一种可制热水的烘干系统的制作方法

文档序号:12726129研发日期:2016年阅读:267来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统烘干系统无法同时高效制热水和烘干的问题,提出一种集成多路循环的烘干制热方案。通过四通阀切换实现主流路(烘干)、蒸发流路(制热)和增焓流路(辅助加热)的协同控制,结合蓄热箱储存热量,在除霜时利用蓄热箱余热提升化霜效率,实现烘干、制热、除霜功能的高效集成。
关键词:烘干制热,多路循环,蓄热除霜

本实用新型涉及空调热泵的技术领域,尤其是指一种可制热水的烘干系统。



背景技术:

现阶段烘干设备被广泛应用于制药、化工等诸多领域,烘干设备种类繁多,其中包括有空气能烘干设备。现有空气能烘干技术是通过压缩机压缩冷媒升温后流到制冷系统冷凝器放热降温且加热空气,放热后的冷媒经节流进入蒸发器吸热蒸发,空气水蒸气在蒸发器里进行热交换,凝结成水珠实现除湿的效果。但是在实际使用过程中,随着烘干室温度的升高,制冷系统的冷凝温度逐渐升高,而冷凝温度的升高会使烘干系统的制冷量下降,除湿能力也随之下降,消耗功率增加,而且会使压缩机的排气温度增高,润滑油温度升高,粘度降低,进而影响润滑的效果,甚至结碳,导致气阀密封性能下降,直接影响到压缩机运行的可靠性和寿命。为此,为了解决烘干室烘干的问题,需要一种具有高效烘干、蓄热过冷、烘干时制热水等功能的烘干系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可制热水的烘干系统。

为了实现上述的目的,本实用新型所提供的一种可制热水的烘干系统,包括有以下部件:压缩机组、第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、烘干室、冷凝器、蒸发器、第一单向阀、第二单向阀、蓄热箱、第一换热器、第二换热器、室外换热器、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、增焓截止阀、第一节流部件、第二节流部件和增焓节流部件;各所述四通阀均包含有D、S、C、E四个接口;所述第二换热器包含有a、b、c、d四个接口;所述冷凝器和蒸发器均安装于烘干室内;所述第一换热器安装于蓄热箱内;上述部件连接组成了主流路、蒸发流路和增焓流路。

所述主流路的连接组成:所述第一四通阀接口D和接口S分别与压缩机组出口和进口相连接,所述第一四通阀接口C分别与第一截止阀和第二截止阀相连接,所述第一截止阀与冷凝器相连接,所述第二四通阀接口S和接口D分别与第二截止阀和冷凝器相连接,所述第二四通阀接口C与蓄热箱内第一换热器一端相连接且所述第一换热器另一端分别与第二四通阀接口E和储液器相连接,所述储液器与第二换热器接口d相连接,所述第二换热器接口c与第一节流部件相连接,所述第一节流部件与第三截止阀相连接,所述第三四通阀接口S和接口C分别与第三截止阀和第一单向阀输入端相连接,所述第一单向阀输出端与蒸发器一端相连接,且所述蒸发器另一端分别与第三四通阀接口E和第一四通阀接口E相连接。

所述蒸发流路的连接组成:所示第四截止阀分别与第一节流部件和室外换热器相连接,所述第二节流部件、第五截止阀和第二单向阀之间相互并联连接且并联后的两端分别与第三四通阀接口D和室外换热器相连接,其中,所述第二单向阀输入端与第三四通阀接口D相连接且其输出端与室外换热器相连接。

所述增焓流路的连接组成:所述增焓截止阀两端分别与储液器和增焓节流部件相连接,所述第二换热器接口a与增焓节流部件相连接,所述第二换热器接口b与压缩机组的进口相连接。

进一步,所述蓄热箱内设置有换热介质,且该蓄热箱设置有进液口和出液口。

进一步,所述压缩机组包括有多台的压缩机,且其中一台压缩机为变频压缩机,多台所述的压缩机相互并联连接且并联后的压缩机组出口与第一四通阀接口D相连接,其进口分别与第一四通阀接口S和第二换热器接口b相连接。

本实用新型采用上述的方案,其有益效果在于通过将经烘干室冷凝器首次放热后的冷媒流入蓄热箱继续放热降温,通过蓄热箱降低烘干系统的冷媒冷凝温度实现过冷的效果,从而提高烘干系统除湿量和烘干效率,降低压缩机的功率,提高能效;通过将烘干室的冷媒流入蓄热箱进行热交换,可防止烘干室因温度太高而停止运行,从而使得烘干系统可长期运行工作;通过控制烘干系统的流路,使烘干系统具有多种功能模式;通过吸收利用蓄热箱的热量来化霜,提高化霜制热量,实现快速化霜;通过设置有增焓流路,使得烘干系统可适用于低温环境中,使用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的烘干系统示意图。

