[发明专利]一种闭式热泵干燥装置及其运行模式

说明书

本发明公开了一种闭式热泵干燥装置及其运行模式，包括由压缩机、蓄热水箱、冷凝器、水泵、加热器、储液器、换热器、蒸发器、除湿蒸发器、若干阀门组成的热泵单元和由离心除湿器、U型管、全热热回收器、干燥箱、真空泵、干燥介质储气瓶、若干阀门组成的干燥介质单元。本发明利用双级压缩热泵的制冷剂冷凝热量加热单一或混合成分干燥介质，得到更低的蒸发温度，具有强除湿能力和高性能系数，实现双重除湿，保障干燥温度和湿度要求，提高系统运行效率。通过制冷剂三通阀通道切换，实现单级和双级压缩切换，单级压缩时，通过蒸发器吸收环境热量，为干燥介质提供加热热量，双级压缩时，通过除湿蒸发器为干燥介质除湿提供冷却热量。

技术领域

本发明涉及一种闭式热泵干燥装置及其运行模式，属于热泵干燥技术领域。

背景技术

工农业生产过程中，大量产品需要干燥处理或干燥后储藏。干燥过程是高耗能过程，传统的燃煤、燃气干燥具有效率低、污染物排放大等问题。热泵干燥装置具有效率高的优点，开始得到广泛的应用。

但是现有热泵干燥装置还存在以下问题。第一，一般采用空气作为干燥介质，物料中的营养成分尤其是不饱和酸，容易与空气中的氧气发生反应，造成营养成分损失，降低成品价值，影响经济收益，尤其是高附加值产品。第二，热泵干燥一般采用蒸发器除湿，为了除去空气中的部分水分，热泵干燥运行时需要保持低的蒸发温度，保持蒸发器表面温度低于露点温度，使空气中的水分析出后除去。由于热泵运行性能系数与蒸发温度成正比，蒸发温度越低，性能系数也越低，这样，为了满足除湿需求最终导致热泵系统性能系数大幅降低。第三，热泵干燥中通过冷凝器加热达到干燥温度，而为了满足除湿要求，需要将干燥箱出来的空气温度降低到露点温度之下，然后再将温度升高至干燥温度，先后经历冷却和加热两个过程，存在自身热量的抵消，影响总体效率。第四，传统热泵干燥装置中，为了同时满足干燥空气的除湿和加热，需要另外设置一个冷凝器，将多余热量排出，否则会导致加热温度失控，这种设置造成了额外的热量浪费。第五，热泵干燥的干燥温度相对较低（40~80℃范围），导致干燥后期脱水速度较慢，总体干燥时间过长，容易导致产品变质。为此，有必要对现有热泵干燥装置进行优化改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种闭式热泵干燥装置。

本发明提供的技术方案如下：一种闭式热泵干燥装置，其特征在于其包括热泵单元和干燥介质单元；

所述的热泵单元包括压缩机，压缩机为带补气口的分别设有补气口、吸气口、出气口的压缩机，压缩机的出气口通过制冷剂管道、第一制冷剂电磁阀连接蓄热水箱的制冷剂侧进口，蓄热水箱的制冷剂侧出口通过制冷剂管道连接储液器的进口，蓄热水箱的水侧出口通过水管道连接水泵的进口，水泵的出口通过水管道连接加热器的进水口，加热器的出水口通过水管道连接蓄热水箱的水侧进口，压缩机的出气口通过制冷剂管道、第二制冷剂电磁阀连接冷凝器的制冷剂管进口，冷凝器的制冷剂管出口通过制冷剂管道接储液器的进口，储液器的出口分成两路，一路通过制冷剂管道、第一制冷剂电动调节阀、第一节流阀连接换热器的第一个通路进口，另一路通过第二制冷剂电动调节阀连接换热器的第二个通路进口，换热器的第一个通路出口通过制冷剂管道连接蒸发器的进口，蒸发器的出口通过制冷剂管道、三通阀、第二单向阀连接压缩机的补气口，换热器的第二个通路出口通过制冷剂管道、第二节流阀连接除湿蒸发器的进口，除湿蒸发器的出口通过制冷剂管道、第一单向阀连接三通阀和压缩机的吸气口；冷凝器、加热器、除湿蒸发器置于干燥介质通道内；除湿蒸发器下方设置蒸发器接水盘并与设置在干燥介质通道外侧的蒸发器U型管连接；