本发明涉及真空干燥技术领域,更具体地说,涉及一种双源恒温真空烘干系统。
背景技术:
目前在物料干燥技术领域出现了真空干燥技术,真空干燥指的是将物料预先进行冷冻,然后在冷冻条件下将物料放入干燥仓,然后对干燥仓进行真空抽取,使物料的水分直接升华并随气体被抽走,使物料干燥。此种真空冷冻干燥技术虽然具有低温真空干燥的优点,但包含冷冻环节,冷冻环节需要将物料在干燥前冷冻、会耗费大量人力和时间等能源,效率较低,且设备所需成本高,而冷冻也会使物料流失味道,使物料干燥后的品相质量有所降低。
因此,亟需对现有的真空干燥技术进行改进,以避免冷冻对物料造成的营养成分流失和口感的改变及对能源和成本的高耗费。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种双源恒温真空烘干系统,其具有两个热源向真空烘干仓内供热,使物料在低温真空下热干,避免了冷冻环节,有效节能;且其中一个热源为对泵组及真空烘干仓空气的余热回收利用,进一步降低能耗;两个热源和真空烘干仓都可以进行智能恒温控制,不仅干燥效率高且对物料味道和品相的损伤降低。
本发明提供的一种双源恒温真空烘干系统,包括有真空烘干机组、供热组件、余热回收机组及控制组件;所述真空烘干机组包括有真空烘干仓、位于所述真空烘干仓内的换热器和用于抽取真空的泵组,所述泵组包括水环泵,所述水环泵的进气口通过管道与所述真空烘干仓连通;所述供热组件包括有高温水箱及用于为所述高温水箱供热的第一辅助加热器,所述高温水箱的第一出水口与所述换热器的介质入口相连通、第一进水口与所述换热器的介质出口相连通,且所述第一出水口和所述换热器的介质入口之间设置有第一增压泵;所述余热回收机组包括低温水箱、用于为所述低温水箱供热的第二辅助加热器及水源热泵,所述低温水箱的第一吸热出水口与所述水环泵的进水口连通、第一吸热进水口与所述水环泵的出水口连通,所述低温水箱上设置有供气体排出的排压阀;所述水源热泵包括有第一蒸发器、第一压缩机、第一冷凝器及节流阀,所述低温水箱的散热出水口与所述第一蒸发器的换热入口连通且二者之间的管道上设置有第二增压泵、散热回水口与所述换热器的换热出口连通,所述高温水箱的第二出水口与所述第一冷凝器的换热入口连通且二者之间的管道上设置有第三增压泵、第二进水口与所述第一冷凝器的换热出口连通;所述控制组件包括有控制器、用于检测所述真空烘干仓内温度的第一温度传感器、用于检测所述高温水箱内水温的第二温度传感器及用于检测所述低温水箱内温度的第三温度传感器;所述控制器与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器通信连接、并与所述第一辅助加热器和所述第二辅助加热器的加热件及所述第一增压泵、所述第二增压泵、所述第三增压泵电连接,以根据所述第一温度传感器的信号控制所述第一增压泵的开闭、并根据所述第二温度传感器的信号控制所述第一辅助加热器、所述第二增压泵和所述第三增压泵的开闭以及根据所述第三温度传感器的信号控制所述第二辅助加热器的开闭。
优选地,所述第二辅助加热器设置为热泵,所述热泵设置有第二蒸发器、第二压缩机、第二冷凝器和电动节流阀组,所述低温水箱的第二吸热入口与所述第二冷凝器的换热出口连通、第二吸热出口与所述第二冷凝器的换热入口连通;所述电动节流阀组及所述第二压缩机均与所述控制器电连接。
优选地,所述热泵设置有两个第二蒸发器,一个设置为风冷蒸发器、另一个设置为太阳能集热器,所述风冷蒸发器和所述太阳能集热器并联设置且均通过管道连接在所述第二压缩机的入口和所述第二冷凝器的冷媒出口之间,两个并联管道上均设置有电动截止阀。
优选地,所述控制组件还包括与所述控制器通信连接的第四温度传感器,所述第四温度传感器的检测端与所述太阳能集热器的集热板相接触,所述控制器与两个所述电动截止阀电连接、以根据所述第四温度传感器的信号控制两个所述电动截止阀的开闭。
优选地,所述真空烘干机组包括有真空罐和负压罐,所述真空罐的罐腔形成所述真空烘干仓,所述泵组还包括罗茨泵,所述负压罐位于所述罗茨泵和所述真空罐之间,所述罗茨泵的出气口与所述水环泵的进气口相连通,且所述真空罐和所述负压罐均设置有泄压阀。
