中高温热泵变温干燥装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热敏性农产品中高温热泵干燥装置，尤其涉及高附加值农产品物料的中高温热泵干燥机。
【背景技术】
[0002]农产品具有热敏性，其干燥一直是加工难题。传统热风干燥由于干燥温度高，易引起生物、物理化学变化，致使物料表面板结、有效成分破坏，产品品质下降。冷冻干燥、真空干燥由于投资费用、操作费用高，并没有广泛应用于农产品干燥过程中。低温热泵干燥(0°c-45°C)是一种能效显著而又切实可行的干燥方法，其干燥产品质量高、品质好，但其缺点是干燥时间太长，低温干燥容易引起生物污染。
[0003]近几年随着中高温热泵技术的发展，中高温热泵作为温度高于55°C的热源主要应用于供暖和提供生活热水。市场上，相关干燥设备主要是中高温热泵烘房和封闭式烘箱。烘房主要是利用中高温热泵直接或间接加热空气干燥物料，间歇向环境排湿空气达到干燥物料的目的。这类烘房干燥温度、湿度不易控制，产品质量不稳定。封闭式烘箱主要是利用热泵装置将干燥器排出的低温、高湿空