本實(shí)用新型涉及一種干燥設(shè)備,特別是涉及一種雙溫型分體式的熱泵干燥裝置,該裝置尤其適合于農(nóng)副產(chǎn)品的干燥加工。
背景技術(shù):
熱泵干燥技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),因而在農(nóng)副產(chǎn)品的干燥加工中得到廣泛的應(yīng)用研究。但是,在我國(guó)熱泵干燥技術(shù)在農(nóng)副產(chǎn)品的干燥加工中并沒(méi)有得到普遍應(yīng)用,關(guān)鍵原因在于熱泵干燥裝置本身的缺陷。傳統(tǒng)的熱泵干燥裝置常設(shè)計(jì)為封閉式結(jié)構(gòu),即在熱泵干燥系統(tǒng)中,循環(huán)空氣既作為干燥介質(zhì),又作為制冷系統(tǒng)冷凝器的冷卻介質(zhì),循環(huán)空氣通過(guò)蒸發(fā)器降溫除濕,通過(guò)冷凝器加熱升溫,因而當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),尤其是在夏季,循環(huán)空氣的溫度上升導(dǎo)致冷凝器的冷凝壓力升高、制冷壓縮機(jī)的排氣溫度上升,從而使得制冷壓縮機(jī)出現(xiàn)高壓保護(hù)或過(guò)熱保護(hù)頻繁動(dòng)作,熱泵干燥裝置無(wú)法正常工作;傳統(tǒng)的熱泵干燥裝置存在的另一個(gè)缺陷是:在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),在干燥后期無(wú)凝結(jié)水出,即熱泵干燥裝置失去干燥功能。熱泵干燥裝置中冷凝器提供的熱量大于蒸發(fā)器提供的冷量。在干燥初期,由于物料表面水分大量蒸發(fā),所需的熱量大,使得循環(huán)空氣的回風(fēng)溫度較低,當(dāng)循環(huán)空氣通過(guò)蒸發(fā)器時(shí),空氣溫度能被降到露點(diǎn)溫度,空氣中的水分在蒸發(fā)器表面凝結(jié)排出,干燥過(guò)程正常,但是,進(jìn)入干燥后期,由于物料內(nèi)部水分蒸發(fā)緩慢,單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)出的水分少,因而所需熱量小,這使得循環(huán)空氣的回風(fēng)溫度大幅升高,當(dāng)循環(huán)空氣通過(guò)蒸發(fā)器時(shí),空氣的溫度無(wú)法降到露點(diǎn)溫度,此時(shí)循環(huán)空氣中所含的水分不會(huì)在蒸發(fā)器上結(jié)露析出,干燥裝置失去干燥功能。由于上述兩個(gè)顯著的缺陷存在,從而限制了熱泵干燥裝置在農(nóng)副產(chǎn)品的干燥加工中的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種新型熱泵干燥裝置,同時(shí)可在技術(shù)上解決傳統(tǒng)的封閉式熱泵干燥裝置在環(huán)境溫度較高時(shí)以及干燥后期無(wú)法正常工作的問(wèn)題。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種雙溫型分體式熱泵干燥裝置,包括高溫干燥室、常溫干燥室、室外空氣加熱室、循環(huán)空氣處理室、制冷壓縮機(jī)、熱力膨脹閥、干燥過(guò)濾器、輔助冷凝器、冷凝器、蒸發(fā)器、保溫風(fēng)管、變頻風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)。
高溫干燥室設(shè)有高溫干燥室進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口;高溫干燥室進(jìn)風(fēng)口通過(guò)保溫風(fēng)管與主機(jī)的室外空氣加熱室的出風(fēng)口相連,在高溫干燥室出風(fēng)口設(shè)有排氣扇。
常溫干燥室開(kāi)有進(jìn)風(fēng)口與回風(fēng)口,通過(guò)保溫風(fēng)管分別與主機(jī)的循環(huán)空氣處理室的送風(fēng)口和回風(fēng)口相連。