优选地,所述负压罐与所述水环泵的进气口之间通过旁通管道连通,且所述旁通管道上设置有截止阀。
优选地,所述控制组件还包括位于所述真空罐上和位于所述负压罐上用于检测罐内压力的压力传感器,两个所述压力传感器均与所述控制器通信连接,两个所述泄压阀均与所述控制器电连接。
优选地,所述第二冷凝器的冷媒出口处连接有经济器;所述经济器包括并排设置的第一交换管和第二交换管,所述第一交换管的入口与所述第二冷凝器的冷媒出口相连通,所述第一交换管的出口与主管的第一端连通,主管的第二端通过第一支管与所述风冷蒸发器的冷媒入口连通、通过第二支管与所述太阳能集热器的冷媒入口连通、通过第三支管与所述第二交换管的入口连通,所述第二交换管的出口与所述压缩机的增焓口相连通;所述电动节流阀组包括位于所述第一支管上的第一电子膨胀阀、位于所述第二支管上的第二电子膨胀阀,位于所述第三支管上的第三电子膨胀阀。
优选地,所述第一支管和所述第二支管通过毛细管进行连通,所述毛细管的一端与所述第一支管连接且连接点位于所述第一电子膨胀阀的下游、另一端与所述第二支管连接且连接点位于所述第二电子膨胀阀的下游。
优选地,所述第一辅助加热器设置为空气源热泵,所述空气源热泵包括第三蒸发器、第三压缩机、第三冷凝器及电动节流阀,所述高温水箱的第三进水口与所述第三冷凝器的换热出口连通、第三出水口与所述第三冷凝器的换热入口连通,所述第三进水口与所述第三冷凝器之间设置有用于阻断或导通的第四增压泵,所述第四增压泵、所述电动节流阀及所述第三压缩机均与所述控制器电连接。
本发明提供的技术方案中,双源恒温真空烘干系统包括真空烘干机组、供热组件、余热回收机组和控制组件。供热组件包括高温水箱和第一辅助加热器,高温水箱通过换热器向真空烘干仓内供热,使物料在真空环境下进行低温的供热烘干,不仅节省冷冻环节耗费的能源且可以提升物料的味道和品相,有效改善真空干燥的能耗和设备成本并提升干燥质量。供热烘干使得泵组抽取的空气中含有热量,余热回收机组通过水环泵、低温水箱和水源热泵将抽取的空气中的热量及泵组电机的热量供给高温水箱,继而将余热利用在真空烘干上,可以避免能源浪费并进一步降低真空烘干所需的能耗。控制组件通过温度传感器对真空烘干仓、低温水箱和高温水箱进行恒温控制,既实现了恒温烘干又保证了恒温供热,热量供应稳定且供热效率高,可以进一步降低烘干对物料味道和品相的损伤。通过本发明提供的双源恒温真空烘干系统烘干物料,相比于真空冷冻干燥,不仅有效节能,设备成本降低,且烘干稳定,物料的味道和品相都得以提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一种实施例中双源恒温真空烘干系统的结构示意图;
图2为图1中所示双源恒温真空烘干系统设置太阳能集热器时的结构示意图;
图3为本发明第二种实施例中双源恒温真空烘干系统的结构示意图;
图4为本发明第三种实施例中双源恒温真空烘干系统的结构示意图。
图1-图4中:
1、真空烘干仓;2、换热器;3、罗茨泵;4、水环泵;5、高温水箱;6、第一辅助加热器;61、第三蒸发器;62、第三压缩机;63、第三冷凝器;7、低温水箱;8、第二辅助加热器;81、风冷蒸发器;82、气液分离器;83、第二压缩机;84、第二冷凝器;85、经济器;86、太阳能集热器;87、平衡罐;88、毛细管;9、水源热泵;91、第一蒸发器;92、第一压缩机;93、第一冷凝器;10、负压罐;11、第一增压泵;12、第二增压泵;13、第三增压泵;14、第四增压泵。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本具体实施方式的目的在于提供一种双源恒温真空烘干系统,其具有两个热源向真空烘干仓内供热,使物料在低温真空下热干,避免了冷冻环节,有效节能;且其中一个热源为对泵组空气的余热回收利用,进一步降低能耗;两个热源和真空烘干仓都可以进行智能恒温控制,不仅干燥效率高且对物料味道和品相的损伤降低。
