变风道热泵干燥机的制作方法

文档序号:15947710发布日期:2018-11-14 04:35阅读:148来源:国知局

本发明涉及干燥装置领域,特别是涉及一种变风道热泵干燥机。

背景技术

物料烘干过程是一个巨大的耗能过程,热泵除湿干燥机利用外界空气能做热源,它利用热泵干燥机的蒸发器使来自干燥室的湿空气降温脱湿,当湿空气流经热泵蒸发器时,内部的低压制冷剂吸收空气的热量变为气态,空气因降温而排出其中的大部分凝结水,再经过冷凝器加热成高温低湿空气进入到干燥室从而对物品进行烘干处理。目前,热泵除湿烘干技术具有能源消耗少,环境污染小、烘干品质高、适用范围广的特点。

但是,传统的热泵除湿装置在烘干温度过高时,通常的做法是停机降温。然而不论如何,始终都有部分热量作用于循环风,使得该装置的烘干温度居高不下,而停机会导致无法连续除湿。由于无法将冷凝热量完全排出室外,导致送风温度较高,难以满足部分需低温干燥的物料干燥工艺要求,干燥设备调温范围小,除湿量偏小,干燥周期长;对于上述问题,也可采用外界空气冷却该装置内的循环风,但此举会在污泥烘干处理的过程中造成该装置内的循环风外泄而致使异味排出,影响周边环境。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种变风道热泵干燥机,以解决现有的热泵除湿装置调温范围小的问题。

基于此,本发明提供了一种变风道热泵干燥机,包括工作腔体、压缩机、位于所述工作腔体内的第一冷凝器和位于所述工作腔体外的第二冷凝器,所述第一冷凝器的进风侧设有蒸发器,所述工作腔体内还设有用于选择空气流经或绕开所述第一冷凝器的工作模式切换装置;所述压缩机通过管路连接于所述蒸发器、第一冷凝器和第二冷凝器。

作为优选的,所述蒸发器位于所述工作腔体的进风口,所述工作腔体内设有至少一个第一风道以及至少一个第二风道,所述第一风道的两端分别连通于所述工作腔体的进风口和出风口,且所述第一风道内设有一个或多个所述第一冷凝器;所述第二风道的两端分别连通于所述进风口和出风口,所述工作模式切换装置为用于选择空气在所述第一风道或第二风道中流通的风道切换装置。

作为优选的,所述压缩机的出口端通过并联连接的第一管道和第二管道连接于所述蒸发器,所述第一管道上设有第一阀门和所述第一冷凝器,所述第二管道上设有第二阀门和所述第二冷凝器。

作为优选的,所述压缩机的出口端通过所述管路依次连接于所述第一冷凝器、第二冷凝器和蒸发器。

作为优选的,所述工作腔体为双层结构,所述进风口和出风口分别位于上层和下层,所述上层和下层之间设有并列排布的第一通孔和第二通孔;所述第一冷凝器位于所述下层,且所述第一冷凝器的进风侧连通于所述第一通孔,其出风侧连通于所述第二通孔,所述风道切换装置为用于遮盖所述第一通孔或第二通孔的风门。

作为优选的,所述风道切换装置还包括设于所述第一通孔和第二通孔旁的导轨,所述风门活动地配合连接于所述导轨。

作为优选的,所述工作腔体的一侧设有冷却腔体,所述冷却腔体上设有冷却风机,所述第二冷凝器位于所述冷却腔体内。

作为优选的,所述工作腔体的出风口设有排风风机。

作为优选的,所述蒸发器的进风侧设有辅助冷却器和/或空气热回收器。

作为优选的,所述蒸发器的底部设有冷凝水收集盘,所述冷凝水收集盘通过一泵液装置连通于与烘干后的物料直接接触的换热器。

本发明的变风道热泵干燥机,其工作腔体内设有第一冷凝器,工作腔体外设有第二冷凝器,第一冷凝器的进风侧设有蒸发器,压缩机通过管路连接于蒸发器、第一冷凝器和第二冷凝器;工作腔体内还设有用于选择空气流经或绕开第一冷凝器的工作模式切换装置,当工作模式切换装置使空气流经第一冷凝器时,蒸发器排出的低温干燥空气吸收第一冷凝器中的热量形成高温干燥空气,以实现高温烘干模式;当工作模式切换装置使空气绕开第一冷凝器时,蒸发器排出的低温干燥空气直接排出工作腔体,以实现低温烘干模式,此时,蒸发器中吸收的热量由第二冷凝器排出工作腔体;该干燥机调温范围广,且采用闭式空气循环,对有异味的物料烘干处理时,尤其是在污泥烘干处理时不会造成循环风外泄而导致异味排出,影响周边环境。

附图说明

图1是本发明实施例的变风道热泵干燥机的实施例1结构示意图;

