蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥的制造方法
【专利摘要】本发明涉及蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥机,其结构包括通过管道连接的一个制冷系统和一个吸附除湿转轮系统，制冷系统是由制冷压缩机、气-气换热器、相变换热器、过冷换热器、制冷膨胀阀和制冷蒸发器组成的闭合回路，转轮除湿系统包括具有再生区和处理区的转轮、处理风机、再生风机及带动转轮旋转的电机。本发明制冷系统中的冷凝器分为三部分，分别为气-气换热器、相变换热器与过冷换热器，本发明过冷是依靠大气冷却，由于大气温度比转轮出口空气的温度低，所以，把制冷冷凝器变成三部分后，制冷剂冷却的效果好。转轮再生时温度越高，再生效果就越好，再生空气预先利用过冷换热器预热后，可以使再生空气获得更加高的温度。
【专利说明】蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥机
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气干燥装置，具体是蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥机。
【背景技术】
[0002]蒸汽压缩式热泵常常用于物料的干燥，例如，蒸汽压缩式热泵干燥机已经广泛应用于木材干燥、食品干燥以及纸张干燥等，和普通直接加热干燥方式比较，蒸汽压缩式热泵干燥机具备节能50%以上的优点。
[0003]蒸汽压缩式热泵干燥机的工作原理是，将被干燥空间的空气流过蒸汽压缩式热泵的蒸发器，使空气中的水分冷凝，然后将除去水分的空气流过蒸汽压缩式热泵的冷凝器使空气被加热后送回存放需要干燥物料的空间。
[0004]蒸汽压缩式热泵干燥机除水的原理是使空气冷却，蒸发温度越低，经过热泵处理后的空气中含水量就越低，由此，热泵的能源消耗也就越高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种制冷系统和吸附除湿转轮系统组合作业，吸附除湿转轮再生需要的能源从制冷系统的冷凝器中获得，并可获得低露点的干燥空气的蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥机。
[0006]本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现:
蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥机，包括通过管道连接的一个制冷系统和一个吸附除湿转轮系统。
[0007]制冷系统是由制冷压缩机、气-气换热器、相变换热器、过冷换热器、制冷膨胀阀和制冷蒸发器组成的闭合回路，从制冷压缩机出来的制冷剂先通过气-气换热器，再通过相变换热器，然后通过过冷换热器、制冷膨胀阀、制冷蒸发器，最后流回制冷压缩机，气-气换热器负责将制冷剂从过热状态冷却到制冷剂饱和状态、相变换热器负责将气态下的制冷剂冷凝成液态下的制冷剂、过冷换热器负责将饱和状态的制冷剂冷却成过冷状态的制冷剂。
[0008]转轮除湿系统包括具有再生区和处理区的转轮、处理风机、再生风机及带动转轮旋转的电机，处于干燥物料空间的空气a通过管道依序经过制冷蒸发器降温，再流过转轮处理区，然后流过相变换热器与处理风机，最后流回干燥物料空间，大气c通过管道依序经过冷换热器、气-气换热器、转轮再生区及再生风机，再次排向大气。
