本發(fā)明涉及除濕領(lǐng)域，尤其是涉及熱泵的除濕干燥系統(tǒng)與除濕干燥方法。

背景技術(shù)：

干燥泛指從濕物料中除去水分或其他濕分的各種操作。如日常生活中將潮濕物料置于陽光下曝曬以除去水分，工業(yè)上用硅膠、石灰、濃硫酸等除去水蒸氣、工業(yè)氣體或有機(jī)液體中的水分。在化工生產(chǎn)中，干燥通常指用熱空氣、煙道氣以及紅外線等加熱濕固體物料，使其中所含的水分或溶劑汽化。干燥的目的是使物料便于貯存、運(yùn)輸和使用，或滿足進(jìn)一步加工的需要。干燥操作廣泛應(yīng)用于化工、食品、輕工、紡織、煤炭、農(nóng)林產(chǎn)品加工和建材等各部門。

中國的現(xiàn)代干燥技術(shù)是從20世紀(jì)50年代逐漸發(fā)展起來的，迄今對(duì)于常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設(shè)備，我國均能生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng)，對(duì)于一些較新型的干燥技術(shù)如沖擊干燥、對(duì)撞流干燥、過熱干燥、脈動(dòng)燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開發(fā)研究，有的已工業(yè)化應(yīng)用。對(duì)于干燥技術(shù)，有公認(rèn)的三大目標(biāo)：保證產(chǎn)品質(zhì)量、對(duì)環(huán)境不造成污染以及節(jié)能，傳統(tǒng)干燥技術(shù)在這三方面還有很多欠缺，本發(fā)明旨在提供一種節(jié)能的除濕干燥系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有干燥技術(shù)能耗高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種除濕干燥系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有干燥技術(shù)能耗高的問題。

本發(fā)明提供一種應(yīng)用上述除濕干燥系統(tǒng)進(jìn)行除濕的除濕干燥方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種除濕干燥系統(tǒng)，包括第一除濕裝置、第二除濕裝置、第一加熱裝置與第二加熱裝置，待處理的氣體經(jīng)過第一除濕裝置時(shí)釋放熱量并冷凝出水分，釋放的熱量由第一除濕裝置傳遞至第一加熱裝置，隨后經(jīng)過第二除濕裝置時(shí)再次釋放熱量并冷凝出水分，釋放的熱量由第二除濕裝置傳遞至第二加熱裝置，經(jīng)過第二除濕裝置后的干燥氣體再依次經(jīng)過第一加熱裝置與第二加熱裝置進(jìn)行加熱。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，第一除濕裝置與第一加熱裝置之間通過循環(huán)管道連通，循環(huán)管道內(nèi)填充有冷凝劑，冷凝劑在第一除濕裝置處吸收熱量，然后運(yùn)動(dòng)至第一加熱裝置處放熱，最后回到第一除濕裝置處，依此循環(huán)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，第二除濕裝置與第二加熱裝置之間通過循環(huán)管道連通，循環(huán)管道內(nèi)填充有冷凝劑，冷凝劑在第二除濕裝置處吸收熱量，然后運(yùn)動(dòng)至第二加熱裝置處放熱，最后回到第二除濕裝置處，依此循環(huán)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括壓縮機(jī)與膨脹閥，冷凝劑在第二除濕裝置處吸熱后由壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮升溫，隨后運(yùn)動(dòng)至第二加熱裝置處放熱，最后通過膨脹閥膨脹降溫后回到第二除濕裝置處。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括水平接收機(jī)與散熱片，水平接收機(jī)用于接收來自壓縮機(jī)的冷凝劑，并向第二加熱裝置供給冷凝劑，散熱片用于輔助第二加熱裝置釋放熱量。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括過濾器，待處理的氣體經(jīng)過過濾器過濾后再經(jīng)過第一除濕裝置。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括分流道，部分待處理的氣體進(jìn)入分流道，并與經(jīng)過第二除濕裝置后的干燥氣體匯流。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括干燥機(jī)，待處理的氣體由第二加熱裝置加熱后進(jìn)入干燥機(jī)，由干燥機(jī)干燥后回流至第一除濕裝置以進(jìn)行循環(huán)除濕。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括用于監(jiān)控溫度、濕度與壓力的監(jiān)測(cè)裝置，以及基于監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)的溫度、濕度與壓力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控的控制系統(tǒng)。