以下,结合附图对实施例作详细说明。此外,下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外,下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参考附图1-4,本实施例提供的一种双源恒温真空烘干系统,包括有真空烘干机组、供热组件、余热回收机组和控制组件。真空烘干机组包括真空烘干仓1和泵组。真空烘干仓1可以是箱式结构,也可以是由真空罐的罐腔形成。真空烘干仓1设置有供物料进出的物料口和用于开闭物料口的密封门。真空烘干仓1还可以设置有泄压阀,以对真空烘干仓1进行补气。泵组用于为真空烘干仓1抽取真空,其设置有真空泵。供热组件为真空烘干仓1提供烘干热量,使物料进行低温热干。供热组件包括高温水箱5和用于为高温水箱5供热的第一辅助加热器6。真空烘干仓1内设置有换热器2,换热器2可以是管道式换热器2、铺设在真空烘干仓1内。高温水箱5设置有第一出水口和第一进水口,第一出水口和换热器2的工质入口连通、第一进水口和换热器2的工质出口连通,使热水循环流动进入真空烘干仓1供热。第一出水口和换热器2之间还设置有第一增压泵11,以保证热水的流量和流速,保证热量供应效率。在进行物料烘干时,可以先由第一辅助加热器6加热高温水箱5,然后对真空烘干仓1进行预先供热,使物料预热,然后通过泵组抽取真空,使物料的水分在低温下蒸发。且真空环境下,热量以热辐射的形式传递,可以降低热损耗,且传热快速、效率高,可以使物料快速烘干。与现有技术中的真空冷冻干燥相比,可以省去对物料进行提前冷冻的环节,还可以避免真空干燥在冷冻温度下进行,有效节省了能耗,也使得真空烘干系统构成简单、成本能降低,并可以避免冷冻造成的物料味道流失,提升物料味道和烘干品相。
同时,控制组件包含有控制器和用于检测真空烘干仓1内温度的第一温度传感器,控制器和第一温度传感器通信连接、与第一增压泵11电连接,可以根据温度情况开闭第一增压泵11、调控供热情况,使真空烘干仓1内保持恒温。使物料在真空低温下进行恒温供热烘干,可以进一步保留物料的原有味道和品相,降低干燥造成的损伤。
控制组件还包括用于检测高温水箱5内水温的第二温度传感器,第二温度传感器和控制器通信连接,控制器和第一辅助加热器6的加热件电连接,可以对高温水箱5内的水温进行恒温控制,使对真空烘干仓1的供热温度保持一致,没有温度和热量波动,供温稳定,利于快速烘干、并降低对物料味道和品相的损伤。
由于供热烘干,泵组从真空烘干仓1内抽取的空气中含有部分热量,因此,如图1所示,泵组具体地包含有水环泵4,还可以包含有罗茨泵3。罗茨泵3的进气口和真空烘干仓1相连通、出气口与水环泵4的进气口连通。则含有余热的空气进入水环泵4内、和进入水环泵4的水混合,然后统一从水环泵4的出水口流出(水环泵本身包含有进气口、进水口和出水口三个泵口)。余热回收机组包括有低温水箱7和水源热泵9。低温水箱7用于吸收余热、设置有第一吸热进水口和第一吸热出水口。第一吸热出水口与水环泵4的进水口相连通、第一吸热进水口与水环泵4的出水口相连通,使进出水环泵4的水都通过低温水箱7循环、被低温水箱7集中回收。为防止箱内压力过大,低温水箱7上设置有供气体排出的排压阀。
同时,低温水箱7还设置有用于将热量传递出去的散热出水口和散热回收口。高温水箱5设置有第二进水口和第二出水口。水源热泵9包括第一蒸发器91、第一压缩机92、第一冷凝器93和节流阀(热泵的主要构件,其余构件此处不再赘述),低温水箱7的散热出水口和第一蒸发器91的换热入口连通且二者之间设置有第二增压泵12、散热回水口与第一蒸发器91的换热出口连通,使低温水箱7回收的水作为水源热泵9的供热水源、循环流经第一蒸发器91并将热量传递给冷媒,冷媒吸收热量并经过第一压缩机92做功然后进入第一冷凝器93。高温水箱5的第二出水口与第一冷凝器93的换热进口连通且二者之间的管道上设置有第三增压泵13、第二进水口与第一冷凝器93的换热出口连通,高温水箱5的水作为水源热泵9的换热水源、在第一冷凝器93内吸收冷媒的热量。从而通过低温水箱7对泵组抽取的空气中的热量进行了回收利用并且把水环泵4的电机发出的热量进行了回收利用,回收的热量经过水源热泵9做功供给了高温水箱5、为真空烘干提供热量,可以降低对第一辅助加热器6的能耗需求,进一步节约真空烘干所耗费的能源;且通过设置低温水箱7来作为水环泵4和水源热泵9的循环水源,将水环泵4的热量集中回收、经过水源热泵9的再次做功然后集中供给高温水箱5,可以提高供热能效和供热稳定性。