主機(jī)設(shè)有室外空氣加熱室和循環(huán)空氣處理室。在室外空氣加熱室中設(shè)有輔助冷凝器和變頻風(fēng)機(jī)。在循環(huán)空氣處理室中放置有制冷壓縮機(jī)、干燥過(guò)濾器和熱力膨脹閥。在循環(huán)空氣處理室下部回風(fēng)口處裝有蒸發(fā)器和蒸發(fā)器風(fēng)機(jī),在循環(huán)空氣處理室上部出風(fēng)口處裝有冷凝器和冷凝器風(fēng)機(jī)。
優(yōu)選地,所述溫度顯示與控制器設(shè)置在主機(jī)上部一側(cè)。所述風(fēng)管采用保溫風(fēng)管。所述蒸發(fā)器下端設(shè)有接水盤(pán),接水盤(pán)通過(guò)排水管連通到空氣處理室箱體外。所述輔助冷凝器、冷凝器和蒸發(fā)器采用套片管式換熱器。所述制冷壓縮機(jī)使用全封閉式壓縮機(jī)。所述制冷壓縮機(jī)設(shè)置在循環(huán)空氣處理室內(nèi)。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、節(jié)能效果顯著:熱泵干燥裝置具有良好的節(jié)能效果,與電熱風(fēng)干燥設(shè)備相比節(jié)能達(dá)30%以上,尤其是本實(shí)用新型將制冷壓縮機(jī)設(shè)置在空氣處理室內(nèi),使得制冷壓縮機(jī)在得到冷卻的同時(shí),壓縮機(jī)所散發(fā)的熱量得到利用,這使得干燥裝置的熱效率得到提高,節(jié)能效果更加顯著。
2、環(huán)保:采用環(huán)保制冷劑和環(huán)保保溫材料對(duì)環(huán)境無(wú)影響;
3、結(jié)構(gòu)合理:裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、合理,占地面積??;
4、運(yùn)行穩(wěn)定:本實(shí)用新型采用高溫干燥室與低溫干燥室克服了傳統(tǒng)封閉式熱泵干燥裝置在環(huán)境溫度較高時(shí)無(wú)法正常工作的缺陷以及干燥后期干燥裝置失去干燥功能的缺陷,同時(shí)將制冷壓縮機(jī)放置在空氣處理室內(nèi),從蒸發(fā)器出來(lái)的低溫空氣可以對(duì)制冷壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻,從而進(jìn)一步保障了制冷壓縮機(jī)的正常工作,使得干燥裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
5、可實(shí)現(xiàn)一機(jī)雙溫干燥:通過(guò)調(diào)節(jié)變頻風(fēng)機(jī),可以實(shí)現(xiàn)高溫干燥室與常溫干燥室兩個(gè)溫度環(huán)境,實(shí)現(xiàn)一機(jī)雙溫干燥。
6、可實(shí)現(xiàn)高溫與低溫干燥:通過(guò)提高變頻風(fēng)機(jī)的風(fēng)速,增加提供給高溫干燥室的熱量,降低提供給常溫干燥室的熱量,從而使得常溫干燥室的干燥溫度低于15℃,實(shí)現(xiàn)高溫與低溫干燥。
7、干燥效果好、用途廣泛:本實(shí)用新型可以充分發(fā)揮熱泵干燥的優(yōu)點(diǎn),干燥效果好,可廣泛用于農(nóng)副產(chǎn)品的干燥加工。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型一種雙溫型分體式熱泵干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中主機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中示出:高溫干燥室?guī)扉T(mén)01、排氣扇02、高溫干燥室03、高溫送風(fēng)管04、主機(jī)05、常溫送風(fēng)管06、常溫干燥室07、常溫干燥室?guī)扉T(mén)08、常溫回風(fēng)管09、室外空氣加熱室出風(fēng)口1、變頻風(fēng)機(jī)2、室外空氣加熱室3、輔助冷凝器4、過(guò)濾網(wǎng)5、室外空氣加熱室進(jìn)風(fēng)口6、溫度顯示與控制器7、冷凝器8、空氣處理室送風(fēng)口9、干燥過(guò)濾器10、熱力膨脹閥11、蒸發(fā)器12、空氣處理室回風(fēng)口13、接水盤(pán)14、排水管15、冷凝器風(fēng)機(jī)16、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)17、制冷壓縮機(jī)18、循環(huán)空氣處理室19。
