[发明专利]一种带热回收型冷冻式干燥机

说明书

一种带热回收型冷冻式干燥机，包括制冷系统和空气系统，制冷系统按制冷剂流动方向依次包括制冷压缩机、油分离器、热回收换热器、冷凝器、干燥过滤器、节流元件、蒸发器、气化器及制冷压缩机，冷凝器包括两个并联的辅助冷凝器Ⅰ和辅助冷凝器Ⅱ，一侧分别设有电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ；空气系统按空气流动方向依次包括预冷回热器、蒸发器、气液分离器及预冷回热器，气液分离器底部设有排水阀，预冷回热器内分为壳程和管程，壳程连通空气入口和蒸发器，管程连通气液分离器和空气出口。本发明的设备不仅具备冷干机降低压缩空气露点、净化压缩空气功能，还能回收冷凝热，稳出水温度，节约能耗，同时保证设备在环境温度变化时更加稳定地运行。

技术领域

本发明涉及冷冻干燥设备技术领域，特别是一种带热回收型冷冻式干燥机。

背景技术

随着工业的不断发展,压缩空气的应用更为广泛，而为了保护使用压缩空气的阀门开关气等用气设备，增加设备使用寿命，对压缩空气进行净化和干燥处理就显得及其重要，冷干机便是一种常见的压缩空气净化设备，并且日渐被工业业主使用，其装机量也逐年增大。在冷干机中，通过给压缩空气降低温度，减少压缩空气中的水蒸气含量，而多余的水蒸气会凝结成液体，再把液态水除去，从而使压缩空气达到干燥的效果。同时，在冷干机的制冷循环中，冷凝热最终会以各种形式排放到环境中去。

具体的说，冷干机一般都处于连续稳定的工作状态，年运行时间在8000小时以上，不像空调那样有冷热负荷的调节变化的需求。而制冷循环中通过冷凝器带走的热量相当于制冷压缩机的功率和制冷量总和，通常数倍于制冷压缩机的输入功率，这部分热量最终以各种形式排放到环境中，造成能源浪费和热污染。此外，在环境温度变化的时候，冷凝器的换热量的变化，导致排气压力过高或过低，引起制冷系统的不稳定性。设备排出的冷凝水温度一般都是只有几度，直接排放浪费了大量的冷量，而制冷系统中的冷凝器确需要外部提供冷量来冷却制冷剂，特别是风冷型的设备，常规由于冷却效果不好而影响设备性能。

发明内容

本发明要解决现有技术的问题，提供一种带热回收型冷冻式干燥机，能回收冷凝热，稳出水温度，节约能耗，同时保证设备在环境温度变化时更加稳定地运行。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种带热回收型冷冻式干燥机，包括制冷系统和空气系统，所述制冷系统按制冷剂流动方向依次包括制冷压缩机、油分离器、热回收换热器、冷凝器、干燥过滤器、节流元件、蒸发器、气化器及制冷压缩机，冷凝器包括两个并联的辅助冷凝器Ⅰ和辅助冷凝器Ⅱ，辅助冷凝器Ⅰ和辅助冷凝器Ⅱ一侧分别设有电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ；所述空气系统按空气流动方向依次包括预冷回热器、蒸发器、气液分离器及预冷回热器，气液分离器底部设有排水阀，预冷回热器内分为壳程和管程，壳程连通空气入口和蒸发器，管程连通气液分离器和空气出口。并且制冷压缩机出口的高温制冷剂在换热器的出口位置与空气进行换热，一方面降低了制冷剂的温度，减轻冷凝器的负荷，另一方提高空气温度，降低了压缩空气的相对湿度，以防止管道内部生锈。两套系统通过蒸发器进行换热，共同安装在一个底架上，外部装有箱板。

作为优选，所述冷凝器两端设有旁路，旁路上设有电磁阀Ⅲ。通过三个电磁阀不同的开合状态，可以进行选择不同的热回收模式。

作为优选，所述辅助冷凝器Ⅰ和辅助冷凝器Ⅱ为翅片式，属于风冷冷凝器。

作为优选，所述排水阀通过管路与冷凝器连接。气液分离器底部排出的低温冷凝水用于喷洒到翅片上，可提高冷凝器效果。

作为优选，所述排水阀为电子排水阀。气液分离器底部的排水管道分成两部分，一部分是常规的引到排水槽，另一部分用管道连接到冷凝器，管道上开孔，电子排水阀间隙性排水时将冷凝水喷洒到翅片上。

作为优选，所述节流元件为热力膨胀阀。