闭式除湿水风热泵多烘房烘干系统的制作方法

本实用新型涉及烘干系统，具体涉及一种闭式除湿水风热泵多烘房烘干系统。

背景技术：

当前我国烟草、中药、木材和农作物等烘干系统，无论是烘干技术研究还是设备开发都取得了一定的发展，但是仍然存在如下问题：1)目前烘干系统仍然以燃煤为主，特别是一些适应于多种农产品物料烘干的热风烘房多采用燃煤加热炉进行烘干，而燃煤加热对环境的污染非常大，因此进一步研究开发节能型、利用可再生能源的烘干工业技术和设备是今后发展的大方向；2)当前采用的空气源热泵系统多采用开式除湿，即通过引进新风、排出烘房内空气，利用新风和室内空气的含湿量差进行除湿。这种除湿方式的缺点是：当室外环境潮湿时，室内空气的含湿量和室外空气的含湿量差变小，所需的新风量增加，导致机组的能耗增加；甚至环境湿度特别高时，新风量加到最大，烘房内湿度仍无法满足工艺要求，导致烘干物质的品质变差。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种闭式除湿水风热泵多烘房烘干系统，该系统采用水风热泵对烘房进行加热，提高了烘干系统的效率，而且本系统中采用闭式除湿，不需要引进任何的新风，既节约了用于加热新风的能量，也提高了系统运行的稳定性。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种闭式除湿水风热泵多烘房烘干系统，包括储蓄水箱和若干个烘房，每个烘房都配有一台水风热泵，所述水风热泵包括设于烘房内的冷凝盘管以及设于烘房外的压缩机、节流阀和蒸发器，每个烘房内还设有加热轴流风机、除湿盘管和除湿轴流风机，所述加热轴流风机用于驱动空气经过冷凝盘管加热，所述除湿轴流风机用于驱动空气经过除湿盘管除湿，所述储蓄水箱一侧的冷水通过热源侧水泵经加热管路进入蒸发器，冷水经过蒸发器进一步冷却后变成冷冻水，冷冻水经第一回收管路回到储蓄水箱，所述储蓄水箱另一侧的冷水通过除湿水泵经除湿管路泵入除湿盘管，冷水经过该除湿盘管进行热交换后通过第二回水管路回到储蓄水箱。

优选地，所述水风热泵中的压缩机、冷凝盘管、节流阀和蒸发器通过制冷剂流通管道依次连接并形成回路，所述蒸发器设有出水口和进水口，储蓄水箱中的冷水通过进水口进入蒸发器，冷水变成冷冻水后通过出水口回到储蓄水箱。

优选地，在热源侧水泵和蒸发器之间的加热管路上设有热源侧电磁阀。

优选地，在除湿水泵和除湿盘管之间的除湿管路上设有比例调节阀。

优选地，每个烘房内还设有第一热回收盘管和第二热回收盘管，所述第一热回收盘管和第二热回收盘管之间通过热回收水泵形成循环水回路。

优选地，还设有空气取热器，所述储蓄水箱与空气取热器之间通过取热器水泵形成循环水回路。

优选地，所述除湿盘管的下方设置有冷凝水接水盘，所述冷凝水接水盘开有排水口。

优选地，所述热源侧水泵和除湿水泵为变频水泵。

本实用新型的有益效果是：本系统利用水风热泵中产生的高温高压制冷剂对烘房进行烘干，产生的冷水对烘房进行除湿，因此将水风热泵机组和除湿工艺有机地结合在一起，形成一个封闭的体系，实现了能量的相互交换，亦即除湿过程中的热量转移到蒸发器内作为热源，蒸发器产生的冷源转移到除湿盘管中作为除湿中的冷源，提高了整个系统运行的稳定性和效率；本系统中采用了闭式除湿系统，相对于传统的新风开式除湿系统而言，节省了新风加热的热量，因此更加地节能，而且闭式除湿基本上不会受到环境湿度的影响，提高了烘烤物料的成品品质；本系统采用全自动化操作，降低了运行过程中的劳动强度；本专利适用于多烘房烘干系统，如烟草烘干、木材烘干、农作物烘干、中药烘干、工业制品烘干等具有多烘房集中的烘干系统；本系统对于烘房内的温度和湿度采用独立控制的方法，解除了二者之间的相互耦合关系，从而提高了温度和湿度控制的精确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中水风热泵的结构示意图；

