[发明专利]带回热器的闭式变频热泵干燥设备及其控制方法

说明书

本发明涉及一种带回热器的闭式变频热泵干燥设备，特点是干燥设备包括变频压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、回热器、三通阀、变频风机、空气入口温度传感器、空气入口湿度传感器、干燥仓、空气出口温度传感器、空气出口湿度传感器和控制器；控制方法包括：控制器通过比较实际空气入口温度T₁与设定空气入口温度T₀的大小来调节变频压缩机的频率；控制器通过比较实际空气入口湿度φ₁与设定空气入口湿度φ₀的大小来调节三通阀直通与回热风量的比例；控制器通过比较介质空气进、出干燥仓的实际空气湿度变化值Δφ与设定空气湿度差值Δφ´的大小、实际空气温度变化值ΔT与设定空气温度差值ΔT´的大小，对变频风机的频率进行调节。其优点是：干燥设备在满足干燥工艺参数条件下，实现干燥设备运行节能。

技术领域

本发明涉及一种带回热器的闭式变频热泵干燥设备及其控制方法，涉及热泵节能领域。

背景技术

热泵干燥技术已广泛应用于食品、农产品等的干燥加工，在这些产品干燥加工中一个显著的特征就是整个加工过程中加热负荷变化大，此外，干燥工艺参数（介质空气的温度、湿度）对干燥速率及产品质量影响也比较大。

目前，热泵干燥设备多采用定频热泵技术，其与干燥工艺要求的适应性差，不仅干燥速率及产品质量难以达到设计要求，并且干燥设备的能耗也较高。为此，具有较好加热负荷调节能力的变频热泵干燥技术也逐步开始应用，变频热泵虽然解决了加热负荷的调节问题，但如何更好的满足设定工艺参数以及如何实现设备运行节能，还需要进行系统优化控制。在闭式变频热泵干燥设备中，一般通过调节变频压缩机频率来控制介质空气温度，通过调节变频风机频率来控制循环空气湿度，这样虽然能保证设定的工艺参数，但可能会出现因此循环空气风量过大或过小，当风量过大时，不仅风机功率增加，同时热泵系统的能耗也会增加；当风量过小时，干燥仓内的物料干燥速率及均匀度均较差。另外也有研究人员提出回热技术实现干燥设备进一步节能，但工艺参数仍然难以控制。为此，需进一步改进闭式变频热泵干燥设备，实现干燥设备的高效节能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供的一种带回热器的闭式变频热泵干燥设备及其控制方法，其可以根据设定干燥工艺参数要求，控制系统自动调节干燥设备的压缩机频率和风机频率以及干燥仓出口空气中直通和回热风量的比例，干燥设备在满足干燥工艺参数条件下，实现干燥设备运行节能。

为了达到上述目的，本发明的带回热器的闭式变频热泵干燥设备的技术方案是这样实现的，其特征在于包括变频压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、回热器、三通阀、变频风机、空气入口温度传感器、空气入口湿度传感器、干燥仓、空气出口温度传感器、空气出口湿度传感器和控制器； 其中：

所述空气入口温度传感器、空气入口湿度传感器均安装在干燥仓的入口以感应干燥仓入口的空气入口温度T₁、空气入口湿度φ₁，所述空气出口温度传感器、空气出口湿度传感器均安装在干燥仓的出口以感应干燥仓出口的空气出口温度T₂、空气出口湿度φ₂；

所述变频压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次串联构成热泵系统；所述回热器的一出口对着冷凝器的一侧，回热器的另一出口对着蒸发器的一侧，回热器的一入口对着蒸发器的另一侧，回热器的另一入口与三通阀的一出口连通；所述三通阀的另一出口对着蒸发器的另一侧，三通阀的入口与干燥仓的出口连通；所述变频风机的入口对着冷凝器的另一侧，变频风机的出口与干燥仓的入口连通；蒸发器的冷凝水通过管道直接排到外部；

所述控制器分别与变频压缩机、三通阀、变频风机、空气入口温度传感器、空气入口湿度传感器、空气出口温度传感器及空气出口湿度传感器电连接。

为了达到上述目的，本发明的带回热器的闭式变频热泵干燥设备控制方法的技术方案是这样实现的，其特征在于包括步骤如下：