一種整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，壓縮機的出口端與冷凝器入口端之間的管道上連接四通閥，冷凝器出口端與經(jīng)濟器的系統(tǒng)冷媒進口之間管道上依次連接有儲液罐和過濾器，經(jīng)濟器的系統(tǒng)冷媒出口與室外蒸發(fā)器入口端之間管道上設(shè)有第一熱力膨脹閥，過濾器輸出端與經(jīng)濟器的噴液進口之間通過噴液進入管道連通，并在噴液進入管道上設(shè)電磁閥和第二熱力膨脹閥，經(jīng)濟器的噴液出口通過噴液輸出管道與壓縮機連接；室外蒸發(fā)器輸出端與壓縮機入口端之間的管道上依次連接有四通閥和分離器并最終形成閉式的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型控制壓縮機二次排氣的溫度，避免排氣溫度過高，并通過穩(wěn)定壓縮機的排氣提高冷凝器的熱交換效率。
【專利說明】一種整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種熱泵烘干機組，尤其是涉及一種整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組。
【背景技術(shù)】
[0002]物料烘干過程是一個巨大的耗能過程，據(jù)統(tǒng)計，在大多數(shù)發(fā)達國家里用于烘干所消耗的能量占全國總能耗的7%-15%，而熱效率僅為25%-50%，大部分能源不能回收利用而被浪費。并且大部分烘干過程特別是對熱敏性物料(例如食品和生物物料)都會對其色澤、營養(yǎng)、風(fēng)味和組織產(chǎn)生影響。隨著現(xiàn)代工業(yè)文明發(fā)展步伐的逐漸加快，國際能源環(huán)境正面臨著嚴峻的考驗，據(jù)世界能源組織的一項統(tǒng)計報告顯示，全球能源以每年5%的速度消耗，而伴隨著能源消耗而來的是整個全球環(huán)境惡化而帶來的諸多自然災(zāi)害。
[0003]烘干是許多工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品保存的重要一道工序，在我國烘干業(yè)起步晚，基礎(chǔ)薄弱，但發(fā)展比較快，現(xiàn)代烘干技術(shù)是從20世紀50年代逐漸發(fā)展起來的，迄今對于傳統(tǒng)的烘干設(shè)備，如噴霧烘干、流化床烘干、旋轉(zhuǎn)閃蒸烘干、紅外烘干、微波烘干、冷凍烘干等設(shè)備，在我國以經(jīng)廣泛運用于各烘干行業(yè)的生產(chǎn)中，影響深遠。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的客觀缺點:
[0005]在我國烘干行業(yè)最普遍的做法都是通過給物料加溫及除濕來使烘干物料達到干燥要求。但是傳統(tǒng)的燃氣、燃煤等燃燒型烘干機已經(jīng)逐漸暴露出種種不足:
[0006]1、燃燒消耗大量能源，產(chǎn)生CO2等溫室氣體，是溫室效應(yīng)的罪魁禍首，產(chǎn)生氮化物和硫化物造成酸雨等災(zāi)害；
[0007]2、在烘干過程中，溫度差異較大，不僅需要人工控制而且烘制成品成色不統(tǒng)一，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0008]3、節(jié)能效果極差，是工業(yè)生產(chǎn)中主要的成本之一。通過燃燒過程中產(chǎn)生的熱量在物料排濕時大部分熱能直接排出室外，沒有得到循環(huán)利用。有些企業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工廠采用的是陽光干制，雖然節(jié)能，但是需要大量的人工成本，一旦遇到陰雨天氣，干制工序受阻造成損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型設(shè)計了一種整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，其解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有熱泵烘干機組換熱效率低下和烘房內(nèi)高溫高濕的空氣直接排出未進行有效利用。
