[发明专利]一种温湿度分控燃气热泵干燥系统

说明书

本发明涉及一种温湿度分控燃气热泵干燥系统，其利用燃气发动机驱动热泵，通过热泵循环中的蒸发器与冷凝器对空气进行初级冷却除湿与预热，同时回收发动机的套缸废热与排烟废热，一部分用于驱动溶液除湿循环对冷却除湿后的空气进行深度除湿，另一部分用于再热被冷凝器加热后干空气，并且利用分流换向阀调节两部分的热量分配，实现干燥空气湿度与温度的独立控制，不仅提高了蒸发温度，而且降低了冷凝温度，实现了比电驱动热泵更低的能耗、工作时间与运行成本。本发明解决了传统电驱热泵所存在的热量不平衡，干燥时间长，除湿能力弱、系统效率低、冷凝热过剩等问题。

技术领域

本发明属于热泵干燥设备技术领域，具体涉及一种温湿度分控燃气热泵干燥系统。

背景技术

随着“碳达峰”、“碳中和”的逐步推动落实，以空气源干燥热泵替代传统燃煤(油)和电热烘干技术得到了快速发展。据统计，空气源热泵干燥的运行费用是电加热干燥机的30％，燃油干燥机的40％，燃煤干燥机的60％。热泵干燥用途广泛，如烟叶烘烤，木材干燥，服装脱水，果蔬脱水，化工材料干燥，药材干燥，高档家具/汽车烤漆干燥，污泥、煤泥干燥等。

然而，传统的空气源热泵干燥机普遍采用电驱动，由于其自身的热力循环限制与不同干燥物品的特殊工艺需求，很难实现除湿冷负荷与加热热负荷的能量平衡，同时也带来干燥空气的温度与湿度无法分开控制所造成的能源浪费。此外，电驱热泵的蒸发温度过高会造成设备除湿能力不够的问题，而蒸发温度过低又会引发制冷量变小，进而除湿量也随之变小的矛盾。因此，对于高温热泵或者需要深度除湿的工艺需求，电驱热泵往往面临极高的循环压比，从而存在效率低、烘干时间长、冷凝热过剩等一系列问题，降低了设备能效与生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温湿度分控燃气热泵干燥系统，以解决现有电驱热泵干燥系统存在的效率低、热湿掺混等问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种温湿度分控燃气热泵干燥系统，包括空气循环系统、热泵循环系统、燃气发动机、发动机废热回收系统和溶液除湿循环系统；

所述空气循环系统包括溶液除湿器和干燥室，所述溶液除湿器空气出口与所述干燥室空气进口通过送风管道相连，所述溶液除湿器空气进口与所述干燥室空气出口通过回风管道相连；

所述热泵循环系统包括依次相连并构成回路的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，其中，所述冷凝器设置在所述送风管道中，所述蒸发器设置在所述回风管道中，所述回风管道底部对应于所述蒸发器的位置开设有排水口；

所述发动机废热回收系统包括溶液加热器、分流换向阀、烟气换热器、套缸换热器、混流阀和空气再热器；所述套缸换热器设置在所述燃气发动机上，换热介质先后被所述套缸换热器和所述烟气换热器加热后，流向所述分流换向阀并分为两部分，一部分供给所述溶液加热器然后经所述混流阀回到所述套缸换热器，另一部分供给所述空气再热器后经所述混流阀回到所述套缸换热器；所述空气再热器设置在所述送风管道中，且依照空气流向，位于所述冷凝器后；

所述溶液除湿循环系统包括第二溶液泵、溶液换热器和再生器，所述溶液加热器设置在所述再生器中用于加热所述再生器内的溶液；所述第二溶液泵将所述溶液除湿器中的溶液经所述溶液换热器打入所述再生器中，所述再生器中的溶液经所述溶液换热器与所述溶液除湿器中经所述溶液换热器打入所述再生器的溶液换热后，流向所述溶液除湿器中喷淋。

进一步地，所述空气循环系统还包括热管，所述热管的蒸发端和冷凝端均设置在所述回风管道中，且依照空气流向，所述热管的蒸发端设置在所述蒸发器前，所述热管的冷凝端设置在所述蒸发器后。

进一步地，所述蒸发器采用盘管式蒸发器。

进一步地，所述蒸发器下方设置有接水盘，所述接水盘底部接排水管并经所述排水口引出。