具體實(shí)施方式
為更好地理解本實(shí)用新型,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明,但是本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施方式表述的范圍。
如圖1所示,一種雙溫型分體式熱泵干燥裝置,包括高溫干燥室03、排氣扇02、主機(jī)05、常溫干燥室07。
高溫干燥室03設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,并設(shè)有高溫干燥室?guī)扉T(mén)01,用于放置物料;高溫干燥室03出風(fēng)口處設(shè)有排氣扇02,進(jìn)風(fēng)口處通過(guò)高溫送風(fēng)管04與主機(jī)05的室外空氣加熱室出風(fēng)口相連。高溫干燥室03空腔內(nèi)設(shè)有保溫材料,為保溫箱體。常溫干燥室07和高溫干燥室03分置在主機(jī)05兩邊。
常溫干燥室07設(shè)有進(jìn)風(fēng)口與回風(fēng)口,常溫干燥室進(jìn)風(fēng)口通過(guò)常溫送風(fēng)管06與主機(jī)05的循環(huán)空氣處理室的送風(fēng)口相連,常溫干燥室的回風(fēng)口通過(guò)常溫回風(fēng)管09與主機(jī)05的循環(huán)空氣處理室的回風(fēng)口相連。常溫干燥室07設(shè)有常溫干燥室?guī)扉T(mén)08,常溫干燥室07空腔內(nèi)設(shè)有保溫材料,為保溫箱體。
如圖2所示,主機(jī)05包括室外空氣加熱室3、循環(huán)空氣處理室19、變頻風(fēng)機(jī)2、輔助冷凝器4、溫度顯示與控制器7、冷凝器8、干燥過(guò)濾器10、熱力膨脹閥11、蒸發(fā)器12、冷凝器風(fēng)機(jī)16、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)17和制冷壓縮機(jī)18;室外空氣加熱室3設(shè)有室外空氣加熱室出風(fēng)口1和室外空氣加熱室進(jìn)風(fēng)口6;室外空氣加熱室進(jìn)風(fēng)口6處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)5;室外空氣加熱室3的空腔內(nèi)設(shè)有變頻風(fēng)機(jī)2和輔助冷凝器4;室外空氣在變頻風(fēng)機(jī)2的作用下,通過(guò)室外空氣加熱室進(jìn)風(fēng)口6的過(guò)濾網(wǎng)5進(jìn)入室外空氣加熱室3,然后流過(guò)輔助冷凝器4而被加熱,從室外空氣加熱室出風(fēng)口1處送出。
循環(huán)空氣處理室19設(shè)有空氣處理室送風(fēng)口9和空氣處理室回風(fēng)口13;在循環(huán)空氣處理室送風(fēng)口9設(shè)有冷凝器8和冷凝器風(fēng)機(jī)16;在循環(huán)空氣處理室回風(fēng)口13設(shè)有蒸發(fā)器12和蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)17;循環(huán)空氣處理室19內(nèi)設(shè)有制冷壓縮機(jī)18;制冷壓縮機(jī)18和冷凝器8分別通過(guò)管道與輔助冷凝器4相連,在冷凝器8出口管路上裝有干燥過(guò)濾器10和熱力膨脹閥11,熱力膨脹閥11通過(guò)管道與蒸發(fā)器12相連,蒸發(fā)器12出口用管道與制冷壓縮機(jī)18相連接。蒸發(fā)器12下端設(shè)有接水盤(pán)14,接水盤(pán)14通過(guò)排水管15連通到循環(huán)空氣處理室19箱體外。