[0009]进一步的，制冷系统为两套，A级制冷系统是由A级制冷压缩机、A级气-气换热器、A级相变换热器、A级过冷换热器、A级制冷膨胀阀和A级制冷蒸发器组成，B级制冷系统是由B级制冷压缩机、B级前置制冷冷凝器、B级后置制冷冷凝器、B级制冷膨胀阀和制冷蒸发器组成，A级制冷系统中的冷凝器包括三部分，分别为A级气-气换热器、A级相变换热器、A级过冷换热器；B级制冷系统中的冷凝器包括两部分，分别为B级前置制冷冷凝器、B级后置制冷冷凝器。
[0010]通过B级前置制冷冷凝器的制冷剂从气态的过热状态冷却到气态的饱和状态，同时，也存在制冷剂在饱和状态下冷凝的情况，通过B级后置制冷冷凝器的制冷剂在饱和状态下冷凝，同时存在液态制冷剂从饱和状态冷却到过冷状态的情况。A级制冷系统与B级制冷系统在整套设备运行时可以独立实现开机与关机，两个制冷系统的制冷剂型号相同或不同。
[0011]处于干燥物料空间的空气a通过管道依序经过A级制冷蒸发器，B级制冷蒸发器，转轮处理区，B级后置制冷冷凝器，A级相变换热器与处理风机，再流回干燥物料空间，大气c通过管道依序经A级过冷换热器，A级气-气换热器，B级前置制冷冷凝器，转轮再生区及再生风机，再次排向大气。
[0012]本发明制冷系统和吸附除湿转轮系统组合作业，吸附除湿转轮再生需要的能源从制冷系统的冷凝器中获得，和普通的蒸汽压缩式热泵干燥机比较，本发明可以获得低露点温度的干燥空气；本发明制冷系统中的冷凝器分为三部分，分别为气-气换热器、相变换热器与过冷换热器，从制冷机效率与制冷量的角度上讲，冷凝器中制冷剂冷却后的温度越低制冷量就越大，原来流程中制冷剂依靠从转轮出来的空气冷却，本发明中过冷是依靠大气冷却，由于大气温度一般比转轮出口空气的温度低，所以，把制冷冷凝器变成三部分后，制冷剂冷却的效果好。转轮再生时温度越高，再生效果就越好，制冷系统工作时，在冷凝热中制冷剂刚从制冷压缩机排出的时候温度高，制冷剂从过热状态冷却到饱和状态时释放出的热量属于高温热量，但是这部分热量在总冷凝热中的比重只有15%左右。本发明中，再生空气预先利用过冷换热器预热后，可以使再生空气获得更加高的温度。
[0013]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的另一种结构示意图。
[0015]【主要组件符号说明】
1-处理风机，2-A级气-气换热器，3-A级相变换热器，
4-A级过冷换热器，5-A级制冷压缩机，6-A级制冷膨胀阀，
7-A级制冷蒸发器，9-转轮再生区，10-转轮处理区，
I1-电机，12-再生风机，13- B级前置制冷冷凝器，
14- B级后置制冷冷凝器，15- B级制冷压缩机，16- B级制冷蒸发器
17- B级制冷膨胀阀。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本发明为蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥机，包括通过管道连接的一个制冷系统和一个吸附除湿转轮系统。
[0017]制冷系统是由制冷压缩机5、气-气换热器2、相变换热器3、过冷换热器4、制冷膨胀阀6和制冷蒸发器7组 成的闭合回路，从制冷压缩机5出来的制冷剂先通过气-气换热器2，再通过相变换热器3，然后通过过冷换热器4、制冷膨胀阀6、制冷蒸发器7，最后流回制冷压缩机5，气-气换热器2负责将制冷剂从过热状态冷却到制冷剂饱和状态、相变换热器3负责将气态下的制冷剂冷凝成液态下的制冷剂、过冷换热器4负责将饱和状态的制冷剂冷却成过冷状态的制冷剂。
[0018]转轮除湿系统包括具有再生区9和处理区10的转轮、处理风机1、再生风机12及带动转轮旋转的电机11，处于干燥物料空间的空气a通过管道依序经过制冷蒸发器7降温，再流过转轮处理区10，然后流过相变换热器3，处理风机1，最后通过b点流回干燥物料空间，大气c通过管道依序经过冷换热器4、气-气换热器2、转轮再生区9及再生风机12，通过d点排向大气。
