《双级一体化烘干设备》的目的是为了提供一种双级一体化烘干设备,适用于薄带状物体加工设备,能克服烘干设备的大部分缺点,具有结构紧凑、性能优越、灵活多变、节能环保的特点。
《双级一体化烘干设备》的目的可以通过如下技术方案达到:
双级一体化烘干设备,包括烘箱、热泵装置,其结构特点是:
1)所述烘箱包括烘箱盖、底座,设有印品入口、印品出口;
2)烘箱盖内设有烘干腔、回收腔和烘干单元;所述烘干腔与回收腔两端相互连通、构成内部循环烘干的气体通道,烘干单元包括风机,安装在烘干腔中;风机为贯流风机、包括贯流叶轮;
3)热泵装置包括热泵压缩机、热泵节流阀、热泵冷凝器、中间冷却器、制冷压缩机、制冷节流阀和制冷蒸发器,构成双级压缩热泵系统;热泵冷凝器安装在烘干腔中,制冷蒸发器安装在回收腔中,构成烘干回收功能一体化的烘干设备。
一种较佳的方案是:所述热泵装置包括热泵过冷器、热泵冷却器、中间冷却器、热管换热器和热泵压缩机、热泵节流阀、热泵冷凝器、制冷压缩机、制冷蒸发器;热泵冷凝器安装在烘干腔中,制冷蒸发器安装在回收腔;制冷压缩机、中间冷却器、热泵压缩机、热泵冷凝器、热泵节流阀、制冷蒸发器依次相连、首尾循环;热泵过冷器、热泵冷却器安装在烘干腔中;热管换热器包括冷凝段与蒸发段,热管换热器安装在回收腔中,其中蒸发段在下方,冷凝段在上方;制冷蒸发器置于热管换热器的蒸发段与冷凝段之间。
风机采用横向送风的贯流风机,使烘干单元内置于烘箱盖中,突破了传统设备的限制,使结构变得简单紧凑,烘干工艺得到完善,烘干效果得到显著提高;
热泵冷凝器安装在烘干腔中用于加热空气进行烘干,制冷蒸发器安装在回收腔中用于回收潜热及冷凝溶剂蒸汽,同时获得节能与环保的效果。
《双级一体化烘干设备》所采用的热泵装置是双级热泵系统,可以使用包括一级节流、二级节流、中间完全冷却、中间不完全冷却、中间不冷却等技术方案。
热泵压缩机(常称为高压压缩机)与制冷压缩机(常称为低压压缩机)可以是两台完全独立的压缩机,也可以是装在同一机壳内,使用同一驱动电机,仅压缩部分分开的单机双级压缩机。
热泵各部件间通过铜管相连,实际的多级热泵系统通常还会包括回热器、储液器、汽液分离器、油分离器、液镜、截止阀等配件,均属公知技术,《双级一体化烘干设备》出于简化说明书的目的,未详细加以描述,并不影响《双级一体化烘干设备》的完整性。
《双级一体化烘干设备》的目的还可以通过如下技术方案达到:《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述烘箱盖还包括外罩部件、隔板部件、框架部件;烘干腔由隔板部件、框架部件与底座围成,回收腔由隔板部件、框架部件与外罩部件围成。
《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述热泵装置还包括热泵冷却器,热泵冷却器连接在热泵压缩机与热泵冷凝器之间,热泵冷却器安装在烘干腔中。
热泵压缩机排出压缩气体中包含显热和潜热,显热体现为排气温度高于冷凝温度,显热的热值小但品位高,显热在热泵系统中通常占总制热量的20%~35%,排气温度可高达130℃。采用热泵冷却器的目的在于区别使用显热与潜热,可以在不提高冷凝温度的情况下,获得介于冷凝温度与排气温度之间的最高烘干温度。印刷机需求的最高烘干温度一般高于80℃,而热泵经济可靠运行时的冷凝温度一般不超过65℃,采用热泵冷却器配合风量的控制可满足最高烘干温度的需求,而不必牺牲系统运行的经济性或压缩机寿命。
《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述热泵装置还包括热泵过冷器,热泵过冷器连接在热泵冷凝器与热泵节流阀之间,热泵过冷器安装在烘干腔中。
热泵过冷器用于释放饱和冷凝液的热量,使工质液体过冷而提升制冷制热系数,同时减缓烘干气体的温度下降速度。
《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述热泵装置还包括热管换热器,热管换热器包括冷凝段与蒸发段;热管换热器安装在回收腔中,其中蒸发段在下方,冷凝段在上方;制冷蒸发器置于热管换热器蒸发段与冷凝段之间。
热管换热器用于回收冷凝处理前烘干气体中的显热,升温冷凝处理后的气体,减少低温级制冷需求,提高综合能效比,使热泵装置能灵活适应烘干热量需求。
《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述热泵装置包括热泵过冷器、热泵冷却器、中间冷却器、热管换热器,制冷压缩机、中间冷却器、热泵压缩机、热泵冷凝器、热泵节流阀、制冷蒸发器、制冷压缩机依次相连;热泵过冷器、热泵冷却器安装在烘干腔中;热管换热器包括冷凝段与蒸发段,热管换热器安装在回收腔中,其中蒸发段在下方,冷凝段在上方;制冷蒸发器置于热管换热器蒸发段与冷凝段之间。