控制器可以根据一个低于高温水箱5恒温值的预设温度值,来进行第一辅助加热器6和水源热泵9的切换,如,第二温度传感器检测的水温低于预设温度值时,打开第一辅助加热器6对高温水箱5供热;随着真空抽取的进行,也在高温水箱5的水温高于预设温度值时,关闭第一辅助加热器6、打开第二增压泵12和第三增压泵13,使用余热回收机组对高温水箱5供热。
余热回收机组还设置有用于向低温水箱7供热的第二辅助加热器8,以使低温水箱7内的水温维持恒定。控制组件还包括和用于检测低温水箱7内水温的第三温度传感器,控制器和第三温度传感器通信连接、和第二辅助加热器8的加热件电连接,根据第三温度传感器检测的低温水箱7的水温来开启或关闭第二辅助加热器8,使低温水箱7保持恒温供热。如此,可以使余热回收机组的供热能力加强,也使得供热稳定,并且增强了适用范围,在水环泵4自身电机发出的热量及水环泵4抽取的空气中的热量较少时,通过第二辅助加热器8进行热量补给,保持对高温水箱5的稳定供热;从另一方面而言,也可以避免水环泵4供给的热量较少无法有效回收利用的情况,在水环泵4提供的热量较少时补给部分热量,使水源热泵9得以吸收热量进行再次加热做功然后传递给高温水箱5,可以将余热完全吸收利用。
真空烘干仓1可以设置有压力传感器,控制器和压力传感器通信连接、并与真空烘干仓1的泄压阀电连接,可以对真空烘干仓1内的压力进行精准检测和控制。
如图1所示,真空烘干仓1与罗茨泵3之间的真空管道上设置有负压罐10,负压罐10的进气口与真空烘干仓1连通、出气口与罗茨泵3的进气口连通。负压罐10上设置有泄压阀。负压罐10可以增加气压平稳性、加强设备和管道的稳定性。负压罐10上也可以设置有与控制器通信连接的压力传感器和与控制器电连接的泄压阀。
负压罐10和水环泵4之间通过旁通管道连通,旁通管道的一端与负压罐10连通、另一端与水环泵4的进气口连通。如图1所示,旁通管道、连接罗茨泵3的出气口的管道、及连接水环泵4进气口的管道,三者可以通过一个三通接头进行连接,使负压罐10和罗茨泵3同时与水环泵4的进气口连通。旁通管道上设置有截止阀,可以是与控制器电连接的电动截止阀,以根据情况进行开启和关闭。增加旁通管道,使气体从负压罐10直接进入水环泵4,可以平衡管道中的压力和气体流量,保持稳定性。
第二辅助加热器8可以是电加热棒或电加热管等电加热件,优选地,也可以是热泵。热泵设置有第二蒸发器、第二压缩机83、第二冷凝器84和电动节流阀组。本实施例中,如图1所示,热泵具体地可以设置为风冷热泵,第二蒸发器设置为风冷蒸发器81,从空气中吸收热量对低温水箱7进行辅助加热。相比于水源热泵和地源热泵,可以使设备更加简便。风冷蒸发器81的冷媒出口和第二压缩机83的入口之间设置有气液分离器82。
低温水箱7设置有第二吸热入口和第二吸热出口。第二吸热入口与第二冷凝器84的换热出口连通、第二吸热出口与第二冷凝器84的换热入口连通。如图1所示,低温水箱7和第二冷凝器84及第一蒸发器91的连通可以通过三通管道实现:低温水箱7通过管道与第二增压泵12的进水口连通,第二增压泵12的出水口及第一蒸发器91的换热出口通过三通接头或三通阀门均与第二冷凝器84的换热入口连通,第二冷凝器84的换热出口通过三通阀门或三通接头与第一蒸发器91的换热入口、低温水箱7连通。第二增压泵12、电动节流阀组及第二压缩机83均与控制器电连接。