[0019]如图2所示，制冷系统为两套，A级制冷系统是由A级制冷压缩机5、A级气-气换热器2、A级相变换热器3、A级过冷换热器4、A级制冷膨胀阀6和A级制冷蒸发器7组成，B级制冷系统是由B级制冷压缩机15、B级如直制冷冷?规器13、B级后直制冷冷?规器14、B级制冷膨胀阀17和制冷蒸发器16组成，通过B级前置制冷冷凝器13的制冷剂从气态的过热状态冷却到气态的饱和状态，同时，也存在制冷剂在饱和状态下冷凝的情况，通过B级后置制冷冷凝器14的制冷剂在饱和状态下冷凝，同时存在液态制冷剂从饱和状态冷却到过冷状态的情况。
[0020]处于干燥物料空间的空气a通过管道依序经过A级制冷蒸发器7，B级制冷蒸发器16，转轮处理区10，B级后置制冷冷凝器14，A级相变换热器3与处理风机1，最后通过b点流回干燥物料空间，大气c通过管道依序经A级过冷换热器4，A级气-气换热器2，B级前置制冷冷凝器13，转轮再生区9及再生风机12，通过d点排向大气。
[0021]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.蒸汽压缩式热泵与转轮吸附除湿耦合运行干燥机，其特征在于:包括通过管道连接的一个制冷系统和一个吸附除湿转轮系统，所述制冷系统是由制冷压缩机(5)、气-气换热器(2)、相变换热器(3)、过冷换热器(4)、制冷膨胀阀(6)和制冷蒸发器(7)组成的闭合回路，从制冷压缩机(5)出来的制冷剂先通过气-气换热器(2)，再通过相变换热器(3)，然后通过过冷换热器(4)、制冷膨胀阀(6)、制冷蒸发器(7)，最后流回制冷压缩机(5)，气-气换热器(2)负责将制冷剂从过热状态冷却到制冷剂饱和状态、相变换热器(3)负责将气态下的制冷剂冷凝成液态下的制冷剂、过冷换热器(4)负责将饱和状态的制冷剂冷却成过冷状态的制冷剂，转轮除湿系统包括具有再生区(9)和处理区(10)的转轮、处理风机(I)、再生风机(12)及带动转轮旋转的电机(11)，处于干燥物料空间的空气a通过管道依序经过制冷蒸发器(7)降温，再流过转轮处理区(10)，然后流过相变换热器(3)与处理风机(1)，最后流回干燥物料空间，大气c通过管道依序经过冷换热器(4)、气-气换热器(2)、转轮再生区(9)及再生风机(12)，再次排向大气。
2.根据权利要求1所述的干燥机，其特征在于:所述制冷系统为两套，A级制冷系统是由A级制冷压缩机(5)、A级气-气换热器(2)、A级相变换热器(3)、A级过冷换热器(4)、A级制冷膨胀阀(6)和A级制冷蒸发器(7)组成，B级制冷系统是由B级制冷压缩机(15)、B级前置制冷冷凝器(13)、B级后置制冷冷凝器(14)、B级制冷膨胀阀(17)和制冷蒸发器(16)组成，通过B级前置制冷冷凝器(13)的制冷剂从气态的过热状态冷却到气态的饱和状态，同时，也存在制冷剂在饱和状态下冷凝的情况，通过B级后置制冷冷凝器(14)的制冷剂在饱和状态下冷凝，同时存在液态制冷剂从饱和状态冷却到过冷状态的情况，处于干燥物料空间的空气a通过管道依序经过A级制冷蒸发器(7)，B级制冷蒸发器(16)，转轮处理区(10)，B级后置制冷冷凝器(14)，A级相变换热器(3)与处理风机(1)，再流回干燥物料空间，大气c通过管道依序经A级过冷换热器(4)，A级气-气换热器(2)，B级前置制冷冷凝器(13)，转轮再生区(9)及再生风机(12)，再次排向大气。
3.根据权利要求2所述的干燥机，其特征在于:所述A级制冷系统与B级制冷系统单独作业或一起作业，两个制冷系统的制冷剂型号相同或不同。
【文档编号】F25B41/06GK103908874SQ201310007436
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月9日 优先权日:2013年1月9日
【发明者】马军 申请人:马军