[发明专利]一种三级热回收闭式循环热泵干燥系统及工艺

权利要求书

1.一种三级热回收闭式循环热泵干燥系统，其特征在于，包括热泵机组、高温烘干房（1）、冷凝回热器（2）、间壁式预干燥器（3）、气液分离器（8）、风机（9）和冷凝水储罐（10）；系统包括一级冷凝-余热回收单元、二级冷凝-余热回收单元和三级冷凝-三级余热回收单元，所述一级冷凝-余热回收单元为冷凝回热器（2），所述二级冷凝-余热回收单元为间壁式预干燥器（3），所述三级冷凝-余热回收单元为热泵蒸发器（4）。

2.基于权利要求1的一种三级热回收闭式循环热泵干燥工艺，其特征在于，包括：

S1、热泵冷凝器（5）内高温高压工质与循环气体换热，循环气体温度升高后经气体管道进入烘干房（1）内；

S2、烘干房（1）内高温气体与待烘干物料直接接触换热，物料中部分水分蒸发进入气体内，气体含湿量增加；

S3、热湿气体离开烘干房（1）后进入冷凝回热器（2）内，与来自热泵蒸发器（4）中降温除湿后的气体换热，循环气体的温度降低，冷凝水冷凝，气体的余热被回收，完成循环气体的第一次降温除湿过程，通过气液分离器（8），冷凝水流入冷凝水储罐（10）内；

S4、经过第一次降温除湿的循环气体进入间壁式预干燥器（3）内，循环气体在气体通道内流动，待烘干物料置于物料腔中，通过间壁换热，余热烘干物料，循环气体的温度进一步降低，部分水分冷凝，冷凝水进入冷凝水储罐（10）内，完成第二次降温除湿过程的循环气体进入热泵蒸发器（4）；

S5、热泵蒸发器（4）内循环气体蒸发液态工质，气体温度降低，冷凝水冷凝，冷凝水流入冷凝水储罐（10），第三次降温除湿后的气体循环进入冷凝回热器（2），冷凝回热器（2）内第三次降温除湿的气体与高温载湿气体换热，低温气体被预热升温，升温后的气体进入到热泵冷凝器（5）内被加热，完成气体闭式循环；

S6、热泵蒸发器（4）内工质吸收气体热量蒸发成气体，进入压缩机（6）中，工质压缩成高温高压蒸汽进入热泵冷凝器（5）内与循环气体换热，高温高压蒸汽冷凝成低温液态工质，经膨胀阀（7）后节流成低温低压工质液体，低温低压工质液体进入热泵蒸发器（4）吸收气体热量并蒸发，完成热泵循环系统。

3.根据权利要求2所述的一种三级热回收闭式循环热泵干燥工艺，其特征在于，所述一级冷凝-余热回收单元在冷凝回热器（2）中进行，自烘干房（1）中排出的高温高含湿气体与经过热泵蒸发器（4）降温除湿后的气体换热，高温高含湿气体热量被回收，冷凝水析出，完成一级冷凝和余热回收。

4.根据权利要求2所述的一种三级热回收闭式循环热泵干燥工艺，其特征在于，所述二级冷凝-余热回收单元在间壁式预干燥器（3）中进行，自冷凝回热器（2）中排出的气体对间壁式预干燥器（3）内的物料进行预热，起到一定烘干效果，气体热量被进一步回收，冷凝水析出，完成二级冷凝和余热回收。

5.根据权利要求2所述的一种三级热回收闭式循环热泵干燥工艺，其特征在于，所述三级冷凝-余热回收单元在热泵蒸发器（4）中进行，自间壁式预干燥器（3）排出的循环气体作为热泵蒸发器（4）的热源，为热泵工质提供热量，使其蒸发，气体热量被再一次回收，冷凝水析出，完成三级冷凝和余热回收。

6.根据权利要求1所述的一种三级热回收闭式循环热泵干燥工艺，其特征在于，所述冷凝水储罐（10）内设有液位计，用于在线计量冷凝水储罐中的冷凝水得出物料蒸发掉水分的蒸发量，以判断物料的干燥程度，从而实现干燥系统运行的自动控制。