溫度顯示與控制器7設(shè)置在主機(jī)上部,位于室外空氣加熱室3一側(cè),以便于操作;溫度顯示器與高溫干燥室03和常溫干燥室07的溫度傳感器與溫度顯示與控制器7相連,溫度顯示與控制器7與變頻風(fēng)機(jī)的變頻器相連。具體而言,溫度顯示與控制器7包括顯示屏和控制器,其中控制器可以采用單片機(jī),控制器與顯示屏連接,高溫干燥室03與常溫干燥室07都設(shè)有溫度傳感器,溫度傳感器都與控制器相連,控制器還與變頻風(fēng)機(jī)2的變頻器連接;顯示屏顯示高溫干燥室03與常溫干燥室07溫度,控制器可控制變頻風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型中,輔助冷凝器4、冷凝器8和蒸發(fā)器12都可采用套片管式換熱器。所述制冷壓縮機(jī)18可使用全封閉式壓縮機(jī),優(yōu)選采用谷輪ZR30K3‐PFJ制冷壓縮機(jī);干燥過(guò)濾器10可以采用丹佛斯的DML084干燥過(guò)濾器;熱力膨脹閥11可以選用丹佛斯TEN2型熱力膨脹閥;冷凝器風(fēng)機(jī)16和蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)17可以選用軸流風(fēng)機(jī)。
本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)變頻風(fēng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速控制室外空氣加熱室3的空氣流量。當(dāng)變頻風(fēng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速較高時(shí),流過(guò)輔助冷凝器4的空氣流量大,室外空氣與輔助冷凝器4的換熱量也大,送到高溫干燥室03的空氣流量大,使得高溫干燥室03的溫度較高,而由于制冷壓縮機(jī)18提供的壓縮冷凝熱量是一定的,因此當(dāng)輔助冷凝器4換熱量增大時(shí),冷凝器8的換熱量就減少,循環(huán)空氣的送風(fēng)溫度下降,從而使得常溫干燥室07的溫度下降。相反地,當(dāng)變頻風(fēng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速較低時(shí),流過(guò)輔助冷凝器4的空氣流量小,室外空氣與輔助冷凝器4的換熱量也小,送到高溫干燥室的空氣流通量小、溫度低,使得高溫干燥室07的溫度也較低,但是冷凝器8的換熱量就增大,循環(huán)空氣的送風(fēng)溫度上升從而使得常溫干燥室07的溫度增高。因此通過(guò)調(diào)節(jié)變頻風(fēng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)高溫干燥室03和常溫干燥室07的溫度。同時(shí),在夏季高溫時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)變頻風(fēng)機(jī)2,增大送到高溫干燥室03的空氣流量,可以保障熱泵干燥裝置的正常工作。
如圖1所示,本雙溫型熱泵干燥裝置用作為農(nóng)副產(chǎn)品干燥時(shí),可將需干燥的物品如香菇、胡蘿卜、大蒜等在清洗瀝水后,放置在高溫干燥室03中,由主機(jī)05室外空氣加熱室加熱的空氣通過(guò)高溫送風(fēng)管04進(jìn)入高溫干燥室03,掠過(guò)被干燥的物品,在排氣扇02的作用下從出風(fēng)口排出。被干燥的物品經(jīng)熱風(fēng)吹過(guò),表面的水分會(huì)快速蒸發(fā),從而進(jìn)入物品內(nèi)部水分的蒸發(fā)干燥過(guò)程。
將經(jīng)過(guò)高溫干燥室03干燥的物品放置在常溫干燥室07中。
在常溫干燥室07中,循環(huán)空氣經(jīng)主機(jī)的循環(huán)空氣處理室進(jìn)行降溫除濕、加熱升溫后由常溫送風(fēng)管06送到常溫干燥室07中,在經(jīng)過(guò)被干燥的物品時(shí),物品內(nèi)部水分蒸發(fā),使得循環(huán)空氣的濕度增大溫度下降,然后經(jīng)常溫回風(fēng)管09回到循環(huán)空氣處理室中。
