一种热泵除湿干燥装置的制作方法

本发明涉及除湿干燥技术领域，尤其涉及一种热泵除湿干燥装置。

背景技术：

干燥泛指从湿物料中除去水分或其他湿分的各种操作，干燥的目的使物料便于贮存、运输和使用，或满足进一步加工的需要，干燥操作广泛应用于化工、食品、轻工、纺织、煤炭、农林产品加工和建材等各部门，如在日常生活中将潮湿物料置于阳光下曝晒以除去水分，工业上用硅胶、石灰、浓硫酸等除去水蒸气、工业气体或有机液体中的水分，或者在化工生产中用热空气、烟道气以及红外线等加热湿固体物料，使其中所含的水分或溶剂汽化而除去等。

对于干燥技术，公认有三大目标：保证产品质量、对环境不造成污染、节能。上述传统干燥技术虽然能达到除湿干燥的目的，但是在“保证产品质量、对环境不造成污染、节能”这三方面还存在很多欠缺，如在除湿过程中某些化学干燥剂或干燥环境可能造成物料的品质降低；或者干燥时会排出一些化学污染物，容易造成环境污染；亦或者在干燥过程中产生的热量损失或浪费严重，造成能源浪费。

鉴于此，需要开发了一种除湿效果好、无污染且能对加热过程中产生的热量充分回收利用的热泵除湿干燥装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种除湿效果好、无污染且能对加热过程中产生的热量充分回收利用的热泵除湿干燥装置。

为了解决上述技术问题，本发明公开了如下技术方案：一种热泵除湿干燥装置，包括一气体循环管路及一热量循环管路，所述气体循环管路通过一带式干燥机、一过滤装置、一冷凝器、一蒸发器、一第一加热器、一第二加热器及一回风机依次连接而成，其中，冷凝器与第一加热器之间还通过内置有冷凝剂的密闭管路连接，蒸发器上设有一环形管道及一用于排出冷凝水的排水管，第二加热器上设有一环形管道；所述热量循环管路通过所述蒸发器的环形管道、一压缩机、所述第二加热器的环形管道、一冷凝剂接收器及一膨胀阀依次连接而成，该热量循环管路内置有冷凝剂。

其进一步技术方案为：所述过滤装置包括一第一过滤器及一第二过滤器，气体依次通过第一过滤器、第二过滤器以除去其中的粉尘颗粒。

其进一步技术方案为：所述第二加热器与冷凝剂接收器之间的管路上还连接有一散热器，该散热器用于给所述热量循环管路中的冷凝剂散热降温。

其进一步技术方案为：所述带式干燥机与过滤装置之间的气体管路上还设有一分流管路，该分流管路与所述第二加热器连通，且该分流管路上设有一用于控制流入分流管路气体流量的第一阀门；所述过滤装置的入口管路上设有一用于控制流入所述过滤装置气体流量的第二阀门。

