一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法

文档序号:1462567 发布日期:2020-02-21 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法 (Drying and dehumidifying method based on non-azeotropic mixed working medium heat pump system ) 是由 王天舒 吴运运 王颖 杨奕 于 2019-11-27 设计创作,主要内容包括:一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,压缩单元排气端排出的混合工质,经由冷凝单元及气分单元后,形成高/低沸工质的气液分离;高沸工质经高沸节流单元后通往非共沸混合工质热交换单元、与其中的低沸工质进行第一次热交换后,各自通往回热单元进行第二次热交换;而后,高沸工质回到压缩单元的吸气端,完成第二次热交换的低沸工质依次经过低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端;本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,通过设置的非共沸混合工质热交换单元,配合设于非共沸混合工质热交换单元之前与之后的相应单元,建立系统内的烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应。(A drying and dehumidifying method based on a non-azeotropic mixed working medium heat pump system is characterized in that mixed working medium discharged from an exhaust end of a compression unit passes through a condensation unit and a gas separation unit to form gas-liquid separation of high/low boiling working medium; the high-boiling working medium passes through the high-boiling throttling unit and then is communicated with the non-azeotropic mixed working medium heat exchange unit, and after the high-boiling working medium and the low-boiling working medium in the non-azeotropic mixed working medium heat exchange unit carry out first heat exchange, the high-boiling working medium and the low-boiling working medium respectively are communicated with the heat return unit to carry out second heat exchange; then, the high-boiling working medium returns to the air suction end of the compression unit, and the low-boiling working medium which completes the second heat exchange sequentially passes through the low-boiling throttling unit, the low-boiling evaporation unit and the low-boiling gas sub-unit and returns to the air inlet end of the middle cavity of the compression unit; the invention relates to a drying and dehumidifying method based on a non-azeotropic mixed working medium heat pump system, which establishes three-level heat treatment responses of drying, drying &#43; dehumidifying and deep dehumidifying in the system by arranging a non-azeotropic mixed working medium heat exchange unit and matching with corresponding units arranged in front of and behind the non-azeotropic mixed working medium heat exchange unit.)

一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法

技术领域

本发明属于基于热泵的烘干除湿领域,具体涉及一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法。

背景技术

常规数据实验表明:

1.低温工况下,在封闭空间内进风干球温度相同的条件下,随着封闭空间内进风湿球温度的下降,封闭空间内蒸发器除湿量降低,潜冷量降低,显冷量增加,总制冷量逐渐减少。在封闭空间内进口空气湿球温度到达16℃以下时,潜冷量降到最低。2.封闭空间内进风湿球温度在16℃以下时,蒸发器的出风相对湿度急剧下降到接近空气露点温度,从而除湿量降到最低,之后随封闭空间内进风湿球温度变化,室内蒸发器的除湿量仅缓慢波动。3.低温工况下,蒸发器的除湿量随封闭空间内进风湿球温度的下降而降低,其降低程度存在阈值,封闭空间内进风湿球温度低于16℃后,不再降低,其出风湿球温度低于饱和湿空气的露点温度。

申请号为:201610606271.0的发明申请,公开了“一种非共沸混合工质溶液除霜冷冻再生大温差热泵机组”,包括压缩机,出口与压缩机吸气口连接的气液分离器,还包括与压缩机排气口相连接用于混合制冷剂中高沸点组分冷凝用的第二用户端换热器以及分馏器;分馏器气相出口连接一个用于富含低沸点组分制冷剂冷凝用的第一用户端换热器,该第一用户端换热器的制冷剂出口连接第二节流阀和电磁阀,所述的第二节流阀与电磁阀并联连接后与溶液再生换热器的入口相连,该溶液再生换热器的出口与四通换向阀的第一接口连接。