一種應(yīng)用上述除濕干燥系統(tǒng)的除濕干燥方法，其步驟包括，

s10待處理的氣體經(jīng)過第一除濕裝置進(jìn)行初步除濕，氣體釋放熱量并冷凝出水分，此過程中釋放的熱量傳遞至第一加熱裝置處；

s20經(jīng)過初步除濕的氣體經(jīng)過第二除濕裝置進(jìn)行再次除濕，氣體釋放熱量并冷凝出水分得到干燥氣體，此過程中釋放的熱量傳遞至第二加熱裝置處；

s30經(jīng)過再次除濕的干燥氣體經(jīng)過第一加熱裝置，利用傳遞至第一加熱裝置處的熱量進(jìn)行第一次加熱；

s40經(jīng)過第一次加熱的干燥氣體經(jīng)過第二加熱裝置，利用傳遞至第二加熱裝置處的熱量進(jìn)行再次加熱。

本發(fā)明的有益效果是：

可以實(shí)現(xiàn)熱量的循環(huán)使用，通過氣體冷凝時(shí)釋放的熱量對(duì)干燥后的氣體進(jìn)行加熱，從而無需設(shè)置額外的加熱裝置，有助于減少能量消耗。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置有分流道，可以將超出系統(tǒng)處理能力的部分濕熱氣體分流到分流道內(nèi)，并與干燥后的氣體匯流進(jìn)行循環(huán)干燥。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置有過濾裝置，能有效地解決雜質(zhì)對(duì)系統(tǒng)換熱效果的影響，延長維護(hù)保養(yǎng)周期，保證系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)營。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置有控制系統(tǒng)與相應(yīng)的監(jiān)測(cè)裝置，可以實(shí)現(xiàn)全流程的自動(dòng)控制，保證除濕工藝的持續(xù)、穩(wěn)定、有效的進(jìn)行。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，如無特殊說明，當(dāng)某一特征被稱為“固定”、“連接”在另一個(gè)特征，它可以直接固定、連接在另一個(gè)特征上，也可以間接地固定、連接在另一個(gè)特征上。此外，本發(fā)明中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對(duì)于附圖中本發(fā)明各組成部分的相互位置關(guān)系來說的。

此外，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例，而不是為了限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的組合。

參照?qǐng)D1，示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的組成示意圖。如圖所示，除濕干燥系統(tǒng)的主體部分包括第一除濕裝置1、第二除濕裝置2、第一加熱裝置3與第二加熱裝置4，其中，待處理的氣體經(jīng)過第一除濕裝置1時(shí)釋放熱量并冷凝出水分，此過程中釋放的熱量由第一除濕裝置1傳遞至第一加熱裝置3；經(jīng)過初步冷凝的氣體經(jīng)過第二除濕裝置2，再次釋放熱量并冷凝出水分，此過程中釋放的熱量由第二除濕裝置2傳遞至第二加熱裝置4；隨后，經(jīng)過第二除濕裝置后的干燥氣體再依次經(jīng)過第一加熱裝置3與第二加熱裝置4，利用氣體降溫時(shí)釋放的熱量進(jìn)行加熱，第二除濕裝置2還設(shè)有冷凝水排出通道16。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)熱量的循環(huán)使用，通過氣體冷凝時(shí)釋放的熱量對(duì)干燥后的氣體進(jìn)行加熱，從而無需設(shè)置額外的加熱裝置，有助于減少能量消耗。

