具体实施例1：
图1至图9构成《双级一体化烘干设备》的具体实施例1。
该实施例是适用于溶剂型印刷机的烘干设备。
图1至图8提供了该实施例所述烘干设备的详细结构，图9提供了《双级一体化烘干设备》所提供的热管换热器示意图。
各附图中部件名称与附图标记的对应关系如表1所示。
表1：部件名称与附图标记对应表
如图1、图2所示，烘箱10包括烘箱盖20、底座50，设有印品入口03、印品出口04。
底座50包括底座壳体51和支承辊52。印品00从印品入口03进入，在支承辊支撑下接受烘干单元的风力吹扫，烘干后由印品出口04离开烘箱10。
烘箱盖20包括外罩部件21、隔板部件22、框架部件23、九个烘干单元60A～60I、1个循环单元41，设有烘干腔13、回收腔14；烘干腔13由隔板部件22、框架部件23与底座50围成，回收腔14由隔板部件22、框架部件23与外罩部件21围成，烘干腔13与回收腔14两端相互连通，形成内部循环烘干的气体通道。
如图3所示，烘干单元60包括风机30，设有进风通道63、排风通道64、出风通道68，烘干单元60安装在烘干腔13中；风机30是贯流风机，包括导流板31、稳流板32、贯流叶轮33。烘箱盖20还包括安装在烘干腔13中的循环单元41，循环单元41包括风机30和回风风门67，循环单元41能克服回收通道风阻保证总循环风量，能避免烘干气体从印品入口03外泄，能根据烘干需求调整回风风门67改变总循环风量。
九个烘干单元60沿印品入口03向印品出口04方向前后顺序排列，前一烘干单元60的进风通道63与后一烘干单元60的排风通道64相连，如图中所示64E与63F相连。
采用横向送风的贯流风机，使烘干单元60内置于烘箱盖20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。
该实施例中热泵装置80由依次相连的制冷压缩机99、中间冷却器84、热泵压缩机89、热泵冷凝器88、热泵节流阀87、制冷蒸发器96、制冷压缩机99组成，是采用一级节流中间不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的效果，使该实施例所提供烘箱能高效地完成烘干与溶剂回收的双重任务。
热泵过冷器82、热泵冷却器83、热泵冷凝器88、热管换热器95、制冷蒸发器96均为铜管套铝翅片的热交换器。
热泵冷凝器88、热泵冷却器83、热泵过冷器82安装在烘干腔13中，制冷蒸发器96、热管换热器95安装在回收腔14中，在制冷蒸发器96的下方设有集液器93，收集冷凝成液体的溶剂，通过回收管路流到设备外集中的溶剂容器中。
热管换热器95的结构及于制冷蒸发器96之间的关系如图9所示，热管换热器95包括冷凝段95a、蒸发段95b、液管95c、气管95d，蒸发段95b在下方，冷凝段95a在上方，制冷蒸发器96安装在两者之间。蒸发段95b吸收流经气体的热量后，其中的液体工质蒸发为气体，气体在压力驱动下经气管95d进入冷凝段95a，冷凝段95a向流经的低温气体释放热量，其内部的工质蒸汽被冷凝成液体，在重力作用下经液管95c流回蒸发段95b，如此循环实现换热目的。蒸发段95b用于回收冷凝处理前烘干气体中的显热，冷凝段95a用于升温冷凝处理后的气体，热管换热器95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80对烘干需求的适应性。
热泵压缩机89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83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83配合风量的控制既可满足最高烘干温度的需求，而不必牺牲运行的经济性或压缩机寿命。
如图4所示，烘箱10沿印品入口03向印品出口04方向设有低温段16、中温段17、高温段18、冷却段19。