图中：10-水风热泵，11-冷凝盘管，12-压缩机，13-节流阀，14-蒸发器，141-出水口，142-进水口，15-加热轴流风机，20-储蓄水箱，21-热源侧水泵，22-热源侧电磁阀，23-加热管路，24-第一回水管路，25-除湿管路，26-第二回水管路，30-除湿盘管，31-除湿水泵，32-比例调节阀，33-除湿轴流风机，41-第一热回收盘管，42-第二热回收盘管，43-热回收水泵，50-空气取热器，51-取热器水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：如图1和图2所示，一种闭式除湿水风热泵多烘房烘干系统，包括储蓄水箱20和若干个烘房，每个烘房都配有一台水风热泵10，所述水风热泵10包括设于烘房内的冷凝盘管11以及设于烘房外的压缩机12、节流阀13和蒸发器14，每个烘房内还设有加热轴流风机15、除湿盘管30和除湿轴流风机33，所述加热轴流风机15用于驱动空气经过冷凝盘管11加热，所述除湿轴流风机33用于驱动空气经过除湿盘管除湿，所述储蓄水箱20一侧的冷水通过热源侧水泵21经加热管路23进入蒸发器14，冷水经过蒸发器14进一步冷却后变成冷冻水，冷冻水经第一回收管路24回到储蓄水箱20，所述储蓄水箱20另一侧的冷水通过除湿水泵31经除湿管路25泵入除湿盘管30，冷水经过该除湿盘管30进行热交换后通过第二回水管路26回到储蓄水箱20。所述热源侧水泵21和除湿水泵31为变频水泵。采用变频水泵，依据各个烘房的热负荷要求变频调节水流量，减少水泵功耗，降低运行费用。本系统包括若干个相互对立的烘房，如图1所示，包括烘房1、烘房2…烘房N，每个烘房配备一台水风热泵10，水风热泵中除了冷凝盘管11位于烘房内部，其他的设备皆位于烘房外部，每个烘房内还包括除湿盘管30，若干个烘房共用一个储蓄水箱20，运行时，经过压缩机12压缩之后的高温高压制冷剂进入烘房内的冷凝盘管11对烘房进行加热，以烘干烘房内的物料，加热轴流风机15用于驱动烘房内空气流动，提高加热效率，经过冷却之后的冷媒(制冷剂)进入节流阀13，另一方面，储蓄水箱20中的冷水进入各烘房的除湿盘管30对烘房进行除湿，除湿轴流风机33用于驱动空气经过除湿盘管30进行除湿。本系统中利用水风热泵机组中产生高温高压制冷剂对烘房内部进行加热，将热泵机组中的冷凝盘管11作为烘房的加热设备，利用水泵机组中的蒸发器14产生的冷冻水作为烘房除湿的冷源，对烘房进行除湿，冷冻水吸收烘房内的热量后返回到储蓄水箱20作为热泵机组中蒸发器的热源，因此水风热泵的蒸发温度高，提高了热泵机组的性能，本系统中将水风热泵机组和除湿工艺有机地结合在一起，形成一个封闭的体系，实现了能量的相互交换，亦即除湿过程中的热量转移到蒸发器内作为热源，蒸发器产生的冷源转移到除湿盘管中作为除湿中的冷源，提高了整个系统运行的稳定性和效率；本系统中采用了闭式除湿系统，相对于传统的新风开式除湿系统而言，提高了蒸发温度，节省了新风加热的热量，因此更加地节能，而且闭式除湿基本上不会受到环境湿度的影响，提高了烘烤物料的成品品质；本系统采用全自动化操作，降低了运行过程中的劳动强度。