本實(shí)施例中熱量在第一除濕裝置1與第一加熱裝置3之間的傳遞通過冷凝劑實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的，第一除濕裝置1包括冷凝器，其與第一加熱裝置3之間通過循環(huán)管道連通，循環(huán)管道內(nèi)填充有冷凝劑。冷凝劑在冷凝器內(nèi)為液態(tài)，待處理的濕熱氣體經(jīng)過冷凝器時(shí)釋放熱量，冷凝劑吸收熱量后氣化并運(yùn)動(dòng)至第一加熱裝置3，在第一加熱裝置3處釋放熱量并重回液態(tài)，液態(tài)的冷凝劑回流至冷凝器，依此循環(huán)。

類似的，熱量在第二除濕裝置2與第二加熱裝置4之間的傳遞同樣通過冷凝劑實(shí)現(xiàn)。第二除濕裝置2優(yōu)選包括蒸發(fā)器，其與第二加熱裝置4之間通過循環(huán)管道連通，循環(huán)管道內(nèi)填充有冷凝劑。更優(yōu)選的，本實(shí)施例中還包括有壓縮機(jī)5與膨脹閥6，壓縮機(jī)5一方面可降低蒸發(fā)器內(nèi)的壓力，從而降低冷凝劑的溫度，便于冷凝劑與氣體之間進(jìn)行熱量交換；另一方面當(dāng)冷凝劑吸熱升溫后，壓縮機(jī)5可對(duì)冷凝劑進(jìn)行進(jìn)一步的壓縮升溫。升溫后的冷凝劑隨后運(yùn)動(dòng)至第二加熱裝置4處放熱，放熱降溫后的冷凝劑通過膨脹閥6進(jìn)行進(jìn)一步的膨脹降溫，最后回到蒸發(fā)器參與循環(huán)。

此外，由蒸發(fā)器與第二加熱裝置4組成的冷凝-加熱系統(tǒng)中還包括有水平接收機(jī)7與散熱片8。水平接收機(jī)7設(shè)于壓縮機(jī)5與第二加熱裝置4之間，其一方面接收來自壓縮機(jī)5的冷凝劑，同時(shí)向第二加熱裝置4供給冷凝劑，水平接收機(jī)7在此過程中起到緩沖與存儲(chǔ)冷凝劑的作用。

散熱片8用于輔助第二加熱裝置4釋放熱量，確保冷凝劑所攜帶的熱量可在第二加熱裝置4處完全釋放，提高熱量的使用效率。

作為上述實(shí)施例的一種改進(jìn)方案，還包括有干燥機(jī)9，待處理的氣體由第二加熱裝置4加熱后進(jìn)入干燥機(jī)，由干燥機(jī)9干燥后回流至第一除濕裝置1，通過多次的循環(huán)去除氣體中的水分。更優(yōu)選的，干燥機(jī)9與第二加熱裝置4之間還設(shè)有回風(fēng)機(jī)15，用于帶動(dòng)氣體進(jìn)入干燥機(jī)9內(nèi)。

作為上述實(shí)施例的又一種改進(jìn)方案，還包括有過濾器，過濾器設(shè)于第一除濕裝置1的進(jìn)氣端，優(yōu)選采用兩級(jí)過濾器，分別為粗效過濾器10與高中效過濾器11，粗效過濾器10對(duì)粒徑≥5.0μm顆粒的過濾效率為90%＞e≥70%，高中效過濾器11對(duì)粒徑≥1.0μm顆粒的過濾效率90%＞e≥75%，通過兩級(jí)過濾可以有效地去除氣流中的粉塵顆粒。

作為上述實(shí)施例的又一種改進(jìn)方案，除第一除濕裝置1、第二除濕裝置2、第一加熱裝置3與第二加熱裝置4組成的主流道之外，還包括有分流道12，當(dāng)待處理的氣體量超過除濕干燥系統(tǒng)的負(fù)載能力時(shí)，部分待處理的氣體可以進(jìn)入分流道12，并與經(jīng)過第一加熱裝置3后的干燥氣體匯流，匯流后的氣體再次進(jìn)行前述的除濕操作，直到氣體中的水分降低到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步的，分流道12的入口設(shè)有控制閥13，主流道的入口處設(shè)有控制閥14，通過控制閥13、控制閥14可以控制分流道、主流道的開閉，以及流道中氣體的流量，實(shí)現(xiàn)除濕效率和能耗的最佳平衡。