低温段16包括烘干单元60H、60I和热泵过冷器器82H、82I。中温段17包括烘干单元60E、60F、60G和热泵冷凝器88E、88F、88G，高温段18包括烘干单元60B、60C、60D和热泵冷却器83B、83C、83D，冷却段19包括烘干单元60A。
系统采用逆向送风烘干方式分段烘干，利用热泵冷凝器88、热泵冷却器83、热泵过冷器82实现不同烘干温度，按完善的烘干工艺需求配置了烘箱10内的烘干加热器，采用冷却段回收热量实现了进一步的节能与工艺完善。
高温段18设有新风板28和进风风门66，冷却段19与中温段17之间设新风通道62，所述新风通道62由新风板28与隔板部件22围成。进风风门66与热泵冷却器83配合可以获得烘干工艺所需的最高烘干温度。新风通道62的设立改善了热泵冷凝器88的换热效率，使热泵装置80能获得更高的能效比。
如图5～图7所示，烘箱盖20还包括风机电机38和传动皮带39，风机电机38安装在回收腔14中，通过传动皮带39带动所有风机30。风机电机38安装在回收腔14中能降低风机电机38的工作温度并回收其散发的热量。
框架部件23包括前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27。
左墙板26、右墙板27设有装配孔，隔板部件22、新风板28、导流板31、稳流板32、贯流叶轮33、进风风门66、回风风门67、热泵冷却器83、热泵冷凝器88均通过弯角件装配在左墙板26和右墙板27上，这是一种简洁的标准化装配结构方案。
左墙板26、右墙板27设有通风孔29，每侧包括与新风通道62相通的两个大孔，供温度较低的气体流出；还包括与中低温段烘干单元进风通道63相通的5个小孔，供低温气体流入。低温气体在左右墙板与外罩部件之间形成的气流通道流动，既起到防止烘箱10对外散热，又避免轴承等转动部件温度过高。
如图6中33J所示，贯流叶轮33左侧叶轮边缘距左墙板26距离与右侧叶轮边缘距右墙板27距离的差值为33毫米，贯流叶轮33的非对称设置实现底座50内气体流动，提高了印品00与烘干气体的换热系数。
如图8所示，热泵装置80还包括热泵机箱81和控制装置70，热泵压缩机89、控制装置70、制冷压缩机99、中间冷却器84安装在热泵机组箱81中。热泵节流阀87就近安装在烘箱盖20中，热泵装置80的各部件通过铜管连接。
该实施例中，热泵节流阀87是电磁膨胀阀，热泵压缩机89是变频压缩机；进风风门66、回风风门67均为步进电机驱动的电动风门；控制装置70包含温度传感器和溶剂浓度传感器，传感器均安装在烘箱盖20中；热泵节流阀87、进风风门66、回风风门67均受控制装置70的控制。该实施例所提供烘干设备能自动适应烘干需求变化。
沿印品00行进方向的烘干过程如下：
印品00从印品入口03进入，在支承辊支撑下接受烘干单元的风力吹扫。进入烘箱10后，首先接受烘干单元60I与循环单元41形成的推挽气流吹扫，气体在温度35℃左右，其中溶剂蒸汽浓度较高，印品00上溶剂部分蒸发混入气体中，饱含溶剂蒸汽的气体被循环单元41送入回收腔14；
印品00依次经过烘干单元60H、60G、60F、60E，烘干气体温度分别为45℃、50℃、55℃、60℃左右，在此期间，印品上80％以上的溶剂蒸发，印品00的温度上升。
印品00进入烘干单元60D、60C、60B接受高温吹扫，各单元烘干气体温度大约为70℃、75℃、80℃。高温吹扫使残留的溶剂完全蒸发，印品00的温度继续上升。
印品00进入烘干单元60A接受大约20℃的低温气体吹扫，气体与印品00的温差较大，换热强度相对较高，换热后气体温度上升到大约28℃，印品00被冷却降温后从印品出口04离开烘箱10，完成烘干过程。
沿烘干气体流动方向的工作过程如下：
下述过程是在溶剂为醋酸乙酯，总溶剂烘干量5g/s的情况下。
20℃左右、溶剂蒸汽浓度为0.26％（vol，体积百分数，下同）的气体进入烘干单元60A，经循环吹扫印品00后升温到25℃左右，溶剂蒸汽浓度基本上无变化。