[0010]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型采用了以下方案:
[0011 ] 一種整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，包括壓縮機(I )、四通閥
(2)、冷凝器(3)、室內(nèi)風(fēng)機(4)、室外風(fēng)機(13)以及室外蒸發(fā)器(14)，其特征在于:壓縮機(O的出口端與冷凝器(3)入口端之間的管道上連接四通閥(2)，冷凝器(3)出口端與經(jīng)濟器(9)的系統(tǒng)冷媒進口(91)之間管道上依次連接有儲液罐(5)和過濾器(6)，經(jīng)濟器(9)的系統(tǒng)冷媒出口(92)與室外蒸發(fā)器(14)入口端之間的管道上設(shè)有第一熱力膨脹閥(11)，過濾器(6)輸出端與經(jīng)濟器(9)的噴液進口(93)之間通過噴液進入管道連通，并在噴液進入管道上設(shè)電磁閥(7)和第二熱力膨脹閥(10)，經(jīng)濟器(9)的噴液出口(94)通過噴液輸出管道與壓縮機(I)連接；室外蒸發(fā)器(14)輸出端與壓縮機(I)入口端之間的管道上依次連接有所述四通閥(2)和分離器(16)并最終形成閉式的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)。
[0012]進一步，過濾器(6)輸出端與壓縮機(I)之間還設(shè)有增溫管道，在增溫管道上設(shè)有電子膨脹閥(8)。
[0013]進一步，在第一熱力膨脹閥(11)兩端并聯(lián)一溫度平衡管道，在溫度平衡管道上設(shè)有單向閥(12)。
[0014]進一步，還包括烘房排濕機(15)，烘房排濕機(15)將烘房內(nèi)高溫高濕的空氣直接排濕到室外蒸發(fā)器(14)上。
[0015]該整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組與傳統(tǒng)熱泵烘干機組相比，具有以下有益效果:
[0016](I)本實用新型由于經(jīng)濟器的噴液出口通過噴液輸出管道與壓縮機連接，經(jīng)過第二熱力膨脹閥的低溫低壓制冷劑在經(jīng)濟器進行熱交換后通過噴液出口直接回到壓縮機，控制壓縮機二次排氣的溫度，避免排氣溫度過高，并通過穩(wěn)定壓縮機的排氣提高冷凝器的熱交換效率。
[0017](2)本實用新型通過經(jīng)濟器和第一熱力膨脹閥二次降溫，降低制冷劑的溫度，實現(xiàn)制冷劑進入室外蒸發(fā)器后與空氣換熱的高效率。
[0018](3)本實用新型由于在過濾器輸出端與壓縮機之間還設(shè)有增溫管道，讓一部分高溫制冷直接回到壓縮機提高二次壓縮的排氣溫度，增加二次換熱效率。
[0019](4)本實用新型由于在第一熱力膨脹閥兩端并聯(lián)一溫度平衡管道，并通過單向閥進行調(diào)節(jié)保證低溫制冷劑不至于降到其極限溫度。
[0020](5)本實用新型由于設(shè)置烘房排濕機，烘房排濕機將高溫高濕的空氣直接排濕到室外蒸發(fā)器，此時排出的熱量被室外蒸發(fā)器吸收，熱量得到循環(huán)利用，主機的制熱能效得到很大的提高，COP值在環(huán)境溫度-15°c時可達到2.8以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1:本實用新型整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組的系統(tǒng)原理圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]I一壓縮機；2 —四通閥；3—冷凝器；4一室內(nèi)風(fēng)機；5—儲液罐；6—過濾器；7—電磁閥；8—電子膨脹閥；9一經(jīng)濟器；91 一系統(tǒng)冷媒進口 ；92—系統(tǒng)冷媒出口 ；93—噴液進口 ；94一噴液出口 ；10—第二熱力膨脹閥；11—第一熱力膨脹閥；12—單向閥；13—室外風(fēng)機；14一室外蒸發(fā)器；15—烘房排濕機；16—分離器。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合圖1，對本實用新型做進一步說明:
[0025]空氣能熱泵烘干機組主要有壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、室內(nèi)風(fēng)機4、儲液罐5、過濾器6、電磁閥7、電子膨脹閥8、經(jīng)濟器9、第二熱力膨脹閥10、第一熱力膨脹閥11、單向閥
12、室外風(fēng)機13、室外蒸發(fā)器14、烘房排濕機15以及分離器16等主要部件組成。所有主要部件通過銅管連接組成一個閉式的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，
[0026]在低溫環(huán)境-15°C時，其運行時的流程依次為，蒸發(fā)器室外風(fēng)機13啟動運行10秒后，冷凝器的室內(nèi)風(fēng)機4開始運行10秒后，壓縮機I開始運行，在運行的過程中，吸收經(jīng)濟器9及冷凝器3中的低溫低壓制冷劑后，壓縮機I將制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)，其制冷劑溫度最高可達到130°C，高溫高壓的制冷劑通過四通閥2流經(jīng)冷凝器3時開始釋放熱量，通過室內(nèi)風(fēng)機4帶動室內(nèi)空氣循環(huán)到冷凝器3，室內(nèi)空氣被不斷加熱，高溫高壓制冷劑溫度降低出現(xiàn)氣液混合狀態(tài)，在制冷劑流經(jīng)儲液罐5時，對小部分液態(tài)制冷器進行儲存，大部分氣態(tài)制冷劑在流經(jīng)過濾器6時，制冷劑中的雜質(zhì)進一步清潔掉，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0027]此時高溫制冷劑會依據(jù)環(huán)境溫度分為三路流向自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0028]第一路制冷劑在需要時會通過電子膨脹閥8，電子膨脹閥8會依據(jù)氣溫的變化調(diào)整開啟相的口徑大小，氣溫越低，電子膨脹閥8開啟的角度就越大，讓一部分高溫制冷直接回到壓縮機I提高二次壓縮的排氣溫度，增加二次換熱效率。
[0029]第二路高溫高壓制冷劑在需要時會通過電磁閥7后通過第一熱力膨脹閥10截流后變成低溫低壓的氣液狀態(tài)通過噴液進口 93回到經(jīng)濟器9。
[0030]第三路高溫高壓的制冷劑直接通過系統(tǒng)冷媒進口 91進入經(jīng)濟器9。
[0031]工作原理如下:當(dāng)氣溫在零度以下時，依據(jù)氣溫的變化，電子膨脹閥8開啟的大小發(fā)生變化，氣溫越低，電子膨脹閥開啟的角度就越大。同時電磁閥7會打開，系統(tǒng)內(nèi)的一部分制冷劑通過第一熱力膨脹閥10截流后變成低溫低壓的氣態(tài)狀態(tài)，最低溫度達到_25°C，通過經(jīng)濟器9的底端噴液進口 93流入經(jīng)濟器9，此時另一部常溫制冷劑流經(jīng)過濾器6后，也而通過過濾器9的上端系統(tǒng)冷媒進口 91流入經(jīng)濟器9，形成了在經(jīng)濟器9中的制冷劑流入到第一熱力膨脹閥11的制冷劑溫度變低，一部分通過電磁閥7流入到經(jīng)濟器9中的制冷劑溫度出現(xiàn)降低，此時回到壓縮機I上端的制冷劑由兩路組成相對穩(wěn)定的常溫氣態(tài)制冷流入壓縮機，提高壓縮機I的排氣溫度，提高能效。
[0032]流經(jīng)第一熱力膨脹閥11和經(jīng)濟器9的制冷劑通過兩次截流，制冷劑的溫度降到-60°C，為了保證低溫制冷劑不至于降到其極限溫度，采用單向閥12進行平衡，當(dāng)-60°C的制冷劑流入室外蒸發(fā)器14時，通過室外風(fēng)機13帶動-15°C的空氣與_60°C蒸發(fā)器內(nèi)部制冷劑進行交換，空氣的溫度進一步降低排出，低溫制冷劑吸熱形成氣液態(tài)，通過四通閥2回到分離器16，將一小部分液態(tài)制冷劑儲存，大部分低溫氣態(tài)制冷劑又重新回到壓縮機1，如此反復(fù)循環(huán)。
