热泵节能烘干系统的制作方法

本申请涉及烘干设备，具体涉及一种热泵节能烘干系统。

背景技术：

1、现有工业烘干烘箱普遍采用电加热、燃气加热或普通单级热泵加热模式，烘干作业过程中，烘箱内部会持续产生高温高湿废气，传统设备直接将湿热废气对外排放，废气中携带大量显热与部分潜热，造成极大的能源浪费，烘干能耗成本居高不下。

2、传统生产线烘干系统普遍采用新风与内部循环风混风模式，搭配电加热、蒸汽加热或燃气加热方式对混风进行升温，再通过风机送入烘箱完成物料烘干，烘干作业产生的高温高湿废气，仅截留部分风量循环利用，剩余高温废气直接对外排空，无任何热量回收结构，废气中蕴含的大量余热完全浪费，排风温度居高不下，不仅烘干能耗极高，还存在碳排放超标、排风工况无法精准管控的问题，不符合国家低碳环保、节能减排的碳排放政策要求。同时，传统烘干热源存在固有缺陷，电加热、蒸汽、燃气等热源均为能量直接转化模式，热转化效率偏低，能量利用率有限；而废气直排的作业模式还存在双重能耗浪费问题，一方面废气余热白白流失，另一方面高温废气对外排放前，若需环保处理，还需额外能耗对高温废气进行降温处理，进一步增加生产能耗与运营成本。

技术实现思路

1、本申请的目的旨在提供一种可高效回收废气余热、工况适配性强且烘干稳定性好的热泵节能烘干系统。

2、为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：

3、一种热泵节能烘干系统，其包括烘箱主体、换热装置、送风支路和回风支路，所述送风支路与回风支路分别与烘箱主体连接且两者相互独立，所述送风支路包括新风口及送风口，所述送风口连通烘箱主体的送风入口，所述回风支路设有回风口及排风口，所述回风口连通烘箱主体的废气出口，所述换热装置跨接在送风支路与回风支路之间，用于实现送风支路气流与回风支路气流之间的显热交换；

4、还包括压缩机、冷凝器组件、前置冷凝器及蒸发器组件，所述冷凝器组件设于送风回路中并位于换热装置的气流方向下游，所述前置冷凝器及蒸发器组件沿回风支路的气流方向依次设置在回风支路位于换热装置的气流方向下游处；所述压缩机、冷凝器组件、前置冷凝器及蒸发器组件通过冷媒管路连通形成冷媒循环回路，所述压缩机的高压出口设有两路并联的冷媒通道，其中一路冷媒通道连接冷凝器组件，另一路冷媒通道连接前置冷凝器，所述冷凝器组件与前置冷凝器中的冷媒经过放热后流向蒸发器组件，所述蒸发器组件的冷媒出口与所述压缩机的低压入口连接。

5、进一步设置：所述换热装置包括显热换热器，所述显热换热器内部设有相互隔离且互不连通的送风通道和回风通道，所述送风支路与送风通道连接，所述回风支路与回风通道连接，所述送风支路的气流与回风支路的气流分别流经显热换热器内部的送风通道和回风通道进行显热交换。

6、进一步设置：所述冷凝器组件包括沿送风支路的气流方向依次排布的一级冷凝器和二级冷凝器，所述蒸发器组件包括回风支路的气流方向依次排布的二级蒸发器和一级蒸发器，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机；

7、所述第一压缩机的高压出口分别连接一级冷凝器与前置冷凝器的冷媒入口，所述一级冷凝器与前置冷凝器的冷媒出口均与一级蒸发器的冷媒入口连接，所述一级蒸发器的冷媒出口与第一压缩机的低压入口连接；

8、所述第二压缩机的高压出口连接二级冷凝器的冷媒入口，所述二级冷凝器的冷媒出口连接二级蒸发器的冷媒入口，所述二级蒸发器的冷媒出口连接第二压缩机的低压入口。

9、进一步设置：所述第一压缩机的高压出口处设有分流元件，所述分流元件用于将高温高压的气态冷媒分流至一级冷凝器的冷媒通路与前置冷凝器的冷媒通路，且两冷媒通路上分别配置有流量调节阀。

10、进一步设置：所述一级冷凝器的冷媒出口与前置冷凝器的冷媒出口之间设有合流元件，所述合流元件用于将一级冷凝器输出的冷媒与前置冷凝器输出的冷媒汇集合流并输送到一级蒸发器中。

11、进一步设置：所述二级蒸发器与一级蒸发器之间设有与烘箱主体连通的调节风室，所述调节风室与烘箱主体的连通处调节风阀，所述调节风阀用于调节烘箱主体内直接输入调节风室内的气流流量。

12、进一步设置：还包括循环支路，所述循环支路的一端连通回风支路并位于换热装置的气流方向上游处，其另一端连接送风支路位于换热装置的气流方向的下游处，所述循环支路上设有循环风阀，所述循环风阀用于调节从回风直流流向送风支路的气流流量。