其中，所述水风热泵10中的压缩机12、冷凝盘管11、节流阀13和蒸发器14通过制冷剂流通管道依次连接并形成回路，所述蒸发器14设有出水口141和进水口142，储蓄水箱20中的冷水通过进水口142进入蒸发器14，冷水变成冷冻水后通过出水口141回到储蓄水箱20。水风热泵10运行原理为：如图2所示，图中的箭头表示制冷剂的流向，经过压缩之后的高温高压制冷剂由压缩机12排气口进入烘房内冷凝盘管11放热，对烘房进行加热，经过冷却之后的制冷剂进入节流阀13，变成低温低压的两相流，再进入蒸发器14蒸发成气体，蒸发器中的热源为储蓄水箱中的水，水进一步冷却后回到储蓄水箱20，使得储蓄水箱20中的水得以冷却，蒸发器出口的气体回到压缩机12吸气口再次进行压缩，以此循环。蒸发器采用水冷换热器，这样可以提高系统的换热效率，达到节能、减少运行费用的有益效果。在热源侧水泵21和蒸发器14之间的加热管路23上设有热源侧电磁阀22。在除湿水泵31和除湿盘管30之间的除湿管路25上设有比例调节阀32。依据烘房的湿度要求，通过该除湿比例调节阀调节冷冻水的流量，实现对烘房湿度的精确控制，进而提高烘干物质的品质。

作为本实用新型的进一步改进，每个烘房内还设有第一热回收盘管41和第二热回收盘管42，所述第一热回收盘管41和第二热回收盘管42之间通过热回收水泵43形成循环水回路。烘房内的空气经过第一热回收盘管降温，再通过除湿盘管30进一步降温，从而实现除湿，再经第二热回收盘管42升温，第一热回收盘管41和第二热回收盘管42之间通过热回收水泵43使内部的换热水在两者之间循环，从而降低了除湿盘管30的冷负荷和冷凝盘管11的热负荷使得系统更加地稳定和节能。本系统中还设有空气取热器50，所述储蓄水箱20与空气取热器50之间通过取热器水泵51形成循环水回路。该空气取热器50为一种换热装置，换热管中的冷水经过热空气加热后成为较高温度的水而进入储蓄水箱；当除湿的热量不能满足水风热泵的热源需求时，利用空气取热器50从空气中取热，用以补充水风热泵所需的热量，使该系统得以正常运行。

较佳地，所述除湿盘管30的下方设置有冷凝水接水盘，所述冷凝水接水盘开有排水口。除湿盘管30中的冷水作为冷源，将烘房内的空气冷却至露点温度以下，使得空气中的水分变为冷凝水排出，以达到除湿的目的，从而实现烘房内湿度的精确控制；利用除湿盘管30的热交换来吸收空气中高温气体的能量，并将之储存于储蓄水箱20中，亦即空气中的热量被除湿盘管中的冷水吸收变成较高温度的水，再回到储蓄水箱中，作为水风热泵蒸发器的热源，提高了热泵机组的蒸发温度，实现了节能的目的；该系统为闭式除湿，无新风置换因为节约了新风加热的热量，使得系统更加地节能，且烘干过程不受外界环节温湿度的影响，提高了烘干系统的稳定性以及烘干物品的品质。

本实用新型的工作过程说明：如图1和图2所示，其中图1中的箭头表示水流方向，图2中的箭头表示制冷剂的流向；

烘干工艺：依据烘干工艺的要求预设设定温度，当烘房内温度比设定温度低1℃时，开启水风热泵10，压缩机12压缩之后的高温高压制冷剂由其排气口进入烘房内冷凝盘管11放热，对烘房进行加热，经过冷却之后的制冷剂进入节流阀13，变成低温低压的两相流，再进入蒸发器14蒸发成气体，蒸发器中的热源为储蓄水箱中的水，水被制冷剂冷却后回到储蓄水箱20，使得储蓄水箱20中的水得以冷却，蒸发器出口的气体回到压缩机12吸气口再次进行压缩，以此循环完成对烘房的加热，当烘房内温度比设定温度高1℃时，关闭水风热泵10；

除湿工艺：蒸发器14产生的冰冻水进入储蓄水箱20混合均匀，当烘房内湿度高于设定的湿球温度1℃时(湿球温度依据烘干工艺来设定)，开启除湿轴流风机33，同时开启除湿水泵31和比例调节阀32，使得储蓄水箱20中的冷水进入除湿盘管20，将烘房内的空气冷却至露点温度以下，使得空气中的水分变为冷凝水排出，以达到除湿的目的，同时吸收热量后的水返回到储蓄水箱20，即烘房内空气冷却除湿的热量进入储蓄水箱作为水风热泵的热源。

系统运行过程中的除湿热量绝大部分运行状态下可以满足机组的热源需求，极少部分运行状态下，除湿热量无法满足机组的热源需要求，则需要利用空气取热器50从空气中取热，用以补充水风热泵所需的热量，使该系统得以正常运行。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。