本發(fā)明屬于干燥領(lǐng)域，具體涉及一種用于物料烘干的負(fù)壓熱泵烘干裝置。

背景技術(shù)：

烘干是指通入熱空氣將物料中水分蒸發(fā)并帶走的過程，廣泛應(yīng)用于煙草、農(nóng)副產(chǎn)品、藥材、食品、紡織、化工、電鍍、城市公用事業(yè)、采暖、屠宰、養(yǎng)殖、酒店、學(xué)校、醫(yī)院、工程等行業(yè)和領(lǐng)域。將物料中的水分從液態(tài)加熱為氣態(tài)的蒸發(fā)烘干過程耗能巨大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)發(fā)達(dá)國家用于烘干物料所消耗的能量占全國總耗能的7％～15％，而熱效率僅為20％～50％，能耗巨大。

相比于傳統(tǒng)的低效率、高成本、污染大的傳統(tǒng)烘干技術(shù)，熱泵烘干因其節(jié)能環(huán)保、烘干品質(zhì)高、適用范圍廣等特點(diǎn)給烘干行業(yè)帶來重大的技術(shù)革命?，F(xiàn)有的熱泵烘干裝置主要包括排濕型和除濕型兩種：(1)前者通過加熱烘房內(nèi)部空氣，待烘房內(nèi)濕度達(dá)到一定量時(shí)，利用外部低濕度空氣帶走高濕度空氣，從而通過排濕實(shí)現(xiàn)烘干物料的目的；(2)后者同樣通過加熱烘房內(nèi)部空氣，同時(shí)在烘房內(nèi)置蒸發(fā)器，烘房內(nèi)濕熱空氣經(jīng)蒸發(fā)器吸熱降溫后，冷凝成小水珠從導(dǎo)管中流出，以實(shí)現(xiàn)烘干物料的目的。此外，公告號(hào)為CN204346019U的專利還公開了一種以蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口作為烘房新風(fēng)口的空氣源熱泵烘房，該方案兼具排濕和除濕的功能，通過將熱泵機(jī)殼分割為兩個(gè)內(nèi)腔拓展烘房的烘干能力和節(jié)能潛力，以解決現(xiàn)有排濕型以及除濕型熱泵烘干機(jī)烘干過程中的能耗損失問題。然而，上述現(xiàn)有熱泵烘干機(jī)均是在常壓下實(shí)現(xiàn)排濕和/或除濕，在加熱烘房時(shí)，烘房內(nèi)空氣強(qiáng)度不改變，無論是排濕或者除濕均需在固定的氣化溫度或者液化溫度下進(jìn)行，耗能較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種熱泵和抽氣機(jī)“同步啟動(dòng)”的負(fù)壓熱泵烘干裝置及其工作方法，通過加熱和排氣同步操作，在不改變?cè)性O(shè)備結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓除濕，具有節(jié)能、高效、操作方便、作用效果顯著和適用范圍廣等特點(diǎn)。

本發(fā)明所述的一種負(fù)壓熱泵烘干裝置，其特征在于，包括微電腦控制器、烘房、熱泵主機(jī)、抽氣機(jī)、冷凝器、進(jìn)風(fēng)門和兩個(gè)以上循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述的抽氣機(jī)與烘房相連通，抽氣機(jī)內(nèi)部至少設(shè)置一個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)，在抽氣機(jī)上設(shè)置排氣口；所述的冷凝器設(shè)置在烘房下部，所述的進(jìn)風(fēng)門設(shè)置在烘房底部，在冷凝器和進(jìn)風(fēng)門之間至少設(shè)置一個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)；所述的熱泵主機(jī)通過冷媒循環(huán)管與冷凝器相連接，熱泵主機(jī)、抽氣機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)均與微電腦控制器電連接，所述的微電腦控制器控制熱泵主機(jī)和抽氣機(jī)同步啟動(dòng)。