经进风风门66分配，气体分两路分别进入高温段18和中温段17。
进入高温段的新风流量很小，其中部分流入烘干单元60B被热泵冷却器83加热到80℃或更高。被60B加热后的部分气体与未流进60B的新风混合后流经60C，部分被60C吸入并加热到75℃左右，同样，被60C加热后的部分气体与未流进60C的混合气体再混合后流进60D，经60D循环加热升温到70℃左右，部分排出与新风通道62中的气体混合进入中温段17。由于在高温段烘干蒸发的溶剂量不大，混合新风后气体中溶剂蒸汽的浓度只是略有提高，大约在0.3％左右。
进入中温段的气体在热泵冷凝器88的加热下，温度在55～60℃间，在此期间溶剂大量蒸发，气体中溶剂蒸汽浓度上升到0.5％左右，溶剂蒸发及印品00温度上升吸收了热泵冷凝器88施放的热量，使气体进入低温段后的温度下降到45℃左右，在低温段，虽然温度较低，印品00上溶剂的暴露面积大，所以蒸发速度也很快，热泵过冷器释放热量减缓温度的下降。气体中溶剂的浓度最后上升到0.7％左右，相当于爆炸极限下限LEL2.2％的30％。
经循环单元41送入回收腔14的气体温度大约在35℃左右，经热管换热器95的蒸发段95b回收部分显热后降温后进入制冷蒸发器96继续降温。制冷蒸发器96的蒸发温度为-40℃，末段有一定过热度，目的在于改善制冷压缩机的工作条件。气体在制冷蒸发器96中逆向换热，其中的溶剂蒸汽不断被冷凝成液体流进集液器93，气体最后降温到-35℃左右，溶剂蒸汽的浓度降低到此温度下的饱和浓度0.26％。随后，气体进入热管换热器95的冷凝段95a逆向换热升温到20℃左右，离开回收腔14进入烘干腔13完成烘干气体循环的过程。
由于溶剂蒸发的潜热及气体加热的显热均被回收利用，该实施例所提供烘干设备10压缩机和风机消耗的功率，应等于设备对环境散热和印品00升温所消耗的热能。由于烘箱盖20采用低温新风环绕的保温措施，大多数情况下不但不会向环境散热，还会从环境中吸收热量，底座50若采取简单的保温隔热措施，烘干设备与环境之间应基本上达成热平衡，吸收热量的主体是印品00。由于增加了冷却段回收印品00的热量，且受换热系数、换热面积及换热时间的限制，印品00吸收的热量非常有限，即使在工作环境温度低至0℃的极端情况下，1.3米宽度的印刷单元使用该实施例所提供烘箱所需烘干电力只有5千瓦左右，与现行烘干设备相比，节能高达80％。在极端情况下，传统设备无法满足烘干的需求，在北方的冬季表现尤为突出。
具体实施例2：
该实施例是适用于极端情况下运行的溶剂型印刷机的烘干设备。
图10、图11为《双级一体化烘干设备》具体实施例2的附图，体现该实施例与具体实施例1的不同之处在于：
利用风机电机38直连驱动的风机30K作为循环单元41，回风风门相应移动。
风机30K采用大口径贯流叶轮33K以加强循环风力。
加长烘箱盖20，增加低温段16烘干单元60J，加大了有效烘干面积。
用加热器48替代第一实施例中的热泵冷却器83B，所述加热器48是PTC电加热器，使用加热器48可以产生超过100℃的热风，满足印刷机的极端需求。
在正常情况下，高温加热器可以不启动，烘干单元60B变成高温段18的预热单元，用印品00的热量提高进入高温段气体的温度，获得印品00更好的冷却效果，使设备更加节能。
热泵采用以R123为主要成分的近卡诺循环二元混合工质，省却了中间冷却器84；热管换热器95采用3级嵌套增强了换热效果，进一步减低了低温制冷需求，同时制冷压缩机99、热泵压缩机89采用二合一的单机双级压缩机，使低压级回气温度低导致润滑条件变差的问题得到缓解，避免了增加回热器，使系统更简单高效。
采取以上措施的目的在于增强烘干设备的烘干能力，满足高速印刷及极端环境的需求。
其余各组成部分及工作过程与具体实施例1相同或相似，在此不再赘述。
《双级一体化烘干设备》最显著的进步之处在于烘干性能好、零废气排放、全溶剂回收、低能源消耗、低噪声污染、小占地面积、易运输安装，《双级一体化烘干设备》能带来较大的社会效益与经济效益。