图2是本发明实施例的变风道热泵干燥机的实施例2结构示意图。

其中,1、工作腔体;11、进风口;11a、过滤网;12、出风口;12a、排风风机;13、第一风道;14、第二风道;15、上层;16、下层;17、第一通孔;18、第二通孔;2、蒸发器;21、冷凝水收集盘;3、第一冷凝器;4、第二冷凝器;5、压缩机;6、第一管道;61、第一阀门;7、第二管道;71、第二阀门;8、风道切换装置;81、风门;82、导轨;9、冷却腔体;91、冷却风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外,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。

实施例1

结合图1所示,示意性地显示了本发明的变风道热泵干燥机,包括干燥机内部的工作腔体1,工作腔体1上设有进风口11和出风口12,潮湿的空气从进风口11进入该干燥机,经该干燥机干燥处理后的干燥空气从出风口12排出。工作腔体1内设有第一冷凝器3,工作腔体1外设有第二冷凝器4,第一冷凝器3的进风侧设有用于降温除湿的蒸发器2,该变风道热泵干燥机的压缩机5通过管路连接于蒸发器2、第一冷凝器3和第二冷凝器4。工作腔体1内还设有用于选择空气流经或绕开第一冷凝器3的工作模式切换装置,当工作模式切换装置8使空气流经第一冷凝器3时,蒸发器2排出的低温干燥空气吸收第一冷凝器3中的热量形成高温干燥空气,以实现高温烘干模式;当工作模式切换装置8使空气绕开第一冷凝器3时,蒸发器2排出的低温干燥空气直接排出工作腔体1,以实现低温烘干模式,此时,蒸发器2中吸收的热量由第二冷凝器4排出工作腔体1。当然,工作模式切换装置可以移动或旋转第一冷凝器3以使得空气不流经第一冷凝器3,当空气不流经第一冷凝器3时,第一冷凝器3仅仅相当于一条普通的管路,蒸发器2中吸收的热量将不会从第一冷凝器3排出,而是在第二冷凝器4排出工作腔体1。需要注意的是,第二冷凝器4可以是风冷式冷凝器,也可以是液冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。

在本实施例当中,所述蒸发器位于所述工作腔体的进风口,工作腔体1内设有至少一个第一风道13和至少一个第二风道14,第一风道13的两端分别连通于工作腔体1的进风口11和出风口12,同样的,第二风道14的两端也分别连通于工作腔体1的进风口11和出风口12,其中,第一风道13内设有一个或多个第一冷凝器3,当然,第二冷凝器4的数量也可以是一个或者多个。工作模式切换装置为用于选择空气在第一风道13或第二风道14中流通的风道切换装置8,也就是说,风道切换装置8用于确保从进风口11进入的空气仅仅从第一风道13或第二风道14二者中的任一风道中流过并从出风口12排出。

当风道切换装置8允许空气从第一风道13流通,并阻止空气从第二风道14中流通时,潮湿空气从进风口11进入并在蒸发器2中进行降温除湿处理形成低温干燥空气,蒸发器2从潮湿空气中吸收的热量在压缩机5的作用下从第一冷凝器3中排出,同时,由于低温干燥空气只能从第一风道13中流过,因此低温干燥空气吸收第一冷凝器3的热量形成高温干燥空气,最后从出风口12排出,以高温烘干被烘干物料。此时,如需调节高温干燥空气的温度,可将蒸发器2吸收的热量部分传递至第一冷凝器3,剩余的热量由第二冷凝器4排出工作腔体1,以控制低温干燥空气在第一冷凝器3中吸收的热量,进而调节高温干燥空气的温度。

当高温烘干的温度过高或物料需要低温烘干时,风道切换装置8允许空气从第二风道14流通,并阻止空气从第一风道13中流通时,潮湿空气从进风口11进入并在蒸发器2中进行降温除湿处理形成低温干燥空气,由于低温干燥空气只能从第二风道14中流过,而第一冷凝器3中无空气流动,因此蒸发器2从潮湿空气中吸收的热量在压缩机5的作用下只能由第二冷凝器4排出,同时,低温干燥空气直接从出风口12排出,以低温烘干物料。因为空气在流过冷凝器时会有一定的风阻,所以当低温干燥空气不流经第一冷凝器3时,其风阻大大降低,在该干燥机保持相同的干燥空气送风的情况下,用于干燥空气送风的风机功率可以降低,以降低耗电量。而且,从进风口11进入的空气必定会带有一定的污染颗粒,当冷凝器长期通入带有污染颗粒的空气时,会积灰过多而导致其单位时间内的通气量减少,进而使该干燥机的干燥效率降低;为此,在该干燥机处于低温烘干模式时,风道切换装置8阻止空气从第一风道13中流通,避免第一冷凝器3在非工作状态下积累污染颗粒,以加长第一冷凝器3的清洁周期。