如圖2所示,在循環(huán)空氣處理室19中,循環(huán)空氣在空氣處理室19下部的蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)17的作用下,從常溫干燥室中通過(guò)常溫回風(fēng)管經(jīng)空氣處理室回風(fēng)口13流過(guò)蒸發(fā)器12。在蒸發(fā)器12中,循環(huán)空氣被冷卻,溫度下降到露點(diǎn)溫度,循環(huán)空氣中的水分凝結(jié)析出,凝結(jié)水落入接水盤(pán)14中,經(jīng)排水管15排到循環(huán)空氣處理室19箱體之外。經(jīng)蒸發(fā)器12冷卻的循環(huán)空氣溫度與濕度下降,在蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)17作用下進(jìn)入空氣處理室19,并吹過(guò)制冷壓縮機(jī)18,使得制冷壓縮機(jī)18得到冷卻。
循環(huán)空氣在空氣處理室19上部冷凝器風(fēng)機(jī)16的作用下,流過(guò)冷凝器8而被加熱成為低濕度的熱空氣,然后通過(guò)空氣處理室送風(fēng)口9進(jìn)入常溫送風(fēng)管而送進(jìn)常溫干燥室。在常溫干燥室中,低濕度的熱空氣吹過(guò)已在高溫干燥室除去表面水分的物品,使得物品內(nèi)部所含的水分蒸發(fā),空氣的濕度增大,然后,循環(huán)空氣經(jīng)過(guò)常溫回風(fēng)管進(jìn)入到循環(huán)空氣處理室回風(fēng)口13,在蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)17的作用下流過(guò)蒸發(fā)器12再度降溫除濕,循環(huán)空氣如此循環(huán)往復(fù),經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,可以使得常溫干燥室中被干燥的物品達(dá)到所需干燥的質(zhì)量要求。
制冷劑循環(huán):在工作時(shí),制冷劑(例如R134a)在蒸發(fā)器12中吸收熱量后,由液體蒸發(fā)為蒸汽,經(jīng)制冷壓縮機(jī)18壓縮后成為高壓高溫的蒸汽,蒸汽先進(jìn)入輔助冷凝器4進(jìn)行預(yù)冷,然后進(jìn)入冷凝器8中被冷凝為液體,液化后的制冷劑經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器10進(jìn)入熱力膨脹閥11節(jié)流再次回到蒸發(fā)器12吸熱蒸發(fā),如此循環(huán)。
上述所舉例的干燥過(guò)程僅是針對(duì)同一物品兩個(gè)干燥過(guò)程在本實(shí)用新型中的應(yīng)用描述,然而,對(duì)于不同的農(nóng)副產(chǎn)品,其干燥工藝要求不同,干燥溫度也不同。本實(shí)用新型可通過(guò)設(shè)置在主機(jī)的室外空氣加熱室中的變頻風(fēng)機(jī)控制流過(guò)輔助冷凝器的空氣流量,從而達(dá)到控制高溫干燥室與常溫干燥室的溫度,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)溫度不同的干燥環(huán)境,不僅可以滿足同一物品不同干燥過(guò)程的溫度要求,而且也適用于同時(shí)對(duì)兩種物品進(jìn)行干燥,即實(shí)現(xiàn)一機(jī)雙溫干燥。
本實(shí)用新型采用了高溫干燥室與常溫干燥室的結(jié)構(gòu),通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)置在主機(jī)室外空氣加熱器中的變頻風(fēng)機(jī),不僅實(shí)現(xiàn)了一機(jī)雙溫干燥,而且可有效地解決封閉式熱泵干燥裝置在環(huán)境溫度較高時(shí)因制冷壓縮機(jī)出現(xiàn)高壓保護(hù)或過(guò)熱保護(hù)頻繁動(dòng)作而無(wú)法正常工作的問(wèn)題,以及在干燥后期因循環(huán)空氣的回風(fēng)溫度大幅升高、空氣的溫度在經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器時(shí)無(wú)法降到露點(diǎn)溫度、干燥裝置失去干燥功能的問(wèn)題,同時(shí)制冷壓縮機(jī)得到冷卻,使得干燥裝置的運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠;制冷壓縮機(jī)所散發(fā)的熱量得到利用,這使得干燥裝置的熱效率得到進(jìn)一步提高,節(jié)能效果更加顯著。