[实用新型]一种加热启动并且重热负荷运行的高温热泵干燥机

说明书

技术领域

本实用新型涉及干燥装置设计技术领域，尤其涉及一种加热启动并且重热负荷运行的高温热泵干燥机。

背景技术

热泵，作为一种热量的搬运工具，作为一种提高土壤、空气、水中的低品位热量品质以获得较高品位热量的设备，在节能减排的背景下，在采暖、热水、干燥等领域，获得了越来越广泛的应用。热泵节能的本质，就是注入少量的电能来驱动压缩机，通过压缩机的吸排气操作，将在蒸发器中吸收了大量低品位热量的低压制冷剂气体，压缩成高压气体进入冷凝器实现高温位放热。

通常把确定工况下的热泵冷凝器放热功率与压缩机吸入的电功率的比值，叫做热泵的能效比。这个能效比，一般在4附近，即1kw的电功率输入可以将土壤、空气、水中的低品位热量，搬运到人们所需要的高温位去，进行加热、干燥等作业，并且在高温位获得4kw左右的加热功率。

热泵的节能特点，使之在采暖、热水、干燥等等领域，获得了广泛的应用。但热泵用于物料干燥等用途时，也存在着明显的问题,具体如下：

①热泵干燥系统启动过程所需的时间偏长

由于热泵干燥系统是一个由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀和控制单元所组成的蒸汽压缩式制冷装置，运行时，制冷剂在由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀组成的封闭管路内循环并且不断发生相变以进行蒸发吸热和冷凝放热，而冷凝压力必须足够高，制冷剂气体才能够在冷凝器中冷凝放热，蒸发压力必须足够低，制冷剂液体才能够在蒸发器中蒸发吸热。

所以热泵干燥系统启动之后，在压缩机的推动下，冷凝器内制冷剂气体压力逐步升高直至与冷凝压力相应的制冷剂气体冷凝温度高于冷凝器所在环境空 气的温度从而能够对环境空气有效放热；蒸发器内制冷剂气体的压力逐步降低直至与蒸发压力相应的制冷剂液体蒸发温度低于蒸发器所在环境介质的温度从而能够从环境介质有效吸热；这时，热泵干燥系统才开始进入干燥状态；而要达到稳定的干燥工况，还要首先把待干燥的含湿物料进行加热，这也需要一定的时间。热泵干燥系统启动过程所需的时间偏长。

②热泵冷凝器出风温度偏低，热湿负荷偏低，干燥能力偏弱

热泵干燥系统的干燥功能，是通过冷凝器放热来加热空气，提高空气的温度、降低空气的相对湿度，也就是提高空气的吸湿能力，来实现的。

表1

参照表一，为不同温度空气的饱和含湿量以及不同温度未饱和空气的吸湿能力表，其中空气饱和湿度即饱和含湿量，空气的干燥能力即吸湿能力，与空气的温度直接关联：温度越高，空气的饱和湿度即饱和含湿量、干燥能力即吸湿能力也就越高。由表1中可知，80℃、30％的不饱和空气的最大吸湿能力达到381.5g水蒸汽/kg干空气，是50℃、30％的不饱和空气的最大吸湿能力达到60.34g水蒸汽/kg干空气的6.3倍！

现在工业和民用热泵干燥机，冷凝器出风温度偏低，一般只有50℃左右，热湿负荷明显偏低，干燥能力明显偏弱。而热泵冷凝器出风温度偏低，热负荷强度不足，根本原因在于蒸发器的蒸发温度、蒸发压力偏低，因为热泵冷凝器放出的热量中，少量来源于压缩机的压缩功，主体还是来自于蒸发器从低温热源吸收的热量。

参照图1-3，如果热泵蒸发器的蒸发压力、蒸发温度降低，则热泵干燥系统 的制冷剂流量、蒸发器管路内侧的蒸发对流复合换热系数、蒸发器吸热量将出现全面下降；反过来，如果热泵蒸发器的蒸发压力、蒸发温度升高，则热泵干燥系统的制冷剂流量、蒸发器管路内侧的蒸发对流复合换热系数、蒸发器吸热量将出现全面升高，冷凝器管路内侧的冷凝对流复合换热系数、冷凝器放热量、冷凝温度、冷凝压力也将随之全面升高！

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种加热启动并且重热负荷运行的高温热泵干燥机，包括进风通道、出风通道、干燥室和热泵干燥系统，所述进风通道和所述出风通道均与所述干燥室相连通；

所述热泵干燥系统包括有冷凝器和蒸发器，所述冷凝器安装在所述进风通道内，所述蒸发器安装在所述出风通道内，所述冷凝器与干燥室之间设置有加热器；

空气自所述进风通道的进风口进入，依次经过所述冷凝器和加热器后成为高温干燥空气被输送到所述干燥室内，与需被干燥物进行热湿交换变成潮湿空气；潮湿空气排出至所述蒸发器上，经所述蒸发器冷凝析出水分后排出所述出风通道。

较佳地，所述进风通道的进风口内设置有风机。

较佳地，所述进风通道的进风口上设置有第一滤网。

较佳地，所述干燥室的出风口与所述蒸发器之间设置有第二滤网。