风冷蒸发器81容易受环境温度变化影响,在低温环境下制热效率降低。因此,进一步地,如图2所示,本实施例中,第二辅助加热器8可以设置为双热源热泵,第二蒸发器有两个,一个为风冷蒸发器81、另一个为太阳能集热器86。太阳能集热器86具有太阳能集热板和与集热板进行热交换的工质腔,工质腔上设置有工质入口和工质出口。将太阳能集热器86和风冷蒸发器81并联设置,太阳能集热器86的工质入口和第二冷凝器84的冷媒入口通过管道连通、工质出口与气液分离器82的入口通过管道相连通,使冷媒进入太阳能集热器86进行吸热。热泵具有两个吸热装置,既可以利用太阳能又可以利用空气中的热量,供热稳定;可以根据天气情况选择使用太阳能集热器86或风冷蒸发器81进行吸热,可以减少在低温环境下风冷蒸发器81的使用次数,解决受低温影响造成的制热效率降低问题,提高整体制热效率,保证供热稳定性。本实施例的优选方案中,太阳能集热器86的集热板是异聚态集热板,可以明显提高对太阳能的利用率。
太阳能集热器86和风冷蒸发器81并联设置,二者与气液分离器82入口之间的冷媒管路上都设置有与控制器电连接的电动截止阀,以进行切换使用操作。二者与第二冷凝器84之间的管路上都设置有节流阀。节流阀都可以是电子膨胀阀。第二冷凝器84与风冷蒸发器81之间是第一电子膨胀阀,第二冷凝器84与太阳能集热器86之间是第二电子膨胀阀。第二冷凝器84的冷媒出口还与第二压缩机83的增焓口相连通,二者之间设置有第三电子膨胀阀。
控制组件还包括与控制器通信连接的第四温度传感器,第四温度传感器的检测端与太阳能集热板的板面相接触,来感测集热板的温度。控制器与两个电动截止阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀和第三电子膨胀阀均电连接,在第四温度传感器检测的温度达到预设值时,开启太阳能集热器86通路,使用太阳能集热器86吸热、为低温水箱7辅助加热;在无光照,第四温度传感器检测的温度小于预设值时,关闭太阳能集热器86通路、打开风冷蒸发器81通路,使用风冷蒸发器81对低温水箱7辅助加热。使用控制器和电子膨胀阀对两个并联通路进行控制,控制精准稳定。
本实施例中,第二冷凝器84的冷媒出口设置有经济器85、通过经济器85分别与第二压缩机83的增焓口、风冷蒸发器81的冷媒入口、太阳能集热器86的工质入口相连通。经济器85可以使从第二冷凝器84流出的高压状态的冷媒分流为两路,其中第一路直接进入第二压缩机83,第二路又分为并联的两路、分别进入太阳能集热器86和风冷蒸发器81进行吸热然后再进入第二压缩机83。且第一路和第二路在经济器85中进行热交换,可以减小第二压缩机83的功耗。增加经济器85可以加快冷媒循环效率,增强制热效率。
太阳能集热器86的工质入口端与第二蒸发器的冷媒入口端通过毛细管88进行旁通连接,毛细管88的一端与太阳能集热器86的工质入口连接且连接点位于第一电子膨胀阀的下游、另一端与第二蒸发器的冷媒入口连接且连接点位于第二电子膨胀阀的下游。如此设置,可以起到旁通连接作用,在太阳能集热器86中的冷媒膨胀造成压力过高时,可以分流部分冷媒进入另一条通路,快速释放压力,防止管路开裂等危害,也加强对太阳能集热器86的安全保护。
进一步,为增强整个冷媒通路的稳定性,第二冷凝器84的冷媒出口与经济器85之间设置有平衡罐87,平衡罐87的进液口处设置有电动截止阀、出液口处设置有电动回流阀,电动截止阀和电动回流阀均与控制器电连接。平衡罐87上还设置有泄压阀,泄压阀可以和控制器电连接,受控制器的自动控制,平衡罐87内还设置有与控制器通信连接的压力传感器。如此,增加平衡罐87可以平衡整个液路的流量和压力,使通路中的冷媒流量既不会过多也不会过少、影响制热或制冷效率及稳定性;通过压力监测和自动排压,可以增强安全性和稳定性。
控制器可以是现有技术中型号为西门子smart系列的plc,也可以是单片机,也可以是其他控制软件或集成电路板。
第一辅助加热器6可以是电加热管也可以设置为空气源热泵。如图3所示,本实施例中,第一辅助加热器6设置为空气源热泵。空气源热泵包括第三蒸发器61、第三压缩机62、第三冷凝器63及电动节流阀,高温水箱5的第三进水口与第三冷凝器63的换热出口连通、第三出水口与第三冷凝器63的换热入口连通,第三进水口与第三冷凝器63之间设置有用于阻断或导通的第四增压泵14,第四增压泵14、电动节流阀及第三压缩机62均与控制器电连接。空气源热泵通过第三蒸发器61从空气中吸收热量,经过第三压缩机62做功,改变冷媒状态,然后冷媒进入第三冷凝器63将热量传递给高温水箱5的水、对高温水箱5进行加热,相比于使用其他电加热器进行供热相比,仅耗费一小部分电能,有效降低能耗。