其进一步技术方案为：所述带式干燥机的水汽出口管路上装置有一第一温度监测装置及一湿度监测装置，用于检测所述带式干燥机的水汽出口管路中水汽的温度及湿度。

其进一步技术方案为：所述回风机的入口管路上设置有一第二温度监测装置及一第一压力控制装置，用于检测所述回风机的入口管路中气体的温度及压力。

其进一步技术方案为：所述回风机的出口管路上设置有一第二压力监测装置，用于检测所述回风机的出口管路中气体的压力。

其进一步技术方案为：所述过滤装置上设置有一压降监测装置，用于检测所述过滤装置的进气口与出气口中气体的压强差。

其进一步技术方案为：所述压缩机的入口管路上设置有一第三温度监测装置及一第三压力监测装置，用于检测所述压缩机的入口管路中冷凝剂的温度及压力。

其进一步技术方案为：所述冷凝剂接收器上设置有一第四温度监测装置及一第四压力监测装置，用于检测所述冷凝剂接收器中冷凝剂的温度及压力。

本发明的有益技术效果是：该热泵除湿干燥装置通过带式干燥机、过滤装置、冷凝器、蒸发器、第一加热器、第二加热器和回风机连通的气体循环管路进行除湿干燥，物料排出的水汽在该气体循环管路不断循环流动，除湿干燥效果好，且除湿过程中无需加入一些其他化学干燥剂等，水汽在蒸发器中冷凝成水排出，排出物仅为冷凝水，不存在污染性物质，对环境无污染；同时，该热泵除湿干燥装置还通过蒸发器、压缩机、第二加热器、冷凝剂接收器及膨胀阀连通形成的热量循环管路进行热量回用，节约能源。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构图示意图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合示意图对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1所示，在本发明中，该热泵除湿干燥装置包括一气体循环管路及一热量循环管路，气体循环管路通过一带式干燥机10、一第一过滤器11、一第二过滤器12、一冷凝器13、一蒸发器14、一第一加热器15、一第二加热器16及一回风机17依次连接而成，其中，冷凝器13与第一加热器15之间还通过内置有冷凝剂的密闭管路125连接，蒸发器14上设有一环形管道及一用于排出冷凝水的排水管141，第二加热器16上设有一环形管道；热量循环管路通过蒸发器14的环形管道、一压缩机20、第二加热器16的环形管道、一冷凝剂接收器21及一膨胀阀22依次连接而成，该热量循环管路内置有冷凝剂。

其中，需要进行干燥的物料装置在带式干燥机10上，在本实施例中，带式干燥机10采用多层带式干燥机10放置物料，当然，在其他一些优选的实施例中，也可采用单级带式干燥机、多级带式干燥机10或冲击式带式干燥机10等。另外，由第一过滤器11和第二过滤器12组成的过滤装置主要用于除去从带式干燥机10排出的水汽中的粉尘颗粒，避免其堵塞机器，影响机器正常工作。在本实施例中，第一过滤器11采用一粗效过滤器，其对粒径≥5.0μm的粉尘的过滤效率为90＞e≥70％；第二过滤器12采用为高中效过滤器，其对粒径≥1.0μm的粉尘的过滤效率为90＞e≥75％，经过两层过滤后，水汽中的粉尘基本可清除干净。在其他一些优选的实施例中，可根据实际情况设计更多层级的过滤器进行过滤，或者可选用不同过滤级别的过滤器。

在本实施例中，蒸发器14与第二加热器16均采用表面式换热器，其中，气体循环管路中的气体从蒸发器14与第二加热器16的环形管道外壁通过且与蒸发器14及第二加热器16的环形管道内流过的冷凝剂进行热量交换。

如图1所示，具体工作时，压缩机20工作使热量循环管路中的冷凝剂升温气化，高温冷凝剂进入第二加热器16而将热量传递给第二加热器16内的空气形成高温空气，在回风机17的作用下，高温空气流入带式干燥机10中使得物料受热排出其中的水分形成高温水汽，高温水汽依次通过第一过滤器11、第二过滤器12进行除尘后进入冷凝器13中，高温水汽会将热量传递给连接在冷凝器13与第一加热器15之间的密闭管路125中的冷凝剂而进行降温，然后水汽继续进入蒸发器14进一步降温，此时降温会冷凝出来较多的水分，冷凝水通过蒸发器14中的排水管141排出，而密闭管路125中的冷凝剂吸热气化后进入第一加热器15中以加热经过蒸发器14中降温后流入第一加热器15的气体，然后气体再进入第二加热器16中进一步加热干燥以便通过回风机17重新流入带式干燥机10以继续带出物料中的水分，如此反复循环可对带式干燥机10中物料进行除湿干燥。其中，为保证密闭管路125中的冷凝剂循环通畅，冷凝器13的固定位置通常设置在略低于第一加热器15的位置上，如此，冷凝剂在冷凝器13中吸热气化后上升至第一加热器15中放热，并在第一加热器15中放热冷凝后回流至冷凝器13中循环吸热。

为了避免热量的浪费，本发明通过热量循环管路回收利用热量，如图1所示，具体工作时，蒸发器14中的高温水汽将热量传递给热量循环管路中的冷凝剂，冷凝剂吸热升温气化后进入压缩机20，压缩机20工作使冷凝剂进一步升温后进入第二加热器16，高温的冷凝剂在第二加热器16将其中的热量传递给流经第二加热器16的气体，冷凝剂放热后冷却后进入冷凝剂接收器21，然后再流经膨胀阀22进行膨胀降压降温以进入蒸发器14，然后再在蒸发器14中吸收高温水汽中的热量，如此循环以实现热量的回收利用。

在其他一些优选的实施例中，第二加热器16与冷凝剂接收器21之间的管路上还连接有一散热器，该散热器用于给热量循环管路中的冷凝剂散热降温，使得进入冷凝剂接收器21的冷凝剂呈低温状态，有利于热量回收的持续进行。