上述裝置工作時(shí)，其工作方法為：通過微電腦控制器控制熱泵主機(jī)和抽氣機(jī)同步啟動(dòng)，與熱泵主機(jī)相連接的冷凝器向烘房供熱，同時(shí)抽氣機(jī)抽取烘房內(nèi)空氣，使烘房內(nèi)氣壓下降到設(shè)定值，熱泵主機(jī)和抽氣機(jī)同步停止工作，烘房物料中的水份吸熱蒸發(fā)；當(dāng)烘房內(nèi)溫度下降到預(yù)定值時(shí)，打開進(jìn)風(fēng)門放進(jìn)外部空氣，微電腦控制器啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，帶動(dòng)烘房內(nèi)濕空氣經(jīng)排氣口排出后，關(guān)閉進(jìn)風(fēng)門；如此周而復(fù)始，直至物料達(dá)到設(shè)定干燥程度，熱泵主機(jī)和抽氣機(jī)停止工作。

如背景部分所述，無論是排濕型烘干機(jī)、除濕型烘干機(jī)，還是排濕和除濕一體化烘干機(jī)，其均需要設(shè)置抽氣機(jī)，但是抽氣機(jī)均與熱泵不同時(shí)啟動(dòng)，均是熱泵先啟動(dòng)加熱空氣，直至在烘房內(nèi)空氣在環(huán)境大氣壓下蒸發(fā)后，抽氣機(jī)再啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)烘干，即現(xiàn)有技術(shù)是熱泵和抽氣機(jī)“異步啟動(dòng)”的技術(shù)方案，而本發(fā)明是熱泵和抽氣機(jī)“同步啟動(dòng)”的技術(shù)方案，本發(fā)明不僅無需改變?cè)泻娓裳b置的機(jī)構(gòu)，操作方便，而且具有耗能少、物料烘干速度快、適用范圍廣等特點(diǎn)。具體地，該技術(shù)方案通過同步啟動(dòng)熱泵和抽氣機(jī)，在給烘房供熱的同時(shí)，抽氣機(jī)抽取烘房內(nèi)空氣，使烘房內(nèi)氣壓下降、低于環(huán)境大氣壓，從而使得位于烘房內(nèi)的物料中的水的沸點(diǎn)降低，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓烘干。相比于在環(huán)境大氣壓下實(shí)現(xiàn)烘干的現(xiàn)有技術(shù)方案，該技術(shù)方案由于氣壓下降，相應(yīng)的，水的沸點(diǎn)降低，從而烘房內(nèi)無需達(dá)到較高的溫度即可實(shí)現(xiàn)水的蒸發(fā)，烘房所需供熱較少，即可實(shí)現(xiàn)快速去除物料中水份的目的，可適用于各種類型的烘干裝置，應(yīng)用范圍廣。

本發(fā)明還可以通過以下技術(shù)方案進(jìn)一步完善：

作為優(yōu)選，包括設(shè)置在烘房內(nèi)部的壓力傳感器和溫度傳感器，所述的壓力傳感器和溫度傳感器均與微電腦控制器有線或者無線連接，微電腦控制器通過獲取壓力傳感器獲知烘房內(nèi)的氣壓值、通過溫度傳感器實(shí)時(shí)獲知烘房內(nèi)的溫度值，從而動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)烘房內(nèi)的氣壓和溫度，根據(jù)反饋結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)控?zé)岜弥鳈C(jī)、抽氣機(jī)、進(jìn)風(fēng)門以及循環(huán)風(fēng)機(jī)，確保烘房處于理想的烘干環(huán)境中。

作為優(yōu)選，包括進(jìn)風(fēng)門電機(jī)，所述的進(jìn)風(fēng)門電機(jī)與微電腦控制器有線電連接或者有線連接，所述的進(jìn)風(fēng)門電機(jī)與進(jìn)風(fēng)門電連接；在微電腦控制器的控制下，所述的進(jìn)風(fēng)門電機(jī)控制進(jìn)風(fēng)門電動(dòng)開啟和關(guān)閉。