当然,在其他一些实施例中,如图4所示,空气源热泵也可以设置太阳能集热器形成双源热泵,太阳能集热器和第三蒸发器61并联设置,其原理和结构设置与上述太阳能集热器86和风冷蒸发器81的并联设置相同,此处不再赘述。
需要说明的是,上述风冷热泵、水源热泵9、空气源热泵、双源热泵都是热泵机组。热泵机组主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀组成:冷媒在蒸发器中与外界介质进行热交换、吸热,压缩机位于蒸发器和冷凝器之间用于压缩吸热后的冷媒使冷媒呈高压气态,然后冷媒进入冷凝器供热,再从冷凝器流入蒸发器进行下一个循环,实现热泵的热量转换目的。节流阀位于冷凝器的冷媒出口和蒸发器的冷媒入口之间,用于平衡管路中冷媒的流量和压力。压缩机用于压缩从蒸发器出来的冷媒,使其呈高压态,压缩机具有三个口:入口、出口和增焓口。水源热泵9的蒸发器和冷凝器都具有两个并排设置用于进行热交换的交换管,其中一个交换管用于循环冷媒、两端的管口在上述各个实施例中均称为冷媒入口和冷媒出口,另一个交换管用于供外界水循环、两端的管口在上述各个实施例中均称换热入口和换热出口。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案,相互独立,并不互相制约,但是其也可以在不冲突的情况下相互结合,达到多个效果共同实现。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种双源恒温真空烘干系统,其特征在于,包括有真空烘干机组、供热组件、余热回收机组及控制组件;
所述真空烘干机组包括有真空烘干仓(1)、位于所述真空烘干仓(1)内的换热器(2)和用于抽取真空的泵组,所述泵组包括水环泵(4),所述水环泵(4)的进气口通过管道与所述真空烘干仓(1)连通;
所述供热组件包括有高温水箱(5)及用于为所述高温水箱(5)供热的第一辅助加热器(6),所述高温水箱(5)的第一出水口与所述换热器(2)的介质入口相连通、第一进水口与所述换热器(2)的介质出口相连通,且所述第一出水口和所述换热器(2)的介质入口之间设置有第一增压泵(11);
所述余热回收机组包括低温水箱(7)、用于为所述低温水箱(7)供热的第二辅助加热器(8)及水源热泵(9),所述低温水箱(7)的第一吸热出水口与所述水环泵(4)的进水口连通、第一吸热进水口与所述水环泵(4)的出水口连通,所述低温水箱(7)上设置有供气体排出的排压阀;所述水源热泵(9)包括有第一蒸发器(91)、第一压缩机(92)、第一冷凝器(93)及节流阀,所述低温水箱(7)的散热出水口与所述第一蒸发器(91)的换热入口连通且二者之间的管道上设置有第二增压泵(12)、散热回水口与所述换热器(2)的换热出口连通,所述高温水箱(5)的第二出水口与所述第一冷凝器(93)的换热入口连通且二者之间的管道上设置有第三增压泵(13)、第二进水口与所述第一冷凝器(93)的换热出口连通;
所述控制组件包括有控制器、用于检测所述真空烘干仓(1)内温度的第一温度传感器、用于检测所述高温水箱(5)内水温的第二温度传感器及用于检测所述低温水箱(7)内温度的第三温度传感器;所述控制器与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器通信连接、并与所述第一辅助加热器(6)和所述第二辅助加热器(8)的加热件及所述第一增压泵(11)、所述第二增压泵(12)、所述第三增压泵(13)电连接,以根据所述第一温度传感器的信号控制所述第一增压泵(11)的开闭,并根据所述第二温度传感器的信号控制所述第一辅助加热器(6)、所述第二增压泵(12)和所述第三增压泵(13)的开闭以及根据所述第三温度传感器的信号控制所述第二辅助加热器(8)的开闭。