[0033]此系統(tǒng)在運行的過程中，電子膨脹閥8和電磁閥7為有條件開啟，在低溫環(huán)境下才會打開，其主要作用主要有兩點:一是通過穩(wěn)定壓縮機I的排氣提高冷凝器3的熱交換效率。二是通過經(jīng)濟器9和第一熱力膨脹閥11 二次降溫，降低制冷劑的溫度，實現(xiàn)制冷劑進入室外蒸發(fā)器14后與空氣換熱的高效率。
[0034]烘房內(nèi)的溫度達到設(shè)定溫度停機，當(dāng)室內(nèi)物料濕度過大時，烘房排濕機15將高溫高濕的空氣直接排濕到室外蒸發(fā)器14，此時排出的熱量被室外蒸發(fā)器14吸收，熱量得到循環(huán)利用，主機的制熱能效得到很大的提高，COP值在環(huán)境溫度_15°C時可達到2.8以上。
[0035]此系統(tǒng)的原理在于穩(wěn)定壓縮機I的排氣溫度，使用于室內(nèi)部分加熱的冷凝器3保持較高的溫度與室內(nèi)空氣進行熱交換，使室外部分室外蒸發(fā)器14的制冷劑溫度降到更低，在與低溫環(huán)境_15°C的空氣熱交換時形成40°C以上的溫差，充分吸低溫空氣中的熱能。
[0036]通過采用低溫?zé)岜煤娓杉夹g(shù)，可以達到較好的烘干節(jié)能效果，同時擴大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，為國家的節(jié)能環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
[0037]上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，包括壓縮機(I)、四通閥(2)、冷凝器(3)、室內(nèi)風(fēng)機(4)、室外風(fēng)機(13)以及室外蒸發(fā)器(14)，其特征在于:壓縮機(I)的出口端與冷凝器(3)入口端之間的管道上連接四通閥(2)，冷凝器(3)出口端與經(jīng)濟器(9 )的系統(tǒng)冷媒進口( 91)之間管道上依次連接有儲液罐(5 )和過濾器(6 )，經(jīng)濟器(9 )的系統(tǒng)冷媒出口(92)與室外蒸發(fā)器(14)入口端之間的管道上設(shè)有第一熱力膨脹閥(11)，過濾器(6)輸出端與經(jīng)濟器(9)的噴液進口(93)之間通過噴液進入管道連通，并在噴液進入管道上設(shè)電磁閥(7)和第二熱力膨脹閥(10)，經(jīng)濟器(9)的噴液出口(94)通過噴液輸出管道與壓縮機(I)連接；室外蒸發(fā)器(14)輸出端與壓縮機(I)入口端之間的管道上依次連接有所述四通閥(2)和分離器(16)并最終形成閉式的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，其特征在于:過濾器(6)輸出端與壓縮機(I)之間還設(shè)有增溫管道，在增溫管道上設(shè)有電子膨脹閥(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，其特征在于:在第一熱力膨脹閥(11)兩端并聯(lián)一溫度平衡管道，在溫度平衡管道上設(shè)有單向閥(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，其特征在于:還包括烘房排濕機(15)，烘房排濕機(15)將烘房內(nèi)高溫高濕的空氣直接排濕到室外蒸發(fā)器(14)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述整體式空氣源新風(fēng)除濕低溫噴氣增焓熱泵烘干機組，其特征在于:還包括烘房排濕機(15)，烘房排濕機(15)將烘房內(nèi)高溫高濕的空氣直接排濕到室外蒸發(fā)器(14)上。
【文檔編號】F25B30/02GK203443292SQ201320427660
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】丁德華, 毛平, 楊春潮 申請人:成都蓉陽科技有限公司