一種帶有渦流管的除濕裝置的制造方法

一種帶有渦流管的除濕裝置的制造方法

　　一種帶有渦流管的除濕裝置的制造方法【技術領域】[0001]本實用新型涉及除濕技術領域，特別涉及一種帶有渦流管的除濕裝置?！颈尘凹夹g】[0002]干燥是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用且耗能巨大的加工環(huán)節(jié)，世界范圍內對干燥過程的節(jié)能技術開展了大量研究。傳統(tǒng)的開式電加熱干燥法將干燥室出來的濕度大、溫度相對高的空氣直接排入大氣，浪費了其中大量的顯熱和潛熱，并且開式循環(huán)的性能隨環(huán)境空氣狀況的變化而變化。熱栗干燥系統(tǒng)則通過蒸發(fā)器將干燥室出口空氣中的熱量回收，并可以在穩(wěn)定工況下運行。目前已廣泛地應用于木材干燥、食品加工、蔬菜脫水、陶瓷烘干、皮革干燥、生物制品及化工原料干燥等領域。如圖1所示，傳統(tǒng)型的熱栗干燥系統(tǒng)包括:壓縮機1、回熱器2、節(jié)流閥10、冷卻器4、干燥室6、輔助冷卻器8以及風機7。[0003]然而，熱栗干燥的溫度大都集中在40°C~60°C之間，為了能使熱栗干燥所適用的干燥物料范圍擴大，所以設法提高干燥的溫度也是研究的一個熱點。目前較常用的方法是通過輔助加熱系統(tǒng)，將經(jīng)過冷凝器加熱過的空氣進一步提高其溫度，這種方法雖然簡單有效，但能源消耗顯著增加。[0004]為了解決熱栗干燥的升溫問題，公告號為CNA的中國專利文獻公開了一種空氣源高溫熱栗除濕干燥設備，該專利采用多個翅片蒸發(fā)器構成逐級除濕降溫系統(tǒng)，采用多個翅片冷凝器構成逐級加熱升溫系統(tǒng)。該裝置相對于一般的燃料加熱和電加熱等高溫干燥方法，可以降低高溫干燥的能耗以及運行成本。然而，該加熱系統(tǒng)的加熱量限制于熱栗系統(tǒng)的冷凝溫度，無法進一步提升干燥溫度。[0005]渦流管是一種結構非常簡單的能量分離裝置，它可以將一股高壓流體分離成冷熱不同的兩股流體，在一定的進口壓力下，其冷端出口溫度可達_50°C，而熱端出口溫度可達140°C以上。且渦流管的制冷效應的效率介于等熵膨脹和等焓膨脹之間，相對于傳統(tǒng)的膨脹機，其結構簡單且無運動部件，相對于節(jié)流閥，其效率更高。[0006]基于渦流管可以同時實現(xiàn)制冷制熱的效果，目前也有一些將渦流管應用于除濕系統(tǒng)的裝置。如公開號為CNA的中國專利文獻公開了一種基于渦流管制冷技術的壓縮空氣干燥裝置，該干燥裝置利用渦流管的冷熱出口流體實現(xiàn)除濕溶液的冷卻和再生。然而，該裝置結構較復雜，影響系統(tǒng)可靠性。又如公開號為CNA的中國專利文獻公開了一種使用渦流管冷卻及再生的轉輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法。采用固態(tài)吸附原理的轉輪除濕機進行，由于其再生耗能量較大，造價也較高，影響經(jīng)濟性。此外，由于該系統(tǒng)送風風機出口壓力并不高，渦流管在該系統(tǒng)中的作用并不顯著。【實用新型內容】[0007]本實用新型提供了一種帶有渦流管的除濕裝置，結合渦流管與熱栗干燥技術，提高干燥溫度，改善高溫干燥熱栗系統(tǒng)的性能。[0008]-種帶有渦流管的除濕裝置，包括壓縮機、回熱器、冷卻器、待干燥氣體供應單元、干燥室以及風機，還包括渦流管和再熱器，所述壓縮機出口與所述回熱器的熱端進口相連，所述回熱器的熱端出口與所述渦流管的進口相連，所述渦流管的冷端出口與所述冷卻器的冷端進口相連，所述渦流管的熱端出口與所述再熱器的熱端進口相連，所述再熱器的熱端出口流體與所述冷卻器的冷端出口流體匯合后進入所述壓縮機，所述干燥室用于放置待干燥的物品。[0009]待干燥氣體供應單元與所述冷卻器的熱端進口連接，所述冷卻器的熱端出口與所述回熱器的冷端進口相連，所述回熱器的冷端出口與所述再熱器的冷端進口相連，所述再熱器的冷端出口與干燥室的進口連接，所述風機為待干燥氣體進入干燥室提供驅動力。