[实用新型]相变储热型热泵-太阳能联合干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种干燥装置，尤其涉及一种相变储热型热泵-太阳能联合干燥装置。

背景技术

干燥是最古老的单元操作之一，广泛应用国民经济各个领域。同时，干燥也是耗能较大的工艺过程，在发达国家，大约10％的燃料用于干燥。在传统的干燥设备中，对流干燥以其结构简单、操作方便、适应性强得到普遍应用，是目前生产中使用最多的一种干燥设备。对流干燥的缺点是热效率很低，一般只有30％～60％，其主要原因是由于干燥过程废气的直接排空，不仅因废气带走余热造成浪费，而且也污染了环境。虽然在少数对流干燥中采用部分废气循环可以回收一部分余热，但受到废气循环量的限制，一般仅为20％～30％。

太阳能干燥(Solar Drying)是利用太阳辐射的热能，将湿物料中的水分蒸发除去的干燥方法。与利用其他能源的干燥方法相比较，太阳能干燥有如下优点：干净卫生，对物料和环境没有污染；太阳能取之不尽，不存在能源枯竭问题；太阳能处处都有，不需开采和运输；干燥过程中其他能源消耗低，操作费用低。然而，太阳能干燥存在下列不足：分散性大，热值低；温升小，干燥速度低；间歇性和不稳定性；干燥效率低。

热泵能将干燥过程排放的废气中的水蒸汽冷凝释放的潜热转化为通过冷凝器的显热，热泵已被认为是一种有效的能量回收方法。特别是热泵与良好的干燥条件相结合，这使得热泵干燥已广泛应用于木材、谷物、果蔬、水产品及种子等热敏感性物料的干燥。热泵干燥具有节约能源、产品质量高、干燥条件可调节范围宽和环境友好等显著优点。但在热泵干燥过程的中后期，主要是去除被干物料中的结合水。这部分结合水占总除湿量的比例很小，然而由于干湿界面逐渐向内部退缩，使得空气与干燥物料之间的传质系数变小，去除这些水分需要很长的干燥时间和消耗较多的能量。并且由于空气与干燥物料之间的传质系数小，使得干燥室进出口空气状态变化很小，影响了蒸发器降温除湿能力，蒸发器吸收水分的显热和潜热有限，热泵系统运行工况变差，干燥效率降低，干燥时间延长。箱式热泵干燥装置，一批物料干燥时间长达12～16h，甚至更长。

发明内容

本实用新型的目的在于提供了一种相变储热型热泵-太阳能联合干燥装置，该装置充分利用太阳能、干燥过程排放的废气热能，而且干燥过程能耗低、干燥速度快、干燥后产品质量高和干燥生产成本低。

本实用新型是这样来实现的，它包括储热器、均风板、干燥器、相变材料、蒸发器、冷凝器、风机、热泵箱体、太阳能集热器，其特征是储热器连接太阳能集热器，太阳能集热器连接相变材料，相变材料连接干燥器，干燥器通过管道连接蒸发器，蒸发器与冷凝器相通，冷凝器出气口连接风机，风机的出风口连接相变材料，干燥器侧边连接均风板，风机在热泵箱体内，热泵箱体与门连接。

本实用新型的技术效果是：具有明显的节能效果，整体式，干燥过程易于控制，干燥过程稳定，干燥产品质量好，除湿能力强，吸收显热潜热好，干燥效率高，密封式结构，安全生产。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的外观图。

在图中，1、储热器2、均风板3、干燥器4、相变材料5、蒸发器6、冷凝器7、风机8、热泵箱体9、门10、太阳能集热器

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型是这样来实现的，它包括储热器1、均风板2、干燥器3、相变材料4、蒸发器5、冷凝器6、风机7、热泵箱体8、门9、太阳能集热器10，其特征是储热器1连接太阳能集热器10，太阳能集热10器连接相变材料4，相变材料4连接干燥器3，干燥器3通过管道连接蒸发器5，蒸发器5与冷凝器6相通，冷凝器6出气口连接风机7，风机7的出风口连接相变材料4，干燥器3侧边连接均风板2，风机7在热泵箱体8内，热泵箱体8与门9连接。使用时，首先通过太能集热器10吸收太阳能，吸收到的太阳能直接作用于相变材料4，相变材料4与从强制风机7出口的低温低湿的干燥介质(空气)交换热量，接着高温低湿的空气进入干燥器3中作用于干燥物，最后就是热泵系统的定时除湿运行工况，干燥过程的同时多余的热量储存在储热器1中。储热器1与相变材料4同时释放出热量，从强制风机7出来的空气，在相变材料4的作用下进一步加热，加热后的高温低湿的空气进入干燥器3中带走干燥物水份，最后也是热泵运行过程，但是在这个条件下，热泵系统在除湿运行工况和热泵运行工况两中工况下交替运行。主要原因是储热器1提供的热源不足。