本發(fā)明中，上述的氣壓設(shè)定值低于環(huán)境氣壓，所述的溫度預(yù)定值是指低于上述氣壓設(shè)定值下水的沸點(diǎn)的溫度。例如，預(yù)先在微電腦控制器中設(shè)定一氣壓值，例如設(shè)定氣壓值為0.1Mpa，其對(duì)應(yīng)的的水的沸點(diǎn)為99.1度，可將溫度預(yù)定值設(shè)置低于99.1度的溫度，如98度、97度或者其它溫度。

作為一種技術(shù)方案，所述的烘房由三面烘房體和活動(dòng)門組成，所述的烘房體由內(nèi)層、保溫層和外層組成，保溫烘房體可減少烘房能量損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效烘干；活動(dòng)門包括在其上兩面設(shè)置的彈簧拉桿。活動(dòng)門包括在其上兩面設(shè)置的彈簧拉桿；當(dāng)活動(dòng)門閉合時(shí)，拉鉤落入槽內(nèi)，把門固定；當(dāng)抬起時(shí)，達(dá)到一定高度時(shí)，彈簧拉桿位移至向上撐住門的狀態(tài)。

作為一種技術(shù)方案，還包括排氣管和蒸發(fā)器，所述的排氣管的一端與排氣口相連接，在排氣管內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述的蒸發(fā)器與排氣管的另一端相連接，蒸發(fā)器與烘房相連通。在排氣口上連接排氣管，排氣管在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，將烘房內(nèi)排出的高溫水蒸氣導(dǎo)入到蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器將高溫水蒸氣放熱液化成液體并排出、同時(shí)將液化放出的熱量導(dǎo)入到烘房中供熱，最大化能量利用率。

綜上所述，本發(fā)明公開的負(fù)壓熱泵烘干裝置及其工作方法，創(chuàng)新性地公開了熱泵和抽氣機(jī)“同步啟動(dòng)”的技術(shù)方案，通過同步啟動(dòng)熱泵和抽氣機(jī)，抽氣機(jī)抽取烘房內(nèi)空氣，使烘房內(nèi)氣壓下降、低于環(huán)境大氣壓，從而使得位于烘房內(nèi)的物料中的水的沸點(diǎn)降低，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓烘干。相比于熱泵和抽氣機(jī)“異步啟動(dòng)”的現(xiàn)有技術(shù)方案，本發(fā)明不僅無需改變?cè)泻娓裳b置的機(jī)構(gòu)，操作方便，而且具有耗能少、物料烘干速度快、適用范圍廣等特點(diǎn)。

【附圖說明】

附圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-微電腦控制器；2-烘房；2-1-內(nèi)層；2-2-保溫層；2-3-外層；3-熱泵主機(jī)；4-抽氣機(jī)；5-冷凝器；6-進(jìn)風(fēng)門；7-循環(huán)風(fēng)機(jī)；8-排氣口；9-冷媒循環(huán)管；10-壓力傳感器；11-溫度傳感器；12-進(jìn)風(fēng)門風(fēng)機(jī)；13-活動(dòng)門；13-1-彈簧拉桿；14-排氣管；15-蒸發(fā)器。

【具體實(shí)施方式】

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種負(fù)壓熱泵烘干裝置及其工作方法，包括微電腦控制器1、烘房2、熱泵主機(jī)3、抽氣機(jī)4、冷凝器5、進(jìn)風(fēng)門6、進(jìn)風(fēng)門電機(jī)12、三個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)7、壓力傳感器10和溫度傳感器11。