申请号为:201610878972.X的发明申请,公开了“一种适宜于非共沸制冷剂的制冷系统”,,包括制冷压缩机、四通换向阀、两个换热器、节流机构以及若干单向阀,共同构成制冷剂循环,实现制冷降温和热泵制热的双重目的;节流机构可以是一个单向节流机构或一个双向节流机构或同时采用制冷节流机构和制热节流机构。四通换向阀和各单向阀共同实现制冷剂流动换向,以保证无论是在制冷工况还是在制热工况,在第一换热器和第二换热器内制冷剂的流动方向与其换热介质的流动方向总体上始终呈逆流状态,提高传热温差,尤其是采用非共沸制冷剂时,可以充分利用制冷剂的变温特性,同时实现制冷工况和制热工况的高效节能。

申请号为:201810499113.9的发明申请,公开了“一种自复叠制冷系统及其控制方法”,该制冷系统包括蒸发器、冷凝器、两相喷射压缩机、三个电子膨胀阀、两个气液分离器、两个蒸发冷凝器和一个回热器;所述制冷系统采用二元非共沸混合工质,使用两相喷射压缩机,一方面减小了一次节流过程和蒸发冷凝器中换热过程的不可逆损失,提升了系统能效,另一方面,可有效降低压缩机排气温度,提高压缩机可靠性;所述制冷系统包含两个串联的气液分离器,以实现混合工质的两级分离,提高蒸发器中低温工质的含量,可有效提高蒸发压力、降低压缩机压比,从而减小压缩机耗功。

发明内容

为解决以上问题,本发明提供了一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其技术方案具体如下:

一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

于热泵系统内,由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经设置的高沸节流单元后通往设置的非共沸混合工质热交换单元、与通往非共沸混合工质热交换单元的气态低沸工质进行第一次热量交换后,各自通往设置的回热单元进行第二次高低沸工质的热量交换;

完成第二次热量交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,完成第二次热量交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端;

所述热泵系统,通过设置的非共沸混合工质热交换单元,配合设于非共沸混合工质热交换单元之前与之后的相应单元,建立系统内的烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

当进行烘干运行时,

通过非共沸混合工质热交换单元内设置的低沸冷凝单元完成对气态低沸工质的放热冷凝,经由放热冷凝后的低沸工质通往回热单元;

同时,通过非共沸混合工质热交换单元内设置的高沸蒸发单元完成对高沸工质的蒸发吸热,经由蒸发吸热后的高沸工质通往回热单元;

新风经由冷凝单元及低沸冷凝单元制成热风后通往烘干区,完成烘干后形成回风被送往高沸蒸发单元进行除湿降温形成冷风,完成除湿降温后的冷风作为低冷凝单元的热交换用风通往低沸冷凝单元;所述的非共沸混合工质热交换单元,通过设置的上述风循环结构,利用风作为媒介,完成基于低沸冷凝单元与高沸蒸发单元的高低沸工质的热交换。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

当进行深度除湿运行时,

通过非共沸混合工质热交换单元内设置的自复叠换热单元完成高低沸工质的热交换;以形成对低沸工质的冷凝以及过冷。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

当进行烘干+除湿运行时,

于所述的非共沸混合工质热交换单元内设有低沸冷凝单元、高沸蒸发单元及自复叠换热单元;

所述气分单元的气体排出口通过设置的第一三通比例阀连接低沸冷凝单元的进口及自复叠换热单元的低沸工质进口;

所述高沸节流单元的出口通过设置的第二三通比例阀连接高沸蒸发单元的进口及自复叠换热单元的高沸工质进口;

所述低沸冷凝单元的出口及自复叠换热单元的低沸工质出口通过设置的第三三通比例阀连接回热单元的低沸工质进口;

所述高沸蒸发单元的出口及自复叠换热单元的高沸工质出口通过设置的第四三通比例阀连接回热单元的高沸工质进口;

通过第一三通比例阀对进入低沸冷凝单元及自复叠换热单元的低沸工质进行比例调节;

通过第二三通比例阀对进入高沸蒸发单元及自复叠换热单元的高沸工质进行比例调节;

通过所述低沸冷凝单元完成对气态低沸工质的放热液化,经由放热液化后的低沸工质通往回热单元;同时,通过所述高沸蒸发单元完成对高沸工质的气化吸热,经由气化吸热后的高沸工质通往回热单元;

