一种热泵干燥系统技术方案

本发明专利技术一种热泵干燥系统。一种热泵干燥系统，其中，包括热泵系统、太阳能集热器和干燥系统，所述干燥系统包括蓄冷蓄热干燥系统和高温干燥系统，所述太阳能集热器与所述蓄冷蓄热干燥系统连接，所述热泵系统一端连接所述蓄冷蓄热干燥系统，所述热泵系统另一端连接所述高温干燥系统，所述热泵系统位于所述蓄冷蓄热干燥系统和所述高温干燥系统之间。本发明专利技术能够加快干燥速率同时保证干燥品质，还能间歇性启动热泵系统，减少耗电量，提高能源利用效率，降低经济成本。

A heat pump drying system

【技术实现步骤摘要】
一种热泵干燥系统
本专利技术涉及热泵干燥系统
，更具体地，涉及一种热泵干燥系统。
技术介绍
传统干燥物料的方法仍然多采用热风干燥，热风干燥一般以热空气为干燥介质，自然或强制地对流循环的方式与食品进行湿热交换，物料表面上的水分即水汽，并通过表面的气膜向气流主体扩散，与此同时由于物料表面汽化的结果，使物料内部和表面之间产生水分梯度差，物料内部的水分因此以汽态或液态的形式向表面扩散。现有的热风干燥过程中能源消耗大，环境污染问题严重，而且不易实现温度的控制，高温干燥的过程中干燥介质温度过高可能会导致干燥物的变形，失效等，低温干燥的过程中若干燥介质温度过低会影响干燥的速率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有干燥过程中能源消耗大，环境污染问题严重，温度难以控制的缺点，提供一种热泵干燥系统。本专利技术能够加快干燥速率同时保证干燥品质，还能间歇性启动热泵系统，减少耗电量，提高能源利用效率，降低经济成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种热泵干燥系统，其中，包括热泵系统、太阳能集热器和干燥系统，所述干燥系统包括蓄冷蓄热干燥系统和高温干燥系统，所述太阳能集热器与所述蓄冷蓄热干燥系统连接，所述热泵系统一端连接所述蓄冷蓄热干燥系统，所述热泵系统另一端连接所述高温干燥系统，所述热泵系统位于所述蓄冷蓄热干燥系统和所述高温干燥系统之间。本技术方案中，能够实现高温干燥、蓄冷蓄热干燥及其混合使用；高温干燥是在高温干燥系统和热泵系统的配合下，为物料提供温度较高的干燥风，发挥热泵系统干燥的高效经济节能优势；蓄冷蓄热干燥是关闭热泵系统，利用太阳能集热器和蓄冷蓄热干燥系统，蓄冷蓄热干燥系统中储存的冷/热量，通过释放储存的冷/热量为物料提供干燥风；在低谷电价时混合同时使用两个干燥系统，提高系统运行的经济性，储存多余的冷/热量，在高峰电价时，利用储存的冷/热量继续运行干燥系统，可以进一步降低使用成本。进一步的，所述热泵系统包括冷凝器，蓄热冷凝器，压缩机，节流阀，蒸发器和蓄冷蒸发器，所述冷凝器和蓄热冷凝器并联，所述蒸发器和蓄冷蒸发器并联，所述冷凝器的出口与所述蒸发器的入口之间设有节流阀，所述蓄热冷凝器入口与所述蓄冷蒸发器的出口之间设有压缩机。所述冷凝器的出入口、蒸发器的出入口、蓄热冷凝器的出入口和蓄冷蒸发器的出入口均设有阀门。热泵系统内部流通的是制冷剂，压缩机对制冷剂做功，制冷剂在热泵系统中的冷凝器，蓄热冷凝器中放热，制冷剂在蒸发器和蓄冷蒸发器吸热。进一步的，所述高温干燥系统包括通过风管依次环形连接的第一循环风机、加热室、第一干燥室和冷却除湿室，所述冷凝器位于所述加热室内，所述蒸发器位于所述冷却除湿室内。通过运行热泵系统，循环空气在冷凝器处吸收热泵系统制冷剂释放热量的一部分，成为高温干燥空气进入第一干燥室，对第一干燥室的的物料进行干燥，高温干燥空气变成高温高湿的状态进入冷却除湿室进行放热，成为低温干燥状态由第一循环风机抽送到冷凝器进行以上循环。进一步的，所述蓄冷蓄热干燥系统包括通过风管依次环形连接的第二循环风机、蓄热室、第二干燥室和蓄冷室，所述蓄冷蒸发器位于所述蓄冷室内，所述蓄热冷凝器位于所述蓄热室内，所述太阳能集热器与所述蓄热室连接。蓄热室储存太阳能集热器产生的热能和热泵系统产生的热量，蓄冷室储存热泵系统带来的冷量，循环空气在蓄热室内吸收蓄热冷凝器释放的潜热成为高温干燥状态，进入第二干燥室干燥物料后成为高温高湿状态进入蓄冷室，高温高湿的循环空气向蓄冷蒸发器、释放热量后成为低温干燥状态，在第二循环风机的作用下再次进入蓄热室进行以上循环。进一步的，所述蓄热室与所述第二干燥室之间设有测温热电偶，所述第二干燥室中设有温度控制器，所述温度控制器与所述压缩机连接。测温热电偶监测蓄热室出口循环空气的温度，在温度控制器设置温度的区间，温度控制器反馈开关量至热泵系统的压缩机，压缩机进行对应的开关动作，从而使得蓄冷蓄热干燥系统能够保持干燥物料的温度，避免温度过高影响物料，温度过低物料干燥效率低。