一種帶有渦流管的除濕裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及除濕技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有渦流管的除濕裝置。
【背景技術(shù)】
[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(nèi)對干燥過程的 節(jié)能技術(shù)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(fèi)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(yùn)行。目前已廣泛地應(yīng)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(lǐng)域。如圖1所示，傳統(tǒng)型的熱栗干燥系統(tǒng)包括:壓縮機(jī)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(fēng)機(jī)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(kuò)大，所以設(shè)法提高干燥的溫度也是研究的一個熱點(diǎn)。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(jìn)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CN 101504247A的中國專利文獻(xiàn)公開了 一種空氣源高溫?zé)崂醭凉窀稍镌O(shè)備，該專利采用多個翅片蒸發(fā)器構(gòu)成逐級除濕降溫系統(tǒng)， 采用多個翅片冷凝器構(gòu)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(yùn)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(jìn)一步提升干燥溫度。
[0005] 渦流管是一種結(jié)構(gòu)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(jìn)口壓力下，其冷端出口溫度可達(dá)_50°C，而熱端出口溫度可達(dá) 140°C以上。且渦流管的制冷效應(yīng)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(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單且無運(yùn)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(shí)現(xiàn)制冷制熱的效果，目前也有一些將渦流管應(yīng)用于除濕系 統(tǒng)的裝置。如公開號為CN 104174261A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種基于渦流管制冷技術(shù)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(shí)現(xiàn)除濕溶液的冷卻和再生。 然而，該裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，影響系統(tǒng)可靠性。又如公開號為CN 103727606A的中國專利文獻(xiàn) 公開了一種使用渦流管冷卻及再生的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪除濕機(jī)進(jìn)行，由于其再生耗能量較大，造價也較高，影響經(jīng)濟(jì)性。此外，由于該系統(tǒng)送 風(fēng)風(fēng)機(jī)出口壓力并不高，渦流管在該系統(tǒng)中的作用并不顯著。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型提供了一種帶有渦流管的除濕裝置，結(jié)合渦流管與熱栗干燥技術(shù)，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(jī)、回?zé)崞?、冷卻器、待干燥氣體供應(yīng)單元、 干燥室以及風(fēng)機(jī)，還包括渦流管和再熱器，所述壓縮機(jī)出口與所述回?zé)崞鞯臒岫诉M(jìn)口相連， 所述回?zé)崞鞯臒岫顺隹谂c所述渦流管的進(jìn)口相連，所述渦流管的冷端出口與所述冷卻器的 冷端進(jìn)口相連，所述渦流管的熱端出口與所述再熱器的熱端進(jìn)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(jìn)入所述壓縮機(jī)，所述干燥室用于放置待干 燥的物品。
[0009]待干燥氣體供應(yīng)單元與所述冷卻器的熱端進(jìn)口連接，所述冷卻器的熱端出口與所 述回?zé)崞鞯睦涠诉M(jìn)口相連，所述回?zé)崞鞯睦涠顺隹谂c所述再熱器的冷端進(jìn)口相連，所述再 熱器的冷端出口與干燥室的進(jìn)口連接，所述風(fēng)機(jī)為待干燥氣體進(jìn)入干燥室提供驅(qū)動力。風(fēng) 機(jī)的安裝位置可以根據(jù)需要進(jìn)行安裝。
[0010]本實(shí)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(jié)構(gòu)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(diǎn)相結(jié)合，克服現(xiàn)有熱栗除濕技術(shù)的 干燥溫度較低的問題。
[0011] 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，還包括輔助冷卻器，所述干燥室作為待干燥氣體供應(yīng)單元，所述干燥室的出口與所 述輔助冷卻器的熱端進(jìn)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(jìn)口連 接。封閉結(jié)構(gòu)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(jìn)行初步冷 卻，冷卻成本低，還可以采用水冷的方式。
[0013] 為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能，充分利用能源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的C0P，優(yōu)選的，還包括 輔助回?zé)崞?，所述干燥室與所述輔助回?zé)崞鞯臒岫诉M(jìn)口相連，所述輔助回?zé)崞鞯臒岫顺隹?與所述輔助冷卻器的熱端進(jìn)口相連，所述冷卻器的熱端出口與所述輔助回?zé)崞鞯睦涠诉M(jìn)口 相連，所述輔助回?zé)崞鞯睦涠顺隹谂c所述回?zé)崞鞯睦涠诉M(jìn)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(jié)構(gòu)，所述待干燥氣體供應(yīng)單 元為進(jìn)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(jìn)口連接，所述 干燥室的出口與環(huán)境相連通。
[0015] 所述壓縮機(jī)、回?zé)崞?、渦流管和冷卻器通過工質(zhì)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(zhì)為自然工質(zhì)，如二氧化碳、氮、碳?xì)漕愇镔|(zhì)，或由它們組 成的混合物;進(jìn)一步優(yōu)選的，工質(zhì)為二氧化碳，其為性能優(yōu)良的自然工質(zhì)，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(zhì)量流量與進(jìn)口流體的質(zhì)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(shí)用新型具有良好的制熱效應(yīng)，特別是在冷流比 為0.7左右時，渦流管具有最佳制熱效應(yīng)。即在相同的進(jìn)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(jìn)行冷卻除濕，而熱端出口流體可通過再熱器進(jìn)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(shí)用新型的除濕效果和除濕后的 溫度，當(dāng)溫度差大于l〇〇°C后，效果顯著。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0019] 本實(shí)用新型在傳統(tǒng)熱栗干燥系統(tǒng)中增設(shè)了渦流管與再熱器的組合，利用渦流管 對回?zé)崞鞒隹诘臍怏w進(jìn)行溫度分離，利用冷流體進(jìn)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(jìn)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(shù)的干燥溫度較低的問題，并且渦流管結(jié)構(gòu)簡單，安 裝維修方便，整體性能可靠且經(jīng)濟(jì)合理。
【附圖說明】
[0020] 圖1是傳統(tǒng)型熱栗除濕裝置的流程圖。
[0021] 圖2是實(shí)施例1的帶渦流管的除濕裝置的流程圖。
[0022] 圖3是實(shí)施例2的帶渦流管的除濕裝置的流程圖。
[0023] 其中：1、壓縮機(jī);2、回?zé)崞?3、渦流管;4、冷卻器;5、再熱器;6、干燥室；7、風(fēng)機(jī);8、 輔助冷卻器;9、輔助回?zé)崞?10、節(jié)流閥；11、過濾器。
【具體實(shí)施方式】 [0024] 實(shí)施例1
[0025] 如圖2所示，本實(shí)施例為采用CO2作為工質(zhì)的帶渦流管與輔助回?zé)嵫b置的除濕裝 置，包括:壓縮機(jī)1、回?zé)崞?、渦流管3、冷卻器4、再熱器5、干燥室6、風(fēng)機(jī)7、輔助冷卻器8與輔 助回?zé)崞?。壓縮機(jī)1與回?zé)崞?的熱端進(jìn)口相連