图2为本实用新型的吸热制热模式的示意图。

图3为本实用新型的吸热烘干模式的示意图。

图4为本实用新型的吸热烘干制热水模式的示意图。

图5为本实用新型的烘干制热水模式的示意图。

图6为本实用新型的吸热制热水模式的示意图。

图7为本实用新型的恒温除霜模式的示意图。

其中,1-压缩机组,21-第一四通阀,22-第二四通阀,23-第三四通阀,3-烘干室,31-冷凝器,32-蒸发器,4-蓄热箱,5-储液器,61-第一换热器,62-第二换热器,63-室外换热器,71-第一单向阀,72-第二单向阀,81-第一节流部件,82-第二节流部件,91-增焓截止阀,92-增焓节流部件,101-第二截止阀,102-第一截止阀,103-第三截止阀,104-第四截止阀,105-第五截止阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

参见附图1所示,在本实施例中,一种可制热水的烘干系统,包括有以下部件:压缩机组1、第一四通阀21、第二四通阀22、第三四通阀、烘干室3、冷凝器31、蒸发器32、第一单向阀71、第二单向阀72、蓄热箱4、第一换热器61、第二换热器62、室外换热器63、第一截止阀102、第二截止阀101、第三截止阀103、第四截止阀104、第五截止阀105、增焓截止阀91、第一节流部件81、第二节流部件82和增焓节流部件92;各所述四通阀均包含有D、S、C、E四个接口;所述第二换热器62包含有a、b、c、d四个接口;所述冷凝器31和蒸发器32均安装于烘干室3内;所述第一换热器61安装于蓄热箱4内;上述部件连接组成了主流路、蒸发流路和增焓流路。

主流路的连接组成:所述第一四通阀21接口D和接口S分别与压缩机组1出口和进口相连接,所述第一四通阀21接口C分别与第一截止阀102和第二截止阀101相连接,所述第一截止阀102与冷凝器31相连接,所述第二四通阀22接口S和接口D分别与第二截止阀101和冷凝器31相连接,所述第二四通阀22接口C与蓄热箱4内第一换热器61一端相连接且所述第一换热器61另一端分别与第二四通阀22接口E和储液器5相连接,所述储液器5与第二换热器62接口d相连接,所述第二换热器62接口c与第一节流部件81相连接,所述第一节流部件81与第三截止阀103相连接,所述第三四通阀接口S和接口C分别与第三截止阀103和第一单向阀71输入端相连接,所述第一单向阀71输出端与蒸发器32一端相连接,且所述蒸发器32另一端分别与第三四通阀接口E和第一四通阀21接口E相连接。

蒸发流路的连接组成:所示第四截止阀104分别与第一节流部件81和室外换热器63相连接,所述第二节流部件82、第五截止阀105和第二单向阀72之间相互并联且并联后分别与第三四通阀接口D和室外换热器63相连接,其中,所述第二单向阀72输入端与第三四通阀接口D相连接且其输出端与室外换热器63相连接;

增焓流路的连接组成:所述增焓截止阀91两端分别与储液器5和增焓节流部件92相连接,所述第二换热器62接口a与增焓节流部件92相连接,所述第二换热器62接口b与压缩机组1的进口相连接。

在本实施例中,蓄热箱4内设置有换热介质,且该蓄热箱4分别设置有进液口和出液口,使得蓄热箱4内的换热介质可从出液口流出单独使用或用于别的地方,通过进液口使得可对蓄能箱的换热介质进行补充。

在本实施例中,压缩机组1包括有两台的压缩机,且其中一台压缩机为变频压缩机,两台压缩机相互并联且并联后的压缩机组1出口与第一四通阀21接口D相连接,其进口分别与第一四通阀21接口S和第二换热器62接口b相连接。通过设置有双压缩机,使得该烘干系统可改变压缩机频率,通过控制压缩机排量来控制冷媒的流量,确保系统正常运行。

为了解决烘干室3烘干的问题,采用上述的烘干系统。首先,烘干系统通过将经烘干室3内的冷凝器31首次放热后的冷媒流入蓄热箱4再次放热降温,进一步降低冷媒冷凝温度,提高了烘干系统过冷度,实现蓄热过冷功能,其次,在降低冷凝温度的同时,还会提高制冷量,从而增大烘干室3室温和烘干室3内蒸发器32之间的温度差,进而加快除湿速度,实现高效烘干;另外,当烘干系统需要化霜时,通过控制相关阀体,通过吸收利用蓄热箱4里的热量用来化霜,提高化霜制热量,实现快速化霜;当环境温度低于设定值时,通过打开增焓流路上的增焓截止阀91,使得冷媒经增焓流路流回压缩机组1,从而提高冷媒循环量,达到增焓的效果,确保烘干系统在低温环境中正常使用,该烘干系统可适用于-25℃~43℃的环境温度。