13、进一步设置：所述送风支路靠近其送风口处设有电加热部件。

14、进一步设置：送风支路设有驱动气流从新风口流向送风口的送风机。

15、进一步设置：回风支路设有驱动气流从回风口流向排风口的排风机。

16、相比现有技术，本申请的方案具有以下优点：

17、1、在本申请涉及的热泵节能烘干系统中，通过跨接在送风支路与回风支路之间的换热装置完成烘箱排出的湿热废气的显热回收，利用高温废气余热对新风加热，可减少后续热泵以及电加热部件需要承担的加热负荷，降低整机的供热能耗。并且，换热装置内部送风通道与回风通道相互隔离，冷热两股气流仅进行热量传递而不发生介质掺混，在回收热量的同时，可阻挡废气中的水汽向新风侧迁移，避免送风湿度升高，保障送入烘箱内部气流的干燥度。

18、2、在本申请涉及的热泵节能烘干系统中，第一压缩机、一级冷凝器、前置冷凝器及一级蒸发器构成一套冷媒循环回路，第二压缩机、二级冷凝器及二级蒸发器构成另一套相对独立的冷媒循环回路，两套冷媒循环回路相互独立运行；在废气经过二级蒸发器和一级蒸发器时，通过冷媒循环，进一步回收废气降温过程中释放的热量，实现废气余热的深度回收，同时完成废气除湿与有机溶剂冷凝回收；蒸发器通过冷媒回收的热量经压缩机做功后，在一级冷凝器、二级冷凝器处释放，用于烘干送风加热，进一步降低整机供热能耗。

19、3、在本申请涉及的热泵节能烘干系统中，第一压缩机的高压出口侧设置一级冷凝器与前置冷凝器并联的冷媒通路，借助流量调节阀来动态分配两路冷媒通路中的冷媒流量，使前置冷凝器可切换两种工作模式，既可预热废气，提升蒸发器换热温差、防止蒸发器结霜结冰；也可对废气预冷，提前析出部分水汽与有机溶剂，减轻后端蒸发器负荷，兼顾送风加热、废气预处理、溶剂回收等多重需求；另外，并联的冷媒通路可分担一级冷凝器换热负荷峰值，降低冷凝器配置规格，起到部件保护作用。

20、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种热泵节能烘干系统，其特征在于，包括烘箱主体、换热装置、送风支路和回风支路，所述送风支路与回风支路分别与烘箱主体连接且两者相互独立，所述送风支路包括新风口及送风口，所述送风口连通烘箱主体的送风入口，所述回风支路设有回风口及排风口，所述回风口连通烘箱主体的废气出口，所述换热装置跨接在送风支路与回风支路之间，用于实现送风支路气流与回风支路气流之间的显热交换；

2.根据权利要求1所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述换热装置包括显热换热器，所述显热换热器内部设有相互隔离且互不连通的送风通道和回风通道，所述送风支路与送风通道连接，所述回风支路与回风通道连接，所述送风支路的气流与回风支路的气流分别流经显热换热器内部的送风通道和回风通道进行显热交换。

3.根据权利要求1所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述冷凝器组件包括沿送风支路的气流方向依次排布的一级冷凝器和二级冷凝器，所述蒸发器组件包括回风支路的气流方向依次排布的二级蒸发器和一级蒸发器，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机；

4.根据权利要求3所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述第一压缩机的高压出口处设有分流元件，所述分流元件用于将高温高压的气态冷媒分流至一级冷凝器的冷媒通路与前置冷凝器的冷媒通路，且两冷媒通路上分别配置有流量调节阀。

5.根据权利要求3所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述一级冷凝器的冷媒出口与前置冷凝器的冷媒出口之间设有合流元件，所述合流元件用于将一级冷凝器输出的冷媒与前置冷凝器输出的冷媒汇集合流并输送到一级蒸发器中。

6.根据权利要求3所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述二级蒸发器与一级蒸发器之间设有与烘箱主体连通的调节风室，所述调节风室与烘箱主体的连通处调节风阀，所述调节风阀用于调节烘箱主体内直接输入调节风室内的气流流量。

7.根据权利要求1所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，还包括循环支路，所述循环支路的一端连通回风支路并位于换热装置的气流方向上游处，其另一端连接送风支路位于换热装置的气流方向的下游处，所述循环支路上设有循环风阀，所述循环风阀用于调节从回风直流流向送风支路的气流流量。

8.根据权利要求1所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述送风支路靠近其送风口处设有电加热部件。

9.根据权利要求1所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述送风支路设有驱动气流从新风口流向送风口的送风机。

10.根据权利要求1所述的热泵节能烘干系统，其特征在于，所述回风支路设有驱动气流从回风口流向排风口的排风机。