧。

进一步地，在所述多级除湿室中设有储水盘，所述储水盘设置在所述蒸发器的底部，所述储水盘上设有引出管道。

具体地，在所述多级加热室的送风口处设有主风机，所述主风机采用变频风机。

具体地，所述热风进口上设有新风阀，所述排风口上设有排风阀。

具体地，所述隧道式干燥室中设有物料推车，所述物料推车的移动方向与所述隧道式干燥室中干燥热风的流动方向相反。

具体地，所述隧道式多级串联热泵干燥系统的外部围护结构采用聚氨酯保温板。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明采用了串联的多级热泵系统，将各热泵系统的蒸发器依次串联构成多级除湿室，将各热泵系统的冷凝器依次串联构成多级加热室，在多级加热室与多级除湿室之间设置混合室，其中，通过多级除湿室对隧道式干燥室排除的高温高湿的废气进行逐级降温除湿，在混合室中将逐级降温除湿后的空气与经过太阳能新风系统预热后的新风混合，通过多级加热室对混合后的空气进行逐级加热升温，实现多级降温除湿和等湿加热，从而有效回收废热，降低热泵系统中单级压缩机的压缩比，提高压缩机的效率。

本发明采用连续的隧道式干燥室进行物料干燥，物料在隧道式干燥室中的移动方向与干燥热风的流动方向相反，保证一定的送回风温差，实现干燥过程中系统的稳定性，提高废热的回收与能效。

本发明利用了太阳能系统，通过太阳能系统实现了对新风的预热处理，有效降低干燥能耗，其中通过吸附结构能够显著地吸附太阳能并储蓄，从而提高太阳能的利用率。

附图说明

图1是本发明实施例隧道式多级串联热泵干燥系统中空气封闭循环的示意图；

图2是本发明实施例隧道式多级串联热泵干燥系统中太阳能预热新风示意图；

图3是本发明实施例隧道式多级串联热泵干燥系统中图2的a-a向剖视图；

图4是本发明实施例隧道式多级串联热泵干燥系统中储水盘的结构示意图。

图中：1：主风机；2：物料推车；3：出料口；4：进料口；5：新风阀；6：排风阀；7：排风道；8：吸附结构；9：透光隔热板；10：围护结构；11：储水盘；12：引出管道；13：支撑板；100：隧道式干燥室；200：新风加热室；300：多级加热室；400：多级除湿室；500：混合室。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种隧道式多级串联热泵干燥系统，包括从上到下依次设置的太阳能系统、热泵循环系统和干燥系统。

干燥系统包括隧道式干燥室100，隧道式干燥室100的前后两侧分别设有进料口4和出料口3。

太阳能系统为太阳能新风系统，太阳能新风系统包括透光隔热板9、吸附结构8和支撑板13，其中支撑板13设置在吸附结构8上，透光隔热板9设置在支撑板13上，透光隔热板9、吸附结构8和支撑板13三者合围构成新风加热室200。

热泵循环系统包括n个热泵系统，其中n≥2，在本实施例中各热泵系统的冷凝器分别为c1、c2…cn，将各冷凝器依次串联构成多级加热室300。在本实施例中各热泵系统的蒸发器分别为e1、e2…en，将各蒸发器依次串联构成多级除湿室400。在多级加热室300与多级除湿室400之间设有混合室500，混合室500的左右两侧分别设有排风道7。

其中，多级加热室300、混合室500和多级除湿室400从前到后依次连通。多级加热室300通过送风口与隧道式干燥室100相连通，多级除湿室400通过回风口与隧道式干燥室100相连通。新风加热室200通过热风进口与混合室500相连通，混合室500通过排风口与排风道7相连通。

其中，隧道式干燥室100的出料口3设置在与多级加热室300的送风口相对应的一侧，隧道式干燥室100的进料口4设置在与多级除湿室400的回风口相对应的一侧。

在隧道式干燥室中设有物料推车2，物料推车2从进料口4进入到隧道式干燥室100中，再从出料口3而出，在此过程中，通过隧道式干燥室100对物料推车2中的物料进行干燥处理。