新风经由低沸冷凝单元及高沸冷凝单元制成热风后通往烘干区,完成烘干后形成回风被送往高沸蒸发单元进行除湿降温形成冷风,完成除湿降温后的冷风作为低冷凝单元的热交换用风通往低沸冷凝单元;所述的非共沸混合工质热交换单元,通过设置的上述风循环结构,利用风作为媒介,完成基于低沸冷凝单元与高沸蒸发单元的高低沸工质的热交换;

同时,通过所述的自复叠换热单元完成高低沸工质的热交换;以形成对低沸工质的冷凝以及过冷。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

所述烘干除湿方法还通过设立的风循环系统,配合烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应;

通过冷凝单元完成烘干用热风的制备;

通过对待烘干区进行烘干、形成烘干后回风;

通过低沸蒸发单元制成冷风,形成供冷凝单元热交换用进风;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→冷凝单元的进风端,形成第一风循环回路;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→低沸蒸发单元的进风端→冷凝单元的进风端,形成第二风循环回路;

当运行烘干时,以第一风循环回路为主,第二风循环回路为辅;

当运行烘干+除湿时,以第一风循环回路为辅,第二风循环回路为主;

当运行深度除湿时,只开启第二风循环回路。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

所述烘干除湿方法还通过设立的风循环系统,配合烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应;

通过冷凝单元完成烘干用热风的制备;

通过对待烘干区进行烘干、形成烘干后回风;

通过低沸蒸发单元制成冷风,形成供冷凝单元热交换用进风;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→冷凝单元的进风端,形成第一风循环回路;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→低沸蒸发单元的进风端→冷凝单元的进风端,形成第二风循环回路;

当运行烘干时,以第一风循环回路为主,第二风循环回路为辅;

当运行烘干+除湿时,以第一风循环回路为辅,第二风循环回路为主;

当运行深度除湿时,只开启第二风循环回路。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

当运行烘干时,

由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经高沸节流单元后通往高沸蒸发单元进行吸热气化、而后通往回热单元;

气态的低沸工质经低沸冷凝单元后通往回热单元,与通往回热单元的高沸工质完成热交换;

经由回热单元完成热交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,经由回热单元完成热交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

当运行烘干+除湿时,

由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经高沸节流单元后通过第二三通比例阀分别通往高沸蒸发单元进行吸热气化、通往自复叠换热单元进行热交换,而后统一通往回热单元;

气态的低沸工质通过第一三通比例阀分别通往低沸冷凝单元及自复叠换热单元,而后统一通往回热单元,与通往回热单元的高沸工质完成热交换;

经由回热单元完成热交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,经由回热单元完成热交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

当运行深度除湿时,

由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经高沸节流单元后通往自复叠换热单元,与通往自复叠换热单元的低沸工质,于自复叠换热单元完成第一次热交换后,分别通往回热单元;

经由回热单元完成热交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,经由回热单元完成热交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端。

根据本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,其特征在于:

所述第一风循环回路与第二风循环回路通过设置的风道切换阀进行比例调节或切换。

本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,

可突破蒸发器常规露点的阈值限制,形成深度除湿;

可建立对温度加热与除湿的分别响应、或依次的响应;

采用非共沸制冷剂,并引入喷气増焓结构,将低沸制冷剂引入压缩单元的中间压力腔体,从而起到补气减小能耗的效果;

通过改变风系统中风阀的开度,可实现对烘干除湿物料在不同时期所需的高中低供风温度的调节;此外,通过设置的非共沸混合工质热交换单元结构,在除湿早期可以实现快速烘干与除湿;在除湿中期,通过设置的非共沸混合工质热交换单元内部结构,可进行烘干+除湿的比例式响应;在除湿后期按照自复叠运行规则,使得进入除湿段的低湿气流中水分子直接凝华,从而实现对物料高效深度干燥除湿。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图;

图2为本发明中的非共沸混合工质热交换单元的内部结构示意图;

图3为本发明中的风循环系统结构示意框图;

图4为本发明实施例中的热泵系统结构示意图;

图5为本发明实施例中的风循环系统结构示意图;

图6为本发明实施例中的阶段一对应的热泵系统运行示意图;