该实施例提供了一种带有热管提高性能的一级节流、中间完全冷却的双级热泵系统,能在较高的能效比下实现系统总蒸发温度与总冷凝温度差值达到130K得效果,使《双级一体化烘干设备》所提供烘箱能高效地完成烘干与溶剂回收的双重任务。
所提供热泵装置的独特之处在于采用了热管换热器用于回收冷凝处理前烘干气体中的显热,升温冷凝处理后的气体,减少了低温级制冷需求,提高了综合能效比,拓宽了热泵装置对烘干需求的适应性。[0041]《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:
1)所述烘箱盖包括至少六个烘干单元,所述送风单元设有进风通道、排风通道、出风通道;所述至少个烘干单元沿印品入口向印品出口方向前后顺序排列,前一烘干单元的进风通道与后一烘干单元的排风通道相连;
2)烘箱沿印品入口向印品出口方向设有低温段、中温段、高温段、冷却段;低温段包括烘干单元和热泵过冷器,中温段包括热泵冷凝器和至少二个烘干单元,高温段包括热泵冷却器和至少二个烘干单元,冷却段包括烘干单元。
该实施例的进步之处在于采用了逆向送风烘干方式,并按完善的烘干工艺需求配置了烘箱内的烘干加热器,实现了热泵冷凝器与热泵冷却器及热泵过冷器的不同用途,采用冷却段回收热量实现了进一步的节能与工艺完善。
《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述烘箱盖包括新风板、进风风门、回风风门;高温段包括新风板和进风风门,冷却段与中温段之间设新风通道,所述新风通道由新风板与隔板部件围成。
该实施例的目的在于提供一种区别使用显热与潜热的具体方法,进风风门与热泵冷却器配合可以获得烘干工艺所需的最高烘干温度。新风通道的设立改善了热泵冷凝器的换热效率,使热泵装置能获得更高的能效比。
在更多的烘干单元增设进风风门可以获得更精细的温度控制效果,但会导致控制过程过于复杂,影响系统的稳定性并增加制造成本。
《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述框架部件包括入口横梁、后横梁、左墙板、右墙板;所述左墙板、右墙板设通风孔;所述风机还包括导流板、稳流板;所述隔板部件、新风板、导流板、稳流板、贯流叶轮、进风风门、回风风门均装配在左墙板和右墙板上。
该实施例的目的在于提供一种完整简洁的装配结构方案,同时给出了利用通风孔改善传动装置工作条件及减少烘箱对外散热的解决方案,还给出了利用贯流叶轮的非对称设置实现底座内气体流动,提高换热系数的方法。
《双级一体化烘干设备》的一种实施方案是:所述热泵装置还包括热泵机箱和控制装置,控制装置、中间冷却器、热泵压缩机、制冷压缩机安装在热泵机组箱中;所述热泵节流阀是电磁膨胀阀,所述热泵压缩机为变频压缩机;所述进风风门、回风风门为由步进电机驱动的电动风门;所述热泵节流阀、进风风门、回风风门的控制输入端连接控制装置控制输出端。
《双级一体化烘干设备》使所述烘干设备能自动适应烘干需求变化,使烘干设备具有更好的性能。
《双级一体化烘干设备》内容的特别之处在于热泵采用近卡诺循环工质,省却了中间冷却器,使系统更简单高效。
1、《双级一体化烘干设备》首先将原来外置的进风风机、加热器和风道化整为零,采用小巧的风机内置于烘箱盖中,通过内部灵巧的风道替代原来结构复杂且功能单一的风道,取得结构紧凑、节省空间和减少材料耗用的效果,并实现闭式循环,为溶剂冷凝回收装置提供合适的安装空间。在结构改良的基础上,采用多级热泵系统满足烘干制热需求及冷凝回收制冷需求。通过气流流向、加热量、气流量的分级配置,获得精细的烘干工艺适应能力,达到提高烘干质量和降低能耗的目标;通过分品位利用热泵提供热能获得较高的热泵能效系数,避免或减少利用高品位热能;再进一步改变废气冷凝回收流程,提高制冷系数,扩大热泵的适用范围。利用回收过程产生的冷空气回收热量、改善设备工作环境、减少设备对外散热。最后,达到零废气排放、节能60%以上的节能减排目标。
2、《双级一体化烘干设备》提供的烘干设备不但结构较传统设备大大简化,设备占地面积大幅减少,制造成本与安装运输费用显著下降,而且烘干性能显著提升,印品免受环境中粉尘污染,还能实现零废气排放、全部溶剂回收、能源消耗减少60%以上,其社会效益与经济效益十分显著。
3、《双级一体化烘干设备》用于烘干连续行进的薄带状物体(以下简称印品),主要运用于印刷机、复合机的烘干设备等类似加工设备。受《双级一体化烘干设备》启发并以此为基础,该领域技术人员能对现行产品的设计进行各种改良。