作為上述實(shí)施例的又一種改進(jìn)方案，還包括若干用于監(jiān)控溫度、濕度與壓力的監(jiān)測(cè)裝置，以及基于監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)的溫度、濕度與壓力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控的控制系統(tǒng)，以上的監(jiān)測(cè)裝置包括但不限于：設(shè)置上氣流通道（主流道）的溫度、濕度監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置在干燥機(jī)出氣口的氣體溫度t1、濕度監(jiān)測(cè)裝置rh1，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體的溫度和濕度；設(shè)置在粗效過濾器10與高中效過濾器11前后的壓降監(jiān)測(cè)裝置，用于通過壓降δp的變化判斷過濾器是否出現(xiàn)堵塞；設(shè)置在回風(fēng)機(jī)15入口的溫度監(jiān)測(cè)裝置t2、壓力控制裝置p1，設(shè)置在回風(fēng)機(jī)15出口的壓力監(jiān)測(cè)裝置p2，用于監(jiān)測(cè)冷凝出水情況；設(shè)置在壓縮機(jī)5入口的溫度監(jiān)測(cè)裝置t3、壓力監(jiān)測(cè)裝置p3，用于監(jiān)測(cè)冷凝效果；設(shè)置在水平接收機(jī)7上的溫度監(jiān)測(cè)裝置t4、壓力監(jiān)測(cè)裝置p4，用于監(jiān)測(cè)冷凝劑的溫度壓力情況。

結(jié)合上述監(jiān)測(cè)裝置，控制裝置可以對(duì)各功能裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，如可以通過控制閥13、控制閥14的開度調(diào)整濕熱氣體與干燥氣體的平衡點(diǎn)，從而調(diào)節(jié)回風(fēng)機(jī)15的冷凝情況；或者可以通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)5的頻率來調(diào)整冷凝劑的溫度。

需要說明的是，上述的冷凝器、蒸發(fā)器、過濾器、壓縮機(jī)、膨脹閥、水平接收機(jī)、回風(fēng)機(jī)、干燥機(jī)等均可以采用現(xiàn)有的技術(shù)，本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。

上述的監(jiān)測(cè)裝置可以根據(jù)需要選用其中的一種、多種或者全部，本發(fā)明對(duì)此同樣不做限定。

本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用上述除濕干燥系統(tǒng)的除濕干燥方法，其步驟包括，

s10待處理的濕熱氣體經(jīng)過冷凝器進(jìn)行初步除濕，濕熱氣體釋放熱量并冷凝出水分，冷凝器內(nèi)的冷凝劑吸熱氣化，運(yùn)動(dòng)至第一加熱裝置處。

s20經(jīng)過初步除濕的氣體經(jīng)過蒸發(fā)器進(jìn)行再次除濕，氣體溫度再次下降并冷凝出水分得到干燥氣體，蒸發(fā)器內(nèi)的冷凝劑吸熱升溫，經(jīng)由壓縮機(jī)再次壓縮升溫后運(yùn)動(dòng)至水平接收機(jī)內(nèi)，然后再運(yùn)動(dòng)至第二加熱裝置處。

s30經(jīng)過再次除濕的干燥氣體經(jīng)過第一加熱裝置，第一加熱裝置內(nèi)的冷凝劑放熱，干燥氣體吸熱升溫，放熱降溫后的冷凝劑由氣態(tài)重新凝結(jié)為液態(tài)，回流至冷凝器內(nèi)。

s40經(jīng)過第一次加熱的干燥氣體經(jīng)過第二加熱裝置，第二加熱裝置內(nèi)的冷凝劑在散熱片的輔助下放熱，干燥氣體再次吸熱升溫，放熱降溫后的冷凝劑由膨脹閥進(jìn)行膨脹降溫，最后回流至蒸發(fā)器。

s50經(jīng)過兩次加熱后的干燥氣體由回風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)干燥，然后再次進(jìn)入冷凝器實(shí)現(xiàn)循環(huán)干燥。

以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。