考虑到热泵除湿干燥装置处理能力有限，为保证装置更加稳定工作，带式干燥机10与过滤装置之间的气体管路上还设有一分流管路，该分流管路与第二加热器16连通，且该分流管路上设有一用于控制流入分流管路气体流量的第一阀门18；过滤装置的入口管路上设有一用于控制流入过滤装置气体流量的第二阀门19。如此，可将从带式干燥机10出来的水汽进行分流，其中，经过第一阀门18的水汽直接进入第二加热器16中进行加热循环，然后通过回风机17循环流入带式干燥机10中带出物料中的水分；而经过第二阀门19的水汽依次经过第一过滤器11、第二过滤器12、冷凝器13、蒸发器14、第一加热器15和第二加热器16，水汽中的粉尘颗粒、水分等基本清除，使得进入回风机17的气体是干燥无尘的。当带式干燥机10出来的水汽较大时，对水汽进行分流循环除湿可保证装置工作更加平稳，避免第一过滤器11、第二过滤器12、冷凝器13、蒸发器14、第一加热器15和第二加热器16无法同时处理完大量的水汽。实际工作时，可根据实际需要控制第一阀门18和第二阀门19的开关，使干燥除湿干燥效率更高。

在本实施例中，冷凝剂采用中低温环保制冷剂r134a。当然，在其他一些实施例中，可根据实际工艺的需要及冷凝剂的特点选用合适的冷凝剂。

在一些优选的实施例中，带式干燥机10的水汽出口管路上装置有一第一温度监测装置101及一湿度监测装置102，通过第一温度监测装置101及湿度监测装置102可检测出带式干燥机10中出来的水汽的温度大小及湿度大小，用户可根据该温度大小及湿度大小来调节该热泵除湿干燥装置中相关器件的工作参数，如调节压缩机20、回风机17或膨胀阀22等的工作功率，以便达到除湿干燥的目的。

在一些优选的实施例中，回风机17的入口管路上设置有一第二温度监测装置171及一第一压力控制装置172，用户可通过第二温度监测装置171及第一压力控制装置172了解进入回风机17中的气体的温度大小及压力大小，以便用户调节该热泵除湿干燥装置中相关器件的工作参数。

在一些优选的实施例中，回风机17的出口管路上设置有一第二压力监测装置173，用户可通过第二压力监测装置173了解回风机17出气口气体的压力大小，以便用户调节该热泵除湿干燥装置中相关器件的工作参数。

在一些优选的实施例中，过滤装置上设置有一压降监测装置112，该压降监测装置112用以检测所述过滤装置的进气口与出气口中气体的压强差，用户根据该压强变化判断过滤装置是否堵塞，当进气口与出气口中气体的压强差过大时，说明过滤装置出现了堵塞，用户需要及时清理过滤装置，以便热泵除湿干燥装置正常工作。

在一些优选的实施例中，压缩机20的入口管路上设置有一第三温度监测装置201及一第三压力监测装置202，用户可通过第三温度监测装置201及第三压力监测装置202了解进入压缩机20中的冷凝剂的温度大小及压力大小，以便用户调节该热泵除湿干燥装置中相关器件的工作参数。

在一些优选的实施例中，冷凝剂接收器21上设置有一第四温度监测装置211及一第四压力监测装置212，用户可通过第四温度监测装置211及第四压力监测装置212了解冷凝剂接收器21中的冷凝剂的温度大小及压力大小，以便用户调节该热泵除湿干燥装置中相关器件的工作参数。

本发明的方案中，该热泵除湿干燥装置通过带式干燥机10、第一过滤器11、第二过滤器12、冷凝器13、蒸发器14、第一加热器15、第二加热器16和回风机17连通形成的气体循环管路进行除湿干燥，物料排出的水汽在该气体循环管路不断循环流动以进行干燥，干燥效果好；且除湿过程中无需加入一些用于干燥的化学物质，水汽在蒸发器14中冷凝成水而流出，对环境无污染；另外，该热泵除湿干燥装置通过蒸发器14、压缩机20、第二加热器16、冷凝剂接收器21及膨胀阀22连通形成的热量循环管路进行热量回用，节约能源。而第二加热器16与冷凝剂接收器21之间连接的散热器可使热量循环管路中的冷凝剂充分放热，有利于热量回用的持续进行。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。