[发明专利]一种多级旁通与多级除湿热泵干燥系统

说明书

本发明公开一种多级旁通与多级除湿热泵干燥系统，涉及热泵干燥技术领域，包括多级热泵子系统和空气循环子系统；所述多级热泵子系统包括CO₂热泵系统、R134a热泵系统、R410a热泵系统和热管热泵系统。本发明提供的多级旁通与多级除湿热泵干燥系统通过调节风道上的空气调节阀，实现了干燥空气闭式循环或将烘干废气排出并引入新风形成半开式系统，还可实现冷凝器前后部分空气旁通，进而调节烘干箱内的温湿度和风量；多级热泵并联，减小了单级热泵机组的压缩比，提高了热泵制热效率。提高了干燥产品的质量稳定性，能够满足连续干燥工艺要求，提升了生产能力。

技术领域

本发明涉及热泵干燥技术领域，特别是涉及一种多级旁通与多级除湿热泵干燥系统。

背景技术

干燥作为一种高能耗的工艺过程，已占工业总能耗12％以上。近年来能源价格增长，且传统的干燥设备节能效果方面不显著，干燥能耗逐年增加，亟待开发出高效节能的设备结构和工艺。热泵可以回收干燥过程中废气余热的能量，将其回收并反复循环利用，可以降低干燥过程中的能耗。并且干燥操作不再受环境温湿度的限制，较好地保持干燥产品的质量，产品的成品率和质量均有所提高，也特别适用于热敏性食品和药品。但是，闭式热泵干燥系统在烘干过程中容易发生送风温度过高，湿度难以排除等情况。会导致热泵机组能效低，而且不利于烘干质量。

中国发明专利申请号201410179407.5，公开了一种烤房，它通过增加辅助加热装置来确保烤烟室时刻保持设定工艺温度要求的烤房。但此烤房运行一段时间后，系统内循环空气温度容易过高，影响烘干品质。

中国发明专利申请号201510386768.1，本发明提供一种能回收废气热量的热泵型粮食干燥塔整个系统形成一个回路，通过回收废气中的潜热，达到节能环保的目的。但其设备能耗巨大，需多个压缩机串联运行，系统能耗很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种多级旁通与多级除湿热泵干燥系统，以解决上述现有技术存在的问题，提高了热泵制热效率和干燥产品的质量稳定性，能够满足连续干燥工艺要求，提升了生产能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种多级旁通与多级除湿热泵干燥系统，包括多级热泵子系统和空气循环子系统；所述多级热泵子系统包括CO₂热泵系统、R134a热泵系统、R410a热泵系统和热管热泵系统；所述CO₂热泵系统的CO₂压缩机出口与CO₂第一气体冷却器的制冷剂入口相连，CO₂第一气体冷却器的制冷剂出口与CO₂第二气体冷却器的制冷剂入口相连，CO₂第二气体冷却器的制冷剂出口与第一电子膨胀阀的入口相连，第一电子膨胀阀的出口与CO₂蒸发器的制冷剂入口相连，CO₂蒸发器的制冷剂出口与CO₂压缩机的入口相连；所述R134a热泵系统的R134a压缩机出口分为第一支路和第二支路，第一支路与R134a内置冷凝器的制冷剂入口相连，第二支路与R134a外置冷凝器的制冷剂入口相连，R134a内置冷凝器出口的制冷剂管路与R134a外置冷凝器出口的制冷剂管路相接于r点后一同与第二电子膨胀阀的入口相连，第二电子膨胀阀的出口与R134a蒸发器的制冷剂入口相连，R134a蒸发器的制冷剂出口与R134a压缩机的入口相连；所述R410a热泵系统的R410a压缩机出口与R410a冷凝器的制冷剂入口相连，R410a冷凝器的制冷剂出口与第三电子膨胀阀的入口相连，第三电子膨胀阀出口与R410a蒸发器的制冷剂入口相连，R410a蒸发器的制冷剂出口与R410a压缩机的入口相连；所述热管热泵系统的氟泵出口与热管冷凝器的制冷剂入口相连，热管冷凝器的制冷剂出口与热管蒸发器的制冷剂入口相连，热管蒸发器的制冷剂出口与氟泵的入口相连；