一种低碳高效带内热循环的热泵烘干装置

本发明涉及热泵干燥领域，具体涉及一种低碳高效带内热循环的热泵烘干装置。

背景技术：

1、热泵是一种高效节能装置，它通过逆卡诺循环消耗少量电功后充分提取低品位热能，输出3-4倍的高品位热能供给人们的日常生活和工业生产活动，从而实现低品位热能的有效利用，达到节能减排的目的。目前，热泵已广泛应用于粮食、果脯和熏肉等食品以及污泥、木材烘干过程，在垃圾烘干过程也开始处于尝试阶段。通过增设内热循环过程将热泵蒸发器前的循环风经冷却去预热除湿后的循环，既降低了循环风进热泵蒸发器入口温度，将所含的水汽更有效地冷却、冷凝脱湿，又提高了循环风进热泵冷凝器入口温度，可提高热泵系统装置的除湿率(smer)值，对工业节能降耗和发展绿色低碳经济具有重要意义。目前市面上的热泵烘干装置普遍采用交叉流换热型式的回热设备，存在温度效率不高，余热回收效率不佳，设备体积庞大等问题，因此需要开发出一种低碳高效带内热循环的热泵烘干装置。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明提供一种低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，具有温度效率高，余热回收效率高的优点。

2、为实现上述目的，本发明可以采用以下技术方案进行：

3、一种低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其包括：耦合空气管路和制冷工质管路，

4、所述空气管路包括干燥箱、旋风分离器和高效回热器，其中，所述干燥箱的回风口连接至所述旋风分离器的进风口，所述旋风分离器的出风口连接至所述高效回热器的一入口，所述高效回热器的一出口通过带有蒸发器的管道回到自身的另一入口，所述高效回热器的另一出口通过带有冷凝器的管道回到所述干燥箱的进风口；

5、所述制冷工质管路包括压缩机、外冷凝器、所述蒸发器和所述冷凝器，其中，所述压缩机、所述外冷凝器、所述蒸发器和所述冷凝器串联形成所述制冷工质管路，且所述空气管路和所述制冷工质管路通过所述蒸发器和所述冷凝器实现耦合。

6、如上所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，进一步的，所述冷凝器与所述干燥箱的进风口之间还设有进风风机。

7、如上所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，进一步的，所述高效回热器包括外壳，所述外壳的上部设有上管板，所述外壳的下部设有下管板，所述上管板与所述下管板之间设有若干个沿高度方向设置的三维变形管束模块。

8、如上所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，进一步的，所述上管板连通有高温空气入口，所述下管板连通有高温空气出口，其中，所述三维变形管束模块的两端分别与所述高温空气入口和所述高温空气出口连通，所述高温空气入口与所述旋风分离器的出风口连通，所述高温空气出口与所述蒸发器的进风口连通。

9、如上所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，进一步的，所述上管板的下方的壳体两侧设有预热空气出口，所述下管板的上方的壳体两侧设有预热空气入口，其中，所述预热空气出口与所述冷凝器的进风口连通；所述预热空气入口与所述蒸发器的出风口连通。

10、如上所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，进一步的，所述三维变形管束模块包括若干由固定带捆扎的三维变形管束。

11、如上所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，进一步的，所述三维变形管束的材质为薄壁铝合金、不锈钢或镍白铜的任一种。

12、如上所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，进一步的，所述三维变形管束的壁厚为0.2-0.3mm。

13、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：本发明的热泵烘干装置的高效回热器采用纯逆流的换热型式，具有温度效率高的优势，且冷热流体的最小温度端差可小于5℃。另外，高效回热器通过模块化组合设计及组装，其制造简单且可实现压降降低30％-40％，体积较市面上传统回热器可减小30％以上。此外，本热泵烘干装置的能效高，耗能低，可以提高烘干装置smer值20％-30％，并且该装置为闭式循环系统，干燥后的空气不会对外排放，具有节能环保的优势。

技术特征：

1.一种低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，包括：耦合空气管路和制冷工质管路，

2.根据权利要求1所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，所述冷凝器与所述干燥箱的进风口之间还设有进风风机。

3.根据权利要求1所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，所述高效回热器包括外壳，所述外壳的上部设有上管板，所述外壳的下部设有下管板，所述上管板与所述下管板之间设有若干个沿高度方向设置的三维变形管束模块。

4.根据权利要求3所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，所述上管板连通有高温空气入口，所述下管板连通有高温空气出口，其中，所述三维变形管束模块的两端分别与所述高温空气入口和所述高温空气出口连通，所述高温空气入口与所述旋风分离器的出风口连通，所述高温空气出口与所述蒸发器的进风口连通。

5.根据权利要求3所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，所述上管板的下方的壳体两侧设有预热空气出口，所述下管板的上方的壳体两侧设有预热空气入口，其中，所述预热空气出口与所述冷凝器的进风口连通；所述预热空气入口与所述蒸发器的出风口连通。

6.根据权利要求3所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，所述三维变形管束模块包括若干由固定带捆扎的三维变形管束。

7.根据权利要求6所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，所述三维变形管束的材质为薄壁铝合金、不锈钢或镍白铜的任一种。

8.根据权利要求6所述的低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，其特征在于，所述三维变形管束的壁厚为0.2-0.3mm。

技术总结本发明公开了一种低碳高效带内热循环的热泵烘干装置，涉及热泵干燥领域，其包括：耦合空气管路和制冷工质管路，所述空气管路包括干燥箱、旋风分离器和高效回热器，其中，所述干燥箱的回风口连接至所述旋风分离器的进风口，所述旋风分离器的出风口连接至所述高效回热器的一入口，所述高效回热器的一出口通过带有蒸发器的管道回到自身的另一入口，所述高效回热器的另一出口通过带有冷凝器的管道回到所述干燥箱的进风口；所述制冷工质管路包括压缩机、外冷凝器、所述蒸发器和所述冷凝器，其中，所述压缩机、所述外冷凝器、所述蒸发器和所述冷凝器串联形成所述制冷工质管路，且所述空气管路和所述制冷工质管路通过所述蒸发器和所述冷凝器实现耦合。技术研发人员：刘世杰,涂爱民,朱冬生,龙晓斌,邓俊,张红娟受保护的技术使用者：中国科学院广州能源研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/27