其中，太阳能系统的支撑板13上设有新风进口，外部新风通过新风进口进口进入到新风加热室200中。透光隔热板9能够有效地透射较多的太阳光，同时具有隔热作用，用于对新风进行预加热。吸附结构8的内部设置蓄热材料，吸附结构8的外表面设置太阳能吸附材料，可以有效地吸附太阳能并储能。

进一步来说，每个独立的热泵系统是由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、连接管道以及相应附件构成。其中，各压缩机分别为n1、n2…nn，各节流阀分别为v1、v2…vn，其中每个蒸发器通过压缩机与冷凝器相连，冷凝器再通过节流阀与蒸发器相连。其中，压缩机优选采用变频压缩机。

具体来说，在多级除湿室400中设有储水盘11，储水盘11设置在所述蒸发器的底部，在储水盘11上设有引出管道12。

其中，在多级加热室300的送风口处设有主风机1，主风机1优选采用变频风机。

其中，在热风进口上设有新风阀5，在排风口上设有排风阀6，其中新风阀5和排风阀6均采用开度可调节的风阀。本发明通过排风阀6和新风阀5对系统的热湿平衡进行调控，结合太阳能系统，不仅保证系统干燥过程的稳定性，且有效提高系统的能效。

其中，在本发明隧道式多级串联热泵干燥系统的围护结构10采用保温材料，该保温材料优选采用聚氨酯保温板。本发明在系统的外围采用保温材料作为围护结构，可实现半开式、闭路式单独或混合运行，可有效地适应除外界恶劣环境，提高系统的能效。

此外，本发明所述的隧道式多级串联热泵干燥系统，还包括控制系统，所述控制系统包括控制开关、温度控制器、湿度控制器和plc面板等。

本发明所述的隧道式多级串联热泵干燥系统，其工作原理如下：

从隧道式干燥室100排出的高温高湿的废气通过回风口进入多级除湿室400，在多级除湿室400中依次从第n级蒸发器en到第1级蒸发器e1进行逐级降温除湿，逐级降温除湿后的空气进入混合室500，与经过太阳能系统预热后的新风进行混合，然后混合后的空气进入多级加热室300，在多级加热室300中依次从第1级冷凝器c1到第n级冷凝器cn进行加热升温。经过除湿升温后的空气经过主风机1的作用下再通过送风口进入到隧道式干燥室100中对物料进行干燥处理，与湿物料进行热湿传递。在此过程中，隧道式干燥室100中物料推车2沿着与干燥热风的流动方向相反的方向逐渐移动，在移动过程中实现对物料的干燥。

在上述过程中，根据干燥过程系统的湿热稳定，调节新风阀5和排风阀6，其中新风量和排风量由新风阀5和排风阀6的开度控制。当出现热湿不平衡现象时，开启新风阀5和排风阀6，经排风道7排除掉经多级除湿室排出的部分空气，再经新风阀5引入经太阳能系统预热的新风，如图2所示，图中的箭头方向表示空气流动方向。而在热湿平衡的情况下，则关闭新风阀5和排风阀6，此时系统中的空气为闭合循环，如图1所示，图中的箭头方向表示空气流动方向。

在上述过程中，根据所需循环风量调节主风机1的频率，使循环风量满足系统干燥工况要求，控制循环风量调节干燥速率。

在上述过程中，物料推车2的进出速率和方式可根据物料的实际情况进行调控。

综上所述，本发明实施例所述的隧道式多级串联热泵干燥系统，能够有效的回收废热，并通过太阳能的利用降低了系统的总能耗，而相比单级热泵干燥系统，本发明采用多级除湿能够有效地除去干燥空气中的水分，采用多级加热满足了送回风温差较大情况，提高了压缩机效率，有效提高了除湿效率。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。