现结合具体附图对本实用新型的烘干系统的功能进行说明。

一种可制热水的烘干系统的工作方式,包括有吸热制热模式、吸热烘干模式、吸热烘干制热水模式、烘干制热水模式、吸热制热水模式和恒温除霜模式。

1)吸热制热模式:参见附图2所示,当烘干室3温度低于设定值时,烘干系统启动吸热制热模式,通过流路控制,利用室外换热器63吸收的热量用于烘干室3加热。其工作方式:高温高压的冷媒由压缩机组1流入第一四通阀21接口D,接着由第一四通阀21接口C流向第一截止阀102,冷媒经第一截止阀102流向烘干室3内的冷凝器31,经冷凝器31放热降温后流向第二四通阀22接口D,接着由第二四通阀22接口E流到储液器5,冷媒接着由储液器5流向第二换热器62接口d,冷媒在第二换热器62内放热降温后由第二换热器62接口c流向第一节流部件81,冷媒经节流后经过第四截止阀104流向室外换热器63吸热蒸发,吸热后的冷媒经第五截止阀105流向第三四通阀接口D,接着由第三四通阀接口E流向第一四通阀21接口E,再由第一四通阀21接口E流回压缩机组1;其次,当室外温度低于设定值时,在吸热制热模式的工作方式的基础上,烘干系统打开增焓截止阀91,其中,冷媒经储液器5后一分为二支路,一支路为上述流路,另一支路为增焓流路,增焓流路上的冷媒由增焓截止阀91流向增焓节流部件92,经节流后的流向第二换热器62接口a,冷媒在第二换热器62内吸收余热进行蒸发,吸热蒸发后的冷媒由第二换热器62接口b流回压缩机组1。通过上述流路的循环,实现了吸热制热的功能。

2)吸热烘干模式:参见附图3所示,当烘干室3温度低于设定值时,烘干系统启动吸热烘干功能,通过流路控制,利用室外换热器63吸收的热量用于烘干室3加热除湿。其工作方式:高温高压的冷媒由压缩机组1流入第一四通阀21接口D,接着由第一四通阀21接口C流向第一截止阀102,冷媒接着由第一截止阀102流向烘干室3内的冷凝器31,经过冷凝器31放热降温后流到第二四通阀22接口D,接着由第二四通阀22接口E流到储液器5,冷媒接着由储液器5流向第二换热器62接口d,冷媒在第二换热器62内放热降温后由第二换热器62接口c流向第一节流部件81,经节流后的冷媒经过第四截止阀104流向室外换热器63吸热蒸发,吸热后的冷媒经第二节流部件82再次节流后流向第三四通阀接口D,接着由第三四通阀接口C流向第一单向阀71,冷媒经第一单向阀71流向烘干室3内的蒸发器32,经过蒸发器32的吸热蒸发后的冷媒接着由蒸发器32流向第一四通阀21接口E,接着由第一四通阀21接口S流回压缩机组1;其次,当室外温度低于设定值时,在吸热烘干模式的工作方式的基础上,烘干系统打开增焓截止阀91,其中,冷媒经储液器5后一分为二支路,一支路为上述流路,另一支路为增焓流路,增焓流路上的冷媒由增焓截止阀91流向增焓节流部件92,经节流后的流向第二换热器62接口a,冷媒在第二换热器62内吸收余热进行蒸发,吸热蒸发后的冷媒由第二换热器62接口b流回压缩机组1。通过上述流路的循环,实现了吸热烘干功能。

3)吸热烘干制热水模式:参见附图4所示,当烘干室3内的温度达到设定值,烘干系统启动吸热烘干制热水模式,通过流路控制,利用室外换热器63吸收热量来用于烘干室3加热除湿,以及通过蓄热箱4吸热过冷。其工作方式:高温高压的冷媒由压缩机组1流入第一四通阀21接口D,接着由第一四通阀21接口C流向第一截止阀102,冷媒接着由第一截止阀102流向烘干室3内的冷凝器31,经过冷凝器31放热降温后流向第二四通阀22接口D,接着由第二四通阀22接口C流向蓄热箱4内的第一换热器61,冷媒在蓄热箱4内再次放热降温后流向储液器5,冷媒接着由储液器5流向第二换热器62接口d,冷媒在第二换热器62内放热降温后通过第二换热器62接口c流向第一节流部件81,经节流后的冷媒由经过第四截止阀104流向室外换热器63吸热蒸发,吸热后的冷媒经第二节流部件82节流后流向第三四通阀接口D,冷媒接着由第三四通阀接口C流向第一单向阀71,接着由第一单向阀71流向烘干室3内蒸发器32,经蒸发器32的吸热蒸发后,冷媒接着由蒸发器32流向第一四通阀21接口E,接着由第一四通阀21接口S流回压缩机组1;其次,当室外温度低于设定值时,在吸热烘干制热水模式的工作方式的基础上,烘干系统打开增焓截止阀91,其中,冷媒经储液器5后一分为二支路,一支路为上述流路,另一支路为增焓流路,增焓流路上的冷媒由增焓截止阀91流向增焓节流部件92,经节流后的流向第二换热器62接口a,冷媒在第二换热器62内吸收余热进行蒸发,吸热蒸发后的冷媒由第二换热器62接口b流回压缩机组1。通过上述流路的循环,实现了吸热烘干制热水功能。

