感器9-3和湿度传感器9-4输入的信息，打开风冷冷凝器风机3-1、风冷蒸发器风机4-1，且调为最大风速，关闭能量调节阀9-1、排湿排热风机19、新风风机20和电加热器22。高温热泵子系统的流程为:吸气压力调节阀12和高压调节阀13全开，喷液阀10和差动调节阀14关闭，压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸气通过油分离器5进入箱体15内的风冷冷凝器3释放热量变成高压的过冷或饱和的液态制冷剂，然后依次经过高压调节阀13、储液器6、干燥过滤器7、视液镜8、过冷器11进入节流装置2，过冷的液态制冷剂经过节流装置2的节流调节后变为低温低压的气液两相制冷剂，进入风冷蒸发器4吸收热量后变为低压的过热制冷剂蒸气，然后通过吸气压力调节阀12进入压缩机I进行下一个循环过程。烘干房子系统流程为:箱体15内的空气经风冷冷凝器3吸收热量升温后，经过电加热器22进入物料间，高温的空气加热物料车18上的物料后，释放出热量降温，同时吸收了物料的水分，湿度增加，然后经过回风隔板17上侧的回风风道进入风冷冷凝器3，进入下一循环。
[0019](2)调节能级工作模式 A、吸气节流能量调节
当夏季室外温度较高时，压缩机I吸气压力过高，会引起电机负荷过大，此时吸气压力调节阀12根据阀后压力(即压缩机吸气压力)控制压缩机I的吸气压力，当吸气压力升高时，吸气压力调节阀12关小，使风冷蒸发器4出口的制冷剂过热蒸气节流，以较低的吸气压力进入压缩机。其他工作流程与基本能级工作模式相同。
[0020]B、喷液冷却能量调节
当冬季室外温度较低，蒸发压力和蒸发温度较低时，或物料烘干工艺过程中，冷凝压力和冷凝温度过高时，或能量调节过程中引起过热度过大时，可能引起压缩机I排气温度过高，喷液阀10会根据压缩机I的排气温度，调节进入吸气压力调节阀12前的喷液量，降低压缩机的吸气过热度，防止压缩机I排气温度过高，同时，为了防止节流装置2前的液态制冷剂闪发，经过喷液阀10节流的气液两相制冷剂，先通过过冷器11，吸收一部分液态制冷剂的热量后再进入吸气压力调节阀12前，这样保证了节流装置2前制冷剂的过冷度，提高蒸发器的单位容积制冷量和压缩机效率。其他工作流程与基本能级工作模式相同。
[0021]C、热气旁通能量调节
当物料烘干工艺过程中，物料间的温升过快时，控制器9-2根据温度传感器9-3输入的信息，打开能量调节阀9-1，压缩机I排出的高温高压的制冷剂蒸气一部分旁通经过能量调节阀9-1，节流降压后进入压缩机吸气口，降低了风冷冷凝器3的放热量，防止了压缩机I较低吸气压力下运行。其他工作流程与基本能级工作模式相同。
[0022]D、冷凝器回流法能量调节
当冬季室外温度非常低，高温热泵系统刚启动时，冷凝压力过低时，节流装置2前后压差太小，供液动力不足，无法向风冷蒸发器4提供足够的供液量，通过调节风冷冷凝器风机3-1、风冷蒸发器风机4-1仍没效果时，可采用此调节方法。开机后，高压调节阀13关闭，差压调节阀14打开，将压缩机I排气一部分旁通到储液器6，使储液器6中压力升高。当冷凝压力升高到高压调节阀13开启值以上时，高压调节阀13稍开启，随着物料间温度的升高，维持正常冷凝压力平衡时，高压调节阀13的开度增大至全开，差压调节阀14的开度变小至全关，热泵制冷剂走正常循环路径。其他工作流程与基本能级工作模式相同。
[0023]E、排热能量调节
当系统采用热气旁通+喷液冷却能量调节时，物料间的温升仍然过快时，控制器9-2根据温度传感器9-3输入的信息，打开排湿/排热风机19、新风风机20，通过一部分低温新风的排入和一部分高温回风的排出，保证物料间的温升速率。其他工作流程与基本能级工作模式相同。
[0024]F、排湿工作模式
当物料烘干工艺过程中，物料间湿度过大时，控制器9-2根据湿度传感器9-4输入的信息，打开排湿排热风机19、新风风机20，通过一部分低温新风的排入和一部分高温回风的排出，保证物料间的湿度。其他工作流程与基本能级工作模式相同。
[0025]G、辅助电加热能量调节
当物料烘干工艺过程中，物料间的温升速率过慢，高温热泵机组本身的能量调节还不能满足要求时，控制器9-2根据温度传感器9-3输入的信息，打开辅助电加热器22，对经过风冷冷凝器3的空气进行二次加热，用于满足物料间的温升速率的要求。其他工作流程与基本能级工作模式相同。
【主权项】
1.一种具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:它包括高温热泵子系统、温湿度控制调节子系统、烘干房子系统；所述的高温热泵子系统包括压缩机(1)、节流装置(2)、风冷冷凝器(3)、风冷蒸发器(4)、油分离器(5)、储液器(6)、干燥过滤器(7)、视液镜(8)、能量调节阀(9-1)、喷液阀(10)、过冷器(11)、吸气压力调节阀(12)、高压调节阀(13)、差动调节阀(14)以及连接管道；所述压缩机(I)的排气口分为两个接口，其中一个排气接口通过能量调节阀(9-1)与吸气压力调节阀(12 )进口相连接，另一个排气接口通过油分离器(5)分别与风冷冷凝器(3)进口和差动调节阀(14)进口相连接，所述风冷冷凝器(3)出口通过高压调节阀(13)分别与差动调节阀(14)出口和储液器(6)的进口相连接，所述储液器(6 )的出口依次通过干燥过滤器(7 )、视液镜(8 )和过冷器(11)分别与节流装置(2 )进口和喷液阀(10)进口相连接，其中节流装置(2)出口通过风冷蒸发器(4)与吸气压力调节阀(12)进口相连接；喷液阀(10)出口通过过冷器(11)与压缩机的相应进气口相连，所述吸气压力调节阀(12)出口与压缩机吸气口相连接；所述的温湿度控制调节子系统包括能量调节阀(9-1)、风冷冷凝器风机(3-1)、风冷蒸发器风机(4-1)、排湿排热风机(19)、新风风机(20)、电加热器(22)、控制器(9-2)、温度传感器(9-3)、湿度传感器(9-4)及连接导线；其中所述的温度传感器(9-3)、湿度传感器(9-4)分别安装于箱体(15)的物料间内和回风口处，通过连接导线分别与控制器(9-2)的输入端相连接，所述的控制器(9-2)的输出端通过连接导线分别与能量调节阀(9-1)的电机、风冷冷凝器风机(3-1)的电机、风冷蒸发器风机(4-1)的电机、排湿排热风机(19)的电机、新风风机(20)的电机、电加热器(22)相连接；所述的烘干房子系统包括箱体(15)、房门(16)、回风隔板(17)、物料车(18)、排湿排热风机(19)、新风风机(20)、过滤网(21)、风冷冷凝器(3)和电加热器(22);其中所述的房门(16)安装在箱体(15)的右端，排湿排热风机(19)、新风风机(20)分别安装于箱体(15)的左端的上下两侧，其中过滤网(21)安装在新风风机(20)的前部，所述的风冷冷凝器(3)、电加热器(22)依次安装于物料间前端的进风口，所述物料车(18)存放于物料间进风口处，所述回风隔板(17)安装于物料间上端，用于组成物料间的回风风道。2.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:喷液阀(10 )出口通过过冷器(11)与压缩机(I)的中压补气腔相连。3.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:喷液阀(10)出口通过过冷器(11)、吸气压力调节阀(12)与压缩机(I)的吸气口相连接。4.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:所述的压缩机(I)为定频压缩机、分挡压缩机、变频压缩机或补气增焓压缩机中的任意一种；所述的风冷冷凝器(3)、风冷蒸发器(4)为管翅式、层叠式或平行流式换热器中的任意一种。5.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:所述的风冷冷凝器风机(3-1 )、风冷蒸发器风机(4-1 )、排湿排热风机(19)、新风风机(20)为变频风机、定频风机或调挡风机中的任意一种。6.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:所述的节流装置(2)为热力膨胀阀、毛细管膨胀阀或电子膨胀阀中的任意一种；所述的喷液阀(10)为压力式喷液阀或温度式喷液阀中的任意一种。7.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:所述的能量调节阀(9-1)为热动式能量调节阀、电磁式能量调节阀或电动式能量调节阀中的任意一种。8.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:所述的吸气压力调节阀(12)为一种受阀后压力控制的比例性调节阀；所述的高压调节阀(13)为一种受阀前压力控制的比例性调节阀。9.根据权利要求1所述的具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:所述的电加热器(22)为PTC电加热器、不锈钢加热器、流体防爆电加热器或电红外加热器中的任意一种。10.根据权利要求1所述的一种具有智能调节功能的高温热泵烘干系统，其特征在于:所述过冷器(11)为板式换热器、套管换热器或闪发器中的任意一种。
【专利摘要】本发明公开了一种具有智能调节功能的高温热泵烘干系统。该系统包括高温热泵子系统、温湿度控制调节子系统、烘干房子系统。本发明将高温热泵技术、空调调节技术和辅助电加热技术有机结合，拓宽了不同物料烘干的应用领域，提高了高温热泵烘干系统运行的可靠性、稳定性和经济性；本发明通过控制器PLC及相关执行机构的智能调节，针对物料烘干工艺的要求，采用分时段温湿度控制策略，实现烘干过程的全自动控制，同时提高了烘干物料的品质、成色和香味，保证了烘干物料的质量；本发明具有性价比高，节能环保的优点，具有广泛的市场应用前景和巨大的市场潜力。
【IPC分类】F26B21/00, F26B23/00, F26B25/00, F26B21/08, F26B21/10
【公开号】CN104949496
【申请号】CN201510383802
【发明人】刘寅, 崔四齐, 王玮娜, 万文雷, 赵坤正
【申请人】河南天赫伟业能源科技有限公司, 中原工学院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月3日