風機的安裝位置可以根據(jù)需要進行安裝。[0010]本實用新型合理配置系統(tǒng)部件，優(yōu)化系統(tǒng)控制，重組系統(tǒng)結構從而改善高溫干燥熱栗在高溫環(huán)境中的性能，將渦流管與熱栗干燥的優(yōu)點相結合，克服現(xiàn)有熱栗除濕技術的干燥溫度較低的問題。[0011]本實用新型的結構適用于封閉式或是開式除濕裝置，優(yōu)選的，所述除濕裝置為封閉結構，還包括輔助冷卻器，所述干燥室作為待干燥氣體供應單元，所述干燥室的出口與所述輔助冷卻器的熱端進口連接，所述輔助冷卻器的熱端出口與所述冷卻器的熱端進口連接。封閉結構適用于需要將干燥氣體循環(huán)的情況，例如循環(huán)的干燥氣體為可回收的惰性氣體。[0012]輔助冷卻器用于初步冷卻自干燥室排出的高溫待干燥氣體，優(yōu)選的，所述輔助冷卻器通過環(huán)境空氣冷卻。環(huán)境的溫度低于干燥室排出的高溫待干燥氣體，適合進行初步冷卻，冷卻成本低，還可以采用水冷的方式。[0013]為了進一步提高系統(tǒng)的性能，充分利用能源，提高系統(tǒng)運行的C0P，優(yōu)選的，還包括輔助回熱器，所述干燥室與所述輔助回熱器的熱端進口相連，所述輔助回熱器的熱端出口與所述輔助冷卻器的熱端進口相連，所述冷卻器的熱端出口與所述輔助回熱器的冷端進口相連，所述輔助回熱器的冷端出口與所述回熱器的冷端進口相連。[0014]為了方便制造和使用，優(yōu)選的，所述除濕裝置為開式結構，所述待干燥氣體供應單元為進氣口與環(huán)境連接的過濾器，所述過濾器的出口與所述冷卻器的熱端進口連接，所述干燥室的出口與環(huán)境相連通。[0015]所述壓縮機、回熱器、渦流管和冷卻器通過工質循環(huán)連接形成熱栗系統(tǒng)，為了降低環(huán)境污染，優(yōu)選的，熱栗系統(tǒng)的工質為自然工質，如二氧化碳、氮、碳氫類物質，或由它們組成的混合物;進一步優(yōu)選的，工質為二氧化碳，其為性能優(yōu)良的自然工質，有益于環(huán)境，市場前景較大。[0016]冷流比是渦流管冷端出口流體的質量流量與進口流體的質量流量之比。優(yōu)選的，所述渦流管選用的冷流比為0.6~0.8。本實用新型具有良好的制熱效應，特別是在冷流比為0.7左右時，渦流管具有最佳制熱效應。即在相同的進氣壓力工況下，渦流管熱端出口流體具有最高溫度。故選用的冷流比為0.6~0.8時再熱器對干燥后的氣體加熱效果最佳。[0017]優(yōu)選的，所述渦流管的冷端和熱端的溫度差大于100°C，渦流管冷端出口的流體可以對中溫待干燥氣體充分進行冷卻除濕，而熱端出口流體可通過再熱器進一步提升干燥氣體溫度，因此渦流管分離溫度溫差越大越好，可以提高本實用新型的除濕效果和除濕后的溫度，當溫度差大于l〇〇°C后，效果顯著。[0018]本實用新型的有益效果：[0019]本實用新型在傳統(tǒng)熱栗干燥系統(tǒng)中增設了渦流管與再熱器的組合，利用渦流管對回熱器出口的氣體進行溫度分離，利用冷流體進行待干燥氣體的除濕過程，同時利用熱流體將干燥后的氣體進一步加熱，提高干燥氣體的溫度，并且整個過程無需額外的加熱裝置或能量損耗，可解決現(xiàn)有熱栗除濕技術的干燥溫度較低的問題，并且渦流管結構簡單，安裝維修方便，整體性能可靠且經(jīng)濟合理?！靖綀D說明】[0020]圖1是傳統(tǒng)型熱栗除濕裝置的流程圖。[0021]圖2是實施例1的帶渦流管的除濕裝置的流程圖。[0022]圖3是實施例2的帶渦流管的除濕裝置的流程圖。[0023]其中：1、壓縮機;2、回熱器;3、渦流管;4、冷卻器;5、再熱器;6、干燥室；7、風機;8、輔助冷卻器;9、輔助回熱器;10、節(jié)流閥；11、過濾器。【具體實施方式】[0024]實施例1[0025]如圖2所示，本實施例為采用CO2作為工質的帶渦流管與輔助回熱裝置的除濕裝置，包括:壓縮機1、回熱器2、渦流管3、冷卻器4、再熱器5、干燥室6、風機7、輔助冷卻器8與輔助回熱器9。壓縮機1與回熱器2的熱端進口相連