为了加强该变风道热泵干燥机的除湿效果,蒸发器2的进风侧设有辅助冷却器(未图示)和/或空气热回收器(未图示)。

如图1所示,第一冷凝器3和第二冷凝器4并联连接。具体地,压缩机5的出口端通过并联连接的第一管道6和第二管道7连接于蒸发器2,第一管道6上设有第一阀门61和第一冷凝器3,相应的,第二管道7上设有第二阀门71和第二冷凝器4。调节第一阀门61和第二阀门71即可调整压缩机5的制冷剂的流向。

当风道切换装置8允许空气从第一风道13流通,并阻止空气从第二风道14中流通时,第一阀门61开启,第二阀门71关闭或部分关闭,使得压缩机5排出的制冷剂主要流经第一冷凝器3,蒸发器2中的热量主要传递至第一冷凝器3中。

当风道切换装置8允许空气从第二风道14流通,并阻止空气从第一风道13中流通时,第一阀门61关闭,第二阀门71开启,使得压缩机5排出的制冷剂全部流经第二冷凝器4,蒸发器2中的热量全部传递至第二冷凝器4中。

工作腔体1的一侧设有冷却腔体9,冷却腔体9上设有冷却风机,第二冷凝器4设于冷却腔体9内。冷却风机91启动后,带动外界空气从第二冷凝器4中流过,以带走第二冷凝器4中的热量。工作腔体1的进风口11还设有过滤网11a,尽可能的过滤污染颗粒,以免污染颗粒影响该干燥机的正常工作,其中,过滤网11a位于蒸发器2的进风侧。该干燥机为了主动向被烘干物料送风,其工作腔体1的出风口12设有排风风机12a,排风风机12a即用于干燥空气送风的风机。

该干燥机对于需要连续烘干、湿负荷多变、适合低温烘干的物料尤为适宜,特别适合应用于环保领域的污泥处理,除了满足污泥烘干过程湿负荷多变要求,而且通过风道切换装置8实现送风机的节能运行。

在本实施例中,工作腔体1为双层结构,进风口11和出风口12均设在工作腔体1的同一侧壁上,且进风口11位于工作腔体1的上层15,出风口12位于工作腔体1的下层16。上层15和下层16之间设有并列排布的第一通孔17和第二通孔18。第一冷凝器3位于下层16,且其进风侧连通于第一通孔17,其出风侧连通于第二通孔18。风道切换装置8包括导轨82和用于遮盖第一通孔17或第二通孔18的风门81,导轨82位于第一通孔17和第二通孔18的一旁,风门81活动地配合连接于导轨82。风门81能够在导轨82上来回滑动,当风门81遮盖于第二通孔18时,空气从第一通孔17进入并从第一冷凝器3的进风侧流到其出风侧;当风门81遮盖于第一通孔17时,空气从第二通孔18进入并直接流到第一冷凝器3的出风侧,并从出风口12排出该干燥机。

蒸发器2的底部设有冷凝水收集盘21,用以收集蒸发器2上降温冷凝的冷凝水,冷凝水收集盘21通过一泵液装置(未图示)连通于一换热器(未图示),该换热器将直接与烘干后的物料接触;在高温烘干污泥后,烘干后的污泥温度较高,在传统的污泥处理模式中,烘干后的高温污泥需要自然冷却,因此其冷却时间较长。又因为冷凝水具有一定的冷量,因此可以通过换热器将冷凝水用于高温污泥的冷却,缩短污泥处理周期,实现高效、节能的污泥烘干。

实施例2

结合图2所示,本实施例与实施例1基本相同,区别在于,第一冷凝器3和第二冷凝器4为串联连接,具体为,压缩机5的出口端通过管路依次连接于第一冷凝器3、第二冷凝器4和蒸发器2。该实施例同样能够通过风道切换装置8来切换该干燥机的低温烘干和高温烘干模式。

综上所述,本发明的变风道热泵干燥机,其工作腔体内设有第一冷凝器,工作腔体外设有第二冷凝器,第一冷凝器的进风侧设有蒸发器,压缩机通过管路连接于蒸发器、第一冷凝器和第二冷凝器;工作腔体内还设有用于选择空气流经或绕开第一冷凝器的工作模式切换装置,当工作模式切换装置使空气流经第一冷凝器时,蒸发器排出的低温干燥空气吸收第一冷凝器中的热量形成高温干燥空气,以实现高温烘干模式;当工作模式切换装置使空气绕开第一冷凝器时,蒸发器排出的低温干燥空气直接排出工作腔体,以实现低温烘干模式,此时,蒸发器中吸收的热量由第二冷凝器排出工作腔体;该干燥机调温范围广,且采用闭式空气循环,对有异味的物料烘干处理时,尤其是在污泥烘干处理时不会造成循环风外泄而导致异味排出,影响周边环境。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

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