图7为本发明实施例中的阶段二对应的热泵系统运行示意图;

图8为本发明实施例中的阶段三对应的热泵系统运行示意图。

具体实施方式

下面,根据说明书附图和具体实施方式对本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法作进一步具体说明。

如图1、2、4所示的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,

于热泵系统内,由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经设置的高沸节流单元后通往设置的非共沸混合工质热交换单元、与通往非共沸混合工质热交换单元的气态低沸工质进行第一次热量交换后,各自通往设置的回热单元进行第二次高低沸工质的热量交换;

完成第二次热量交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,完成第二次热量交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端;

所述热泵系统,通过设置的非共沸混合工质热交换单元,配合设于非共沸混合工质热交换单元之前与之后的相应单元,建立系统内的烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应。

其中,

当进行烘干运行时,

通过非共沸混合工质热交换单元内设置的低沸冷凝单元完成对气态低沸工质的放热冷凝,经由放热冷凝后的低沸工质通往回热单元;

同时,通过非共沸混合工质热交换单元内设置的高沸蒸发单元完成对高沸工质的蒸发吸热,经由蒸发吸热后的高沸工质通往回热单元;

新风经由冷凝单元及低沸冷凝单元制成热风后通往烘干区,完成烘干后形成回风被送往高沸蒸发单元进行除湿降温形成冷风,完成除湿降温后的冷风作为低冷凝单元的热交换用风通往低沸冷凝单元;所述的非共沸混合工质热交换单元,通过设置的上述风循环结构,利用风作为媒介,完成基于低沸冷凝单元与高沸蒸发单元的高低沸工质的热交换。

其中,

当进行深度除湿运行时,

通过非共沸混合工质热交换单元内设置的自复叠换热单元完成高低沸工质的热交换;以形成对低沸工质的冷凝以及过冷。

其中,

当进行烘干+除湿运行时,

于所述的非共沸混合工质热交换单元内设有低沸冷凝单元、高沸蒸发单元及自复叠换热单元;

所述气分单元的气体排出口通过设置的第一三通比例阀连接低沸冷凝单元的进口及自复叠换热单元的低沸工质进口;

所述高沸节流单元的出口通过设置的第二三通比例阀连接高沸蒸发单元的进口及自复叠换热单元的高沸工质进口;

所述低沸冷凝单元的出口及自复叠换热单元的低沸工质出口通过设置的第三三通比例阀连接回热单元的低沸工质进口;

所述高沸蒸发单元的出口及自复叠换热单元的高沸工质出口通过设置的第四三通比例阀连接回热单元的高沸工质进口;

通过第一三通比例阀对进入低沸冷凝单元及自复叠换热单元的低沸工质进行比例调节;

通过第二三通比例阀对进入高沸蒸发单元及自复叠换热单元的高沸工质进行比例调节;

通过所述低沸冷凝单元完成对气态低沸工质的放热液化,经由放热液化后的低沸工质通往回热单元;同时,通过所述高沸蒸发单元完成对高沸工质的气化吸热,经由气化吸热后的高沸工质通往回热单元;

新风经由低沸冷凝单元及高沸冷凝单元制成热风后通往烘干区,完成烘干后形成回风被送往高沸蒸发单元进行除湿降温形成冷风,完成除湿降温后的冷风作为低冷凝单元的热交换用风通往低沸冷凝单元;所述的非共沸混合工质热交换单元,通过设置的上述风循环结构,利用风作为媒介,完成基于低沸冷凝单元与高沸蒸发单元的高低沸工质的热交换;

同时,通过所述的自复叠换热单元完成高低沸工质的热交换;以形成对低沸工质的冷凝以及过冷。

其中,如图3所示,

所述烘干除湿方法还通过设立的风循环系统,配合烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应;

通过冷凝单元完成烘干用热风的制备;

通过对待烘干区进行烘干、形成烘干后回风;

通过低沸蒸发单元制成冷风,形成供冷凝单元热交换用进风;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→冷凝单元的进风端,形成第一风循环回路;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→低沸蒸发单元的进风端→冷凝单元的进风端,形成第二风循环回路;