烘房2由三面烘房體和活動(dòng)門13組成，烘房體由內(nèi)層2-1、保溫層2-2和外層2-3組成一個(gè)盒式箱體，活動(dòng)門13包括在其上兩面設(shè)置的彈簧拉桿13-1。熱泵主機(jī)3設(shè)置在烘房2外部，熱泵主機(jī)3通過冷媒循環(huán)管9與設(shè)置在烘房2內(nèi)部的冷凝器5相連接，冷凝器5設(shè)置在烘房2內(nèi)部的下半部；進(jìn)風(fēng)門6設(shè)置在烘房2底部，在冷凝器5和進(jìn)風(fēng)門6之間設(shè)置兩個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)7；抽氣機(jī)4設(shè)置在烘房體的頂部、并與烘房2相連通，抽氣機(jī)4內(nèi)部設(shè)置一個(gè)循 環(huán)風(fēng)機(jī)7，在抽氣機(jī)4側(cè)面上設(shè)置排氣口8；壓力傳感器10和溫度傳感器11均設(shè)置在烘房2頂部；熱泵主機(jī)3和抽氣機(jī)4均與微電腦控制器1電連接，此外，循環(huán)風(fēng)機(jī)7、壓力傳感器10、溫度傳感器11和進(jìn)風(fēng)門電機(jī)12均與微電腦控制器1電連接(連接關(guān)系圖1中未畫出)，進(jìn)風(fēng)門電機(jī)11與進(jìn)風(fēng)門12電連接(連接關(guān)系圖1中未畫出)。

工作時(shí)，具體包括以下步驟：

(1)抬起彈簧拉桿13-1到一定高度時(shí)，彈簧拉桿13-1位移至向上撐住活動(dòng)門，打開活動(dòng)門13，在烘房2內(nèi)放入多層物料架，將物料放置在物料架上；然后將彈簧拉桿13-1的拉鉤落入槽內(nèi)，把活動(dòng)門13固定住；

(2)打開電源，啟動(dòng)儀器，在微電腦控制器中設(shè)置好低于環(huán)境大氣壓的氣壓設(shè)定值0.1Mpa、以及溫度預(yù)定值98度；

(3)通過微電腦控制器1控制熱泵主機(jī)3和抽氣機(jī)4同步啟動(dòng)，冷凝器5向烘房2內(nèi)部供熱，同時(shí)抽氣機(jī)4抽取烘房2內(nèi)空氣，壓力傳感器10動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)烘房2內(nèi)的氣壓、并將探測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)反饋至微電腦控制器1，待烘房2內(nèi)氣壓下降到0.1Mpa，熱泵主機(jī)3和抽氣機(jī)4同步停止工作，烘房2內(nèi)的物料中的水份吸熱蒸發(fā)；

(4)溫度傳感器11動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)烘房2內(nèi)的溫度、并將探測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)反饋至微電腦控制器1，當(dāng)烘房2內(nèi)溫度下降到98度時(shí)，微電腦控制器1控制進(jìn)風(fēng)門電機(jī)12自動(dòng)打開進(jìn)風(fēng)門6放進(jìn)外部空氣，同時(shí)微電腦控制器1啟動(dòng)三個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)7，帶動(dòng)烘房2內(nèi)濕空氣經(jīng)排氣口8排出后，壓力傳感器10監(jiān)測(cè)到烘房2內(nèi)的氣壓等于環(huán)境大氣壓時(shí)，微電腦控制器1控制進(jìn)風(fēng)門電機(jī)12關(guān)閉進(jìn)風(fēng)門6；

(5)如此周而復(fù)始，直至物料達(dá)到設(shè)定干燥程度。

實(shí)施例2

如圖2所示，與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例還包括排氣管14和蒸發(fā)器15，排氣管14的一端與排氣口8相連接，在排氣管14內(nèi)設(shè)置兩個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)7，循環(huán)風(fēng)機(jī)7與微電腦控制器1電連接，蒸發(fā)器15與排氣管14的另一端相連接，蒸發(fā)器15與烘房2相連通。在排氣口8上連接排氣管14，排氣管14在循環(huán)風(fēng)機(jī)7的作用下，將烘房2內(nèi)排出的高溫水蒸氣導(dǎo)入到蒸發(fā)器15中，蒸發(fā)器15將高溫水蒸氣放熱液化成液體并排出、同時(shí)將液化放出的熱量導(dǎo)入到烘房2中供熱，最大化能量利用率。