4)烘干制热水模式:参见附图5所示,当烘干室3内温度达到设定值,烘干系统启动烘干制热水模式,通过流路控制,利用烘干室3内的冷凝器31加热烘干和蒸发器32的吸热除湿,以及蓄热箱4吸热过滤。其工作方式为:高温高压的冷媒由压缩机组1流入第一四通阀21接口D,接着由第一四通阀21接口C流向第一截止阀102,冷媒接着由第一截止阀102流向烘干室3内的冷凝器31,经过冷凝器31放热降温后流向第二四通阀22接口D,接着由第二四通阀22接口C流向蓄热箱4内的第一换热器61,冷媒在蓄热箱4内再次放热降温后流向储液器5,冷媒接着由储液器5流向第二换热器62接口d,冷媒在第二换热器62内放热降温后通过第二换热器62接口c流向第一节流部件81,冷媒经第一节流部件81节流后由第三截止阀103流向第三四通阀接口S,接着由第三四通阀接口C经第一单向阀71流向烘干室3内的蒸发器32,经过蒸发器32的吸热蒸发后,冷媒接着由蒸发器32流向第一四通阀21接口E,接着由第一四通阀21接口S流回压缩机组1;通过上述流路的循环,烘干系统实现烘干制热水的功能。

5)吸热制热水模式:参见附图6所示,当烘干系统需要单独制热水时,启动吸热制热水模式,通过流路控制,利用室外换热器63吸收热量来制热水。其工作方式:高温高压的冷媒由压缩机组1流向第一四通阀21接口D,接着由第一四通阀21接口C流向第二截止阀101,冷媒经第二截止阀101流向第二四通阀22接口S,接着由第二四通阀22接口C流向蓄热箱4内的第一换热器61并与蓄热箱4内的换热介质进行热交换,冷媒在蓄热箱4内放热降温后由第一换热器61流向储液器5,接着由储液器5流向第二换热器62接口d,冷媒在第二换热器62内再次放热降温后由第二换热器62接口c流向第一节流部件81,冷媒经第一节流部件81节流后经第四截止阀104流向室外换热器63吸热蒸发,吸热蒸发后的冷媒经第五截止阀105流向第三四通阀接口D,接着由第三四通阀接口E流向第一四通阀21接口E,再由第一四通阀21接口S流回压缩机组1;其次,当室外温度低于设定值时,在吸热制热水模式的工作方式的基础上,烘干系统打开增焓截止阀91,其中,冷媒经储液器5后一分为二支路,一支路为上述流路,另一支路为增焓流路,增焓流路上的冷媒由增焓截止阀91流向增焓节流部件92,经节流后的流向第二换热器62接口a,冷媒在第二换热器62内吸收余热进行蒸发,吸热蒸发后的冷媒由第二换热器62接口b流回压缩机组1。通过上述流路的循环,实现了吸热制热水功能。

6)恒温除霜模式:参见附图7所示,当系统需要对室外换热器63化霜时,启动恒温除霜模式,通过流路控制,利用吸收蓄热箱4内的热量来化霜,烘干室3流路停止运行。其工作方式:高温高压的冷媒由压缩机组1流向第一四通阀21接口D,接着由第一四通阀21接口E流向第三四通阀接口E,冷媒接着由第三四通阀接口D流向第二单向阀72,经第二单向阀72流向室外换热器63进行放热化霜,经放热后的冷媒由室外换热器63流向第四截止阀104,接着由第四截止阀104流向第一节流部件81,经节流后的冷媒由节流部件流向第二换热器62接口c,接着由第二换热器62接口d流到储液器5,冷媒接着由储液器5流向蓄热箱4内的第一换热器61,冷媒与蓄热箱4内的换热介质进行热交换,冷媒吸热后由蓄热箱4流向第二四通阀22接口C,接着由第二四通阀22接口S流向第二截止阀101,冷媒接着由第二截止阀101流向第一四通阀21接口C,再由第一四通阀21接口S流回压缩机组1。通过上述流路的循环,实现了恒温除霜功能。

以上所述之实施例仅为本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围情况下,利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出更多可能的变动和润饰,或修改均为本实用新型的等效实施例。故凡未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型之思路所作的等同等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

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