当运行烘干时,以第一风循环回路为主,第二风循环回路为辅;

当运行烘干+除湿时,以第一风循环回路为辅,第二风循环回路为主;

当运行深度除湿时,只开启第二风循环回路。

其中,

所述烘干除湿方法还通过设立的风循环系统,配合烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应;

通过冷凝单元完成烘干用热风的制备;

通过对待烘干区进行烘干、形成烘干后回风;

通过低沸蒸发单元制成冷风,形成供冷凝单元热交换用进风;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→冷凝单元的进风端,形成第一风循环回路;

所述冷凝单元的出风端→烘干区进风端→烘干后回风端→低沸蒸发单元的进风端→冷凝单元的进风端,形成第二风循环回路;

当运行烘干时,以第一风循环回路为主,第二风循环回路为辅;

当运行烘干+除湿时,以第一风循环回路为辅,第二风循环回路为主;

当运行深度除湿时,只开启第二风循环回路。

其中,

当运行烘干时,

由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经高沸节流单元后通往高沸蒸发单元进行吸热气化、而后通往回热单元;

气态的低沸工质经低沸冷凝单元后通往回热单元,与通往回热单元的高沸工质完成热交换;

经由回热单元完成热交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,经由回热单元完成热交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端。

其中,

当运行烘干+除湿时,

由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经高沸节流单元后通过第二三通比例阀分别通往高沸蒸发单元进行吸热气化、通往自复叠换热单元进行热交换,而后统一通往回热单元;

气态的低沸工质通过第一三通比例阀分别通往低沸冷凝单元及自复叠换热单元,而后统一通往回热单元,与通往回热单元的高沸工质完成热交换;

经由回热单元完成热交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,经由回热单元完成热交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端。

其中,

当运行深度除湿时,

由压缩单元的排气端排出的混合工质,经由设置的冷凝单元以及气分单元后,形成低沸工质与高沸工质的气液分离;

液态的高沸工质经高沸节流单元后通往自复叠换热单元,与通往自复叠换热单元的低沸工质,于自复叠换热单元完成第一次热交换后,分别通往回热单元;

经由回热单元完成热交换的高沸工质回到压缩单元的吸气端,经由回热单元完成热交换的低沸工质依次经过设置的低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元,回到压缩单元的中间腔进气端。

其中,

所述第一风循环回路与第二风循环回路通过设置的风道切换阀进行比例调节或切换。

工作原理及实施例

本实施例中的变频压缩机1与上述的压缩单元对应;

本实施例中的第一冷凝器2与上述的冷凝单元对应;

本实施例中的贮液式气分器3与上述的气分单元对应;

本实施例中的第一电子膨胀阀4与上述的高沸节流单元对应;

本实施例中的第一蒸发器5与上述的高沸蒸发单元对应;

本实施例中的回热器6与上述的回热单元对应;

本实施例中的第二冷凝器7与上述的低沸冷凝单元对应;

本实施例中的第二电子膨胀阀8与上述的低沸节流单元对应;

本实施例中的第二蒸发器9与上述的低沸蒸发单元对应;

本实施例中的气液分离器10与上述的低沸气分单元对应;

本实施例中的自复叠换热器12与上述的自复叠换热单元对应;

本实施例中的三通电磁阀11与上述的第一三通比例阀、第二三通比例阀、第三三通比例阀及第四三通比例阀对应。

阶段一:除湿早期(系统中相对湿度70-100%)

系统运行:类自复叠运行,如图6所示;

压缩机1开启后经过压缩后的制冷剂循环至第一冷凝器2,未经冷凝后的制冷剂气体通过贮液式气分器3后进入第二冷凝器7冷凝成制冷剂液体后再次进入经济器(回热器)6中热量交换,而后经第二电子膨胀阀8节流后进第二蒸发器9蒸发吸热,最后进入压缩机1的中间腔;而高沸制冷剂经过贮液式气分器3后经第一电子膨胀阀4节流作用后进入第一蒸发器5蒸发吸热最后回到压缩机1的吸气端。风分别经过第二冷凝器7和第一冷凝器2后达到65℃左右的温度、再经过第二蒸发器9和第一蒸发器5除湿,空气中的部分水蒸汽直接凝华。风道系统中风阀12开启大部分热风(A)直接经过风阀返回物料,这样起到持续加热升温的目的,而少部分风(B)进入第二蒸发器9和第一蒸发器5少量除湿。本阶段的主要目的是将物料中的水分蒸发到风系统中。此时,物料水分挥发,风系统中水分的含湿量逐渐升高,压缩机升频直至最高65HZ。

