[实用新型]一种带有涡流管的除湿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及除湿技术领域，特别涉及一种带有涡流管的除湿装置。

背景技术

干燥是工农业生产中广泛使用且耗能巨大的加工环节，世界范围内对干燥过程的节能技术开展了大量研究。传统的开式电加热干燥法将干燥室出来的湿度大、温度相对高的空气直接排入大气，浪费了其中大量的显热和潜热，并且开式循环的性能随环境空气状况的变化而变化。热泵干燥系统则通过蒸发器将干燥室出口空气中的热量回收，并可以在稳定工况下运行。目前已广泛地应用于木材干燥、食品加工、蔬菜脱水、陶瓷烘干、皮革干燥、生物制品及化工原料干燥等领域。如图1所示，传统型的热泵干燥系统包括：压缩机1、回热器2、节流阀10、冷却器4、干燥室6、辅助冷却器8以及风机7。

然而，热泵干燥的温度大都集中在40℃～60℃之间，为了能使热泵干燥所适用的干燥物料范围扩大，所以设法提高干燥的温度也是研究的一个热点。目前较常用的方法是通过辅助加热系统，将经过冷凝器加热过的空气进一步提高其温度，这种方法虽然简单有效，但能源消耗显著增加。

为了解决热泵干燥的升温问题，公告号为CN101504247A的中国专利文献公开了一种空气源高温热泵除湿干燥设备，该专利采用多个翅片蒸发器构成逐级除湿降温系统，采用多个翅片冷凝器构成逐级加热升温系统。该装置相对于一般的燃料加热和电加热等高温干燥方法，可以降低高温干燥的能耗以及运行成本。然而，该加热系统的加热量限制于热泵系统的冷凝温度，无法进一步提升干燥温度。

涡流管是一种结构非常简单的能量分离装置，它可以将一股高压流体分离成冷热不同的两股流体，在一定的进口压力下，其冷端出口温度可达-50℃，而热端出口温度可达140℃以上。且涡流管的制冷效应的效率介于等熵膨胀和等焓膨胀之间，相对于传统的膨胀机，其结构简单且无运动部件，相对于节流阀，其效率更高。

基于涡流管可以同时实现制冷制热的效果，目前也有一些将涡流管应用于除湿系统的装置。如公开号为CN104174261A的中国专利文献公开了一种基于涡流管制冷技术的压缩空气干燥装置，该干燥装置利用涡流管的冷热出口流体实现除湿溶液的冷却和再生。然而，该装置结构较复杂，影响系统可靠性。又如公开号为CN103727606A的中国专利文献公开了一种使用涡流管冷却及再生的转轮除湿系统及其空气处理方法。采用固态吸附原理的转轮除湿机进行，由于其再生耗能量较大，造价也较高，影响经济性。此外，由于该系统送风风机出口压力并不高，涡流管在该系统中的作用并不显著。

实用新型内容

本实用新型提供了一种带有涡流管的除湿装置，结合涡流管与热泵干燥技术，提高干燥温度，改善高温干燥热泵系统的性能。

一种带有涡流管的除湿装置，包括压缩机、回热器、冷却器、待干燥气体供应单元、干燥室以及风机，还包括涡流管和再热器，所述压缩机出口与所述回热器的热端进口相连，所述回热器的热端出口与所述涡流管的进口相连，所述涡流管的冷端出口与所述冷却器的冷端进口相连，所述涡流管的热端出口与所述再热器的热端进口相连，所述再热器的热端出口流体与所述冷却器的冷端出口流体汇合后进入所述压缩机，所述干燥室用于放置待干燥的物品。

待干燥气体供应单元与所述冷却器的热端进口连接，所述冷却器的热端出口与所述回热器的冷端进口相连，所述回热器的冷端出口与所述再热器的冷端进口相连，所述再热器的冷端出口与干燥室的进口连接，所述风机为待干燥气体进入干燥室提供驱动力。风机的安装位置可以根据需要进行安装。

本实用新型合理配置系统部件，优化系统控制，重组系统结构从而改善高温干燥热泵在高温环境中的性能，将涡流管与热泵干燥的优点相结合，克服现有热泵除湿技术的干燥温度较低的问题。

本实用新型的结构适用于封闭式或是开式除湿装置，优选的，所述除湿装置为封闭结构，还包括辅助冷却器，所述干燥室作为待干燥气体供应单元，所述干燥室的出口与所述辅助冷却器的热端进口连接，所述辅助冷却器的热端出口与所述冷却器的热端进口连接。封闭结构适用于需要将干燥气体循环的情况，例如循环的干燥气体为可回收的惰性气体。

辅助冷却器用于初步冷却自干燥室排出的高温待干燥气体，优选的，所述辅助冷却器通过环境空气冷却。环境的温度低于干燥室排出的高温待干燥气体，适合进行初步冷却，冷却成本低，还可以采用水冷的方式。