进一步的，所述冷却除湿室和所述蓄冷室内均设有排水槽。蓄冷蓄热干燥系统和高温干燥系统中，高温高湿空气在冷却除湿室和蓄冷室在进行放热的过程中会产生凝结水，凝结水从排水槽中流出。进一步的，所述蓄冷蒸发器包括热泵蒸发器管道和第一相变胶囊，所述第一相变胶囊围绕在所述热泵蒸发器管道外部。热泵蒸发器管道内部流动的热泵系统的制冷剂，第一相变胶囊能够向热泵蒸发器的管道释放热量，储存冷量，当高温高湿的空气进入蓄冷室时，第一相变胶囊与热泵蒸发器管道单独或一起吸收空气中的热量对其进行降温。进一步的，所述蓄热冷凝器包括热泵冷凝器管道、第二相变胶囊和透风网隔板，所述第二变相胶囊和透风网隔板围绕在所述热泵冷凝器管道周围。第二相变胶囊能储存热泵系统中热泵冷凝器管道的热量，还能够储存太阳能集热器收集的热量，当低温干燥的空气进入蓄冷室时第二相变胶囊与热泵冷凝器管道单独或一起释放热量对其进行升温，其中第二相变胶囊内设有三种不同相变温度的相变胶囊粒，实现对热泵冷凝器管道中过热、两相、过冷不同温度下的制冷剂的梯度利用，透风网隔板将这些相变温度不同的相变胶囊粒之间进行隔离。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术设置了蓄冷蓄热干燥系统和高温干燥系统，高温干燥系统和蓄冷蓄热干燥系统都能够干燥物料，可以分开进行也可以同时进行，提高了生产效率。2.本专利技术通过在蓄冷蒸发器上设置第一相变胶囊和蓄热冷凝器上设置第二相变胶囊，使得蓄冷蓄热干燥系统能够在关闭热泵系统后利用第一相变胶囊和第二相变胶囊之前储蓄的热能和冷能进行放热跟吸热，使得蓄冷蓄热干燥系统正常运行干燥加工，提高能量的利用率。3.本专利技术在蓄冷蓄热干燥系统设置了测温热电偶和温度控制器，能够将蓄冷蓄热干燥系统中的第二干燥室的温度保持在需要的温度区间，避免干燥风过热或是过冷导致物料受损，干燥效率低。附图说明图1为本专利技术一种热泵干燥系统的结构示意图。图2为本专利技术一种热泵干燥系统中蓄热室的结构示意图。图3为本专利技术一种热泵干燥系统中蓄冷室的结构示意图。图示标记说明如下：1-冷凝器、2-第一阀门、3-第二阀门、4-第三阀门、5-第四阀门、6-压缩机、7-太阳能集热器、8-透风网隔板、9-第二相变胶囊、10-蓄热冷凝器、11-蓄热室、12-测温热电偶、13-第二循环风机、14-第二干燥室、15-温度控制器、16-管道、17-第二排水槽、18-蓄冷室、19-蓄冷蒸发器、20-第五阀门、21-第六阀门、22-第七阀门、23-第八阀门、24-节流阀、25-第一排水槽、26-冷却除湿室、27-蒸发器、28-第一循环风机B、29-第一干燥室、30-加热室。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热泵干燥系统，其特征在于：包括热泵系统、太阳能集热器和干燥系统，所述干燥系统包括蓄冷蓄热干燥系统和高温干燥系统，所述太阳能集热器与所述蓄冷蓄热干燥系统连接，所述热泵系统一端连接所述蓄冷蓄热干燥系统，所述热泵系统另一端连接所述高温干燥系统，所述热泵系统位于所述蓄冷蓄热干燥系统和所述高温干燥系统之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种热泵干燥系统，其特征在于：包括热泵系统、太阳能集热器和干燥系统，所述干燥系统包括蓄冷蓄热干燥系统和高温干燥系统，所述太阳能集热器与所述蓄冷蓄热干燥系统连接，所述热泵系统一端连接所述蓄冷蓄热干燥系统，所述热泵系统另一端连接所述高温干燥系统，所述热泵系统位于所述蓄冷蓄热干燥系统和所述高温干燥系统之间。


2.根据权利要求1所述的一种热泵干燥系统，其特征在于：所述热泵系统包括冷凝器，蓄热冷凝器，压缩机，节流阀，蒸发器和蓄冷蒸发器，所述冷凝器和蓄热冷凝器并联，所述蒸发器和蓄冷蒸发器并联，所述冷凝器的出口与所述蒸发器的入口之间设有节流阀，所述蓄热冷凝器入口与所述蓄冷蒸发器的出口之间设有压缩机。


3.根据权利要求2所述的一种热泵干燥系统，其特征在于：所述冷凝器的出入口、蒸发器的出入口、蓄热冷凝器的出入口和蓄冷蒸发器的出入口均设有阀门。


4.根据权利要求2所述的一种热泵干燥系统，其特征在于：所述高温干燥系统包括通过第一风管依次环形连接的第一循环风机、加热室、第一干燥室和冷却除湿室，所述冷凝器位于所述加热室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健勇，陈柳杏，陈颖，罗向龙，梁颖宗，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44