[发明专利]一种多换热器网络化重组的闭式热泵烘干系统

说明书

本发明涉及一种多换热器网络化重组的闭式热泵烘干系统，包括烘道和换热器网络；换热器网络包括多级换热器组件，每级换热器组件均匹配有对应级的空气循环和制冷剂循环；烘道内设有传送单元，传送单元沿烘道的长度方向输送待烘干物品；其中每级空气循环依次并联设置，每级所述空气循环与烘道之间通过送风口连通，实现烘道长度方向上的梯级加热送风，使得烘道长度方向上的温度和湿度变化与待烘干物品的干燥特性的温湿度场匹配。与现有技术相比，本发明温湿度场匹配均匀，系统能效高，能量分配合理，利用充分，灵活性好，具备技术普适性。

技术领域

本发明涉及一类闭式热泵烘干系统，尤其是涉及一种多换热器网络化重组的闭式热泵烘干系统。

背景技术

闭式热泵烘干是利用逆卡诺循环原理，在对湿空气进行机械除湿的同时回收凝水潜热，加热循环气流以实现对物料进行循环加热和烘干的设备。由于闭式热泵烘干系统排出去的只有水，而烘干过程中的热能则大部分得到了回收，因此效率非常高。而且其效率跟外界温度和湿度完全无关，一年四季始终保持高能效，适合任何气候条件。

简单的热泵烘干系统仅有两个换热器，即用于空气冷凝除湿的蒸发器和空气加热的冷凝器。为了进一步提升闭式热泵烘干的能源利用效率，研究者提出了很多的改进措施。例如CN209042909U提出一种串联式辅助冷凝器的闭式烘干装置，以实现系统热量平衡，提高系统效率；CN109945603提出了一种闭式热泵烘干系统，通过在系统中布置除湿器、蒸发器、过冷冷凝器、冷凝器等措施，实现对空气的两级除湿和梯级加热，提升烘干系统的能效。

上述案例表明，在闭式烘干系统中合理地增加换热器，有助于提高能源利用效率。但是，上述专利中仅提出了某种特定的闭式热泵系统结构，且使用的换热器网络仍较为简单，没有考虑空气循环过程中的预冷和预热，因此闭式热泵烘干系统仍具备进一步提高系统能效的潜力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种以提高闭式烘干能效为目标的，采取多换热器网络化重组的闭式烘干系统，温湿度场匹配均匀，系统能效高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中多换热器网络化重组的闭式热泵烘干系统，包括烘道和换热器网络；

所述换热器网络包括多级换热器组件，每级换热器组件均匹配有对应级的空气循环和制冷剂循环；

所述烘道内设有传送单元，所述传送单元沿烘道的长度方向输送待烘干物品；

其中每级空气循环依次并联设置，每级所述空气循环与烘道之间通过送风口连通，实现烘道长度方向上的梯级加热送风，使得烘道长度方向上的温度和湿度变化与待烘干物品的干燥特性的温湿度场匹配。

进一步地，所述送风口依次设于烘道的一侧，烘道的另一侧设有新风组件，包括分别设于烘道两端的室外新风进口和室外排风出口。

进一步地，所述新风组件还包括设于室外新风进口处的新风预热换热器以及设于室外排风出口处的新风预冷换热器；

所述新风预热换热器与新风预冷换热器之间还设有节流元件和压缩机，节流元件和压缩机与所述新风预热换热器与新风预冷换热器的制冷剂通道连通，构成制冷剂循环，以此排除烘道内废热。

进一步地，每级所述换热器组件包括相互耦合的冷凝器、蒸发器和辅助换热器。

进一步地，每级制冷剂循环包括：通过制冷剂管依次连接的压缩机、冷凝器的制冷剂通道、节流元件、蒸发器的制冷剂通道，压缩机与蒸发器连接，构成循环。

进一步地，所述辅助换热器包括预冷换热器和预热换热器；

每级空气循环包括：通过空气管依次连接的预冷换热器的第一通道、蒸发器的空气通道、预热换热器的第一通道、冷凝器的空气通道，冷凝器的空气通道与所述送风口连接；