阶段二:除湿中期(系统中相对湿度30-69%)

系统运行;自复运行与类复叠运行;如图7所示;

压缩机1开启后经过压缩后的制冷剂循环至第一冷凝器2,未经冷凝后的制冷剂气体通过贮液式气分器3后;通过三通比例阀11的调节,一部分进入自复叠换热器12冷凝成制冷剂液体后再次进入经济器中热量交换;另一部分进入第二冷凝器7冷凝成制冷剂液体后再次进入经济器(回热器)6中热量交换;经由回热器完成热交换后,经第二电子膨胀阀8节流后进第二蒸发器9蒸发吸热,最后进入压缩机1的中间腔;而高沸制冷剂经过贮液式气分器3后,经第一电子膨胀阀4节流作用后,通过三通比例阀11,一部分进入自复叠换热器12、另一部分进入第一蒸发器5,经由自复叠换热器12及第一蒸发器5的高沸制冷剂同时通往回热器进行热交换,通过回热器6完成热交换后的高沸制冷剂气体回到压缩机的吸气端。此时压缩机保持初始低频率运行50HZ。风分别经过第二冷凝器7和第一冷凝器2后达到55℃左右的温度后再经过第二蒸发器9和第一蒸发器5深度除湿,空气中的水蒸汽直接凝华。风道系统中风阀12开启少部分热风(A)直接经过风阀返回物料,这样起到物料剩余水分烘出的目的,而大部分风(B)进入第二蒸发器和第一蒸发器部分除湿。当风系统中水分的含湿量逐渐升高至最大时,开始降频直至最低50HZ。

阶段三:除湿后期(系统中相对湿度1-29%)

系统运行:自复运行;如图8所示;

压缩机1开启后经过压缩后的制冷剂循环至第一冷凝器2,未经冷凝制冷剂气体通过贮液式气分器3后进入自复叠换热器12冷凝成制冷剂液体后再次进入经济器6中热量交换,经第二电子膨胀阀8节流后进第二蒸发器9蒸发吸热,最后进入压缩机1的中间腔;而高沸制冷剂经过贮液式气分器3后经第一电子膨胀阀4的节流作用后进入自复叠换热器12完成热交换后进入经济器6中进一步热量交换,完成热交换后的制冷剂气体回到压缩机的吸气端。此时压缩机保持低频率运行45HZ。风经过第一冷凝器2后达到50℃左右的温度后再经过第二蒸发器和第一蒸发器深度除湿,空气中的水蒸汽直接凝华。风道系统中风阀12全部开启,热风(B)直接进入第一蒸发器深度除湿。此时蒸发器中的蒸发温度为零下,风中的水蒸气直接凝华,从而起到深度除湿目的。

本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法,

可突破蒸发器常规露点的阈值限制,形成深度除湿;

可建立对温度加热与除湿的分别响应、或依次的响应;

采用非共沸制冷剂,引入喷气増焓的结构,将低沸制冷剂引入压缩单元的中间压力腔体,从而起到补气减小能耗的效果(同上);

通过改变风系统中风阀的开度以及结合压缩机的开启频率,可实现对烘干除湿物料在不同时期所需的高中低供风温度的调节;此外,通过设置的非共沸混合工质热交换单元结构,在除湿早期可以实现快速烘干与除湿;在除湿遵循按照自复叠运行规则,使得进入除湿段的低湿气流中水分子直接凝华,从而实现对物料高效深度干燥除湿;在除湿中期,通过设置的非共沸混合工质热交换单元内部结构,可进行烘干+除湿的比例式响应。

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