[发明专利]快速高效热泵干燥系统及方法

说明书

本发明公开了一种快速高效热泵干燥系统及方法，属于节能领域。其特征在于：热泵循环提供干燥需要的热量,采用流体接触塔（8）取代常规的蒸发器,低于0℃的制冷剂（1）与湿热空气（2）在流体接触塔（8）混合，湿热空气（2）降温除湿产生冰晶（3），在气液固分离器（9）中分离，冰晶（3）进入冰晶储罐（10），制冷剂（1）进入压缩机（5）,干冷空气（2）在冷凝器(6)中吸收热量，进入干燥室（12）干燥物料（4）;干燥颗粒状物料（4）时，采用带加热器（13）的流化床（14）代替干燥室（12）和冷凝器（6）。该系统低于0℃的制冷剂与湿热空气在流体接触塔中直接接触传热传质，除湿速度快，除湿量大，系统结构紧凑。

技术领域

本发明涉及一种快速高效热泵干燥系统及方法，属于节能领域。

技术背景

在现代工业中，为了物料的储存、使用或者进一步加工，需要对物料进行干燥处理。现在最常见的干燥方法的热泵热风干燥，利用热泵系统的冷凝器加热空气，热空气与湿物料直接接触，依靠对流传热加热物料，蒸发水分，并由气流带走水汽，湿空气在热泵系统的冷凝器中降温除湿，如此循环。但是这类热泵热风干燥系统存在这样一些问题，首先空气与制冷剂换热系数小，需要的换热面积大，因此系统体积较大；其次采用间壁式换热器换热效率低，换热慢，而且湿空气除湿不彻底，降温除湿后的空气中通常还含有一定量的水分，因此干燥效果和干燥速率。因此需要设计一种快速高效、结构紧凑的热泵干燥系统解决这些问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种快速高效、结构紧凑的热泵干燥系统及方法。

一种流化床形式的快速高效热泵干燥系统，其特征在于：该系统包括压缩机、冷凝器、节流阀、流体接触塔、气液固分离器、冰晶储罐、风机、干燥室；冷凝器包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口；流体接触塔包括气体进口、液体进口和出口；气液固分离器包括进口、气体出口、液体出口和固体出口；压缩机出口与冷凝器热侧进口相连，冷凝器热侧出口经过节流阀与流体接触塔液体进口相连，流体接触塔出口与气液固分离器进口相连，气液固分离器液体出口与压缩机入口相连，固体出口与冰晶储罐相连，气体出口经过风机与冷凝器冷侧进口相连，冷凝器冷侧出口经过干燥室与流体接触塔气体进口相连。

利用所述的快速高效热泵干燥系统的干燥方法，其特征在于包括以下过程：制冷剂经过压缩机增压后进入冷凝器热侧，向其冷侧的低温空气放热，再经过节流阀降温降压，低于0℃的制冷剂从液体进口进入流体接触塔，与从干燥室出来的湿热空气混合，湿热空气被降温除湿产生冰晶，与制冷剂一起进入气液固分离器，冰晶经固体出口进入冰晶储罐，制冷剂经液体出口进入压缩机开始下一轮循环，干冷空气从气体出口排出，经风机进入冷凝器冷侧，吸收热侧制冷剂的热量，高温干空气进入干燥室，干燥物料，吸收物料中的水分，湿热空气出干燥室后从经气体入口进入流体接触塔，开始下一轮循环。

一种流化床形式的快速高效热泵干燥系统，其特征在于：该系统包括压缩机、冷凝器、节流阀、流体接触塔、气液固分离器、冰晶储罐、风机、干燥室，带加热器的流化床；冷凝器包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口；流体接触塔包括气体进口、液体进口和出口；气液固分离器包括进口、气体出口、液体出口和固体出口；流化床包括气体进口、气体出口、物料进口、物料出口；压缩机出口经过加热器与节流阀相连，节流阀与流体接触塔液体进口相连，流体接触塔出口与气液固分离器进口相连，气液固分离器液体出口与压缩机入口相连，固体出口与冰晶储罐相连，气体出口经过风机与流化床气体进口相连，流化床气体出口与流体接触塔的气体进口相连。

利用流化床形式的快速高效热泵干燥系统的干燥方法，其特征在于包括以下过程：干燥颗粒状物料时，制冷剂经过压缩机增压后进入加热器，加热物料，再经过节流阀降温降压，低于0℃的制冷剂从液体进口进入流体接触塔，与从干燥室出来的湿热空气混合，湿热空气被降温除湿产生冰晶，与制冷剂一起进入气液固分离器，冰晶经固体出口进入冰晶储罐，制冷剂经液体出口进入压缩机开始下一轮循环，干冷空气从气体出口排出，经风机进入流化床吸收热量，吹动并干燥物料，吸收物料中的水分，湿热空气出流化床后从经气体入口进入流体接触塔，开始下一轮循环。