2.如权利要求1所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述第二辅助加热器(8)设置为热泵,所述热泵设置有第二蒸发器、第二压缩机(83)、第二冷凝器(84)和电动节流阀组,所述低温水箱(7)的第二吸热入口与所述第二冷凝器(84)的换热出口连通、第二吸热出口与所述第二冷凝器(84)的换热入口连通;所述电动节流阀组及所述第二压缩机(83)均与所述控制器电连接。
3.如权利要求2所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述热泵设置有两个第二蒸发器,一个设置为风冷蒸发器(81)、另一个设置为太阳能集热器(86),所述风冷蒸发器(81)和所述太阳能集热器(86)并联设置且均通过管道连接在所述第二压缩机(83)的入口和所述第二冷凝器(84)的冷媒出口之间,两个并联管道上均设置有电动截止阀。
4.如权利要求3所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述控制组件还包括与所述控制器通信连接的第四温度传感器,所述第四温度传感器的检测端与所述太阳能集热器(86)的集热板相接触,所述控制器与两个所述电动截止阀电连接、以根据所述第四温度传感器的信号控制两个所述电动截止阀的开闭。
5.如权利要求1所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述真空烘干机组包括有真空罐和负压罐(10),所述真空罐的罐腔形成所述真空烘干仓(1),所述泵组还包括罗茨泵(3),所述负压罐(10)位于所述罗茨泵(3)和所述真空罐之间,所述罗茨泵(3)的出气口与所述水环泵(4)的进气口相连通,且所述真空罐和所述负压罐(10)均设置有泄压阀。
6.如权利要求5所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述负压罐(10)与所述水环泵(4)的进气口之间通过旁通管道连通,且所述旁通管道上设置有截止阀。
7.如权利要求5所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述控制组件还包括位于所述真空罐上和位于所述负压罐(10)上用于检测罐内压力的压力传感器,两个所述压力传感器均与所述控制器通信连接,两个所述泄压阀均与所述控制器电连接。
8.如权利要求3所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述第二冷凝器(84)的冷媒出口处连接有经济器(85);所述经济器(85)包括并排设置的第一交换管和第二交换管,所述第一交换管的入口与所述第二冷凝器(84)的冷媒出口相连通,所述第一交换管的出口与主管的第一端连通,主管的第二端通过第一支管与所述风冷蒸发器(81)的冷媒入口连通、通过第二支管与所述太阳能集热器(86)的冷媒入口连通、通过第三支管与所述第二交换管的入口连通,所述第二交换管的出口与所述压缩机的增焓口相连通;所述电动节流阀组包括位于所述第一支管上的第一电子膨胀阀、位于所述第二支管上的第二电子膨胀阀,位于所述第三支管上的第三电子膨胀阀。
9.如权利要求8所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述第一支管和所述第二支管通过毛细管(88)进行连通,所述毛细管(88)的一端与所述第一支管连接且连接点位于所述第一电子膨胀阀的下游、另一端与所述第二支管连接且连接点位于所述第二电子膨胀阀的下游。
10.如权利要求1所述的双源恒温真空烘干系统,其特征在于,所述第一辅助加热器(6)设置为空气源热泵,所述空气源热泵包括第三蒸发器(61)、第三压缩机(62)、第三冷凝器(63)及电动节流阀,所述高温水箱(5)的第三进水口与所述第三冷凝器(63)的换热出口连通、第三出水口与所述第三冷凝器(63)的换热入口连通,所述第三进水口与所述第三冷凝器(63)之间设置有用于阻断或导通的第四增压泵(14),所述第四增压泵(14)、所述电动节流阀及所述第三压缩机(62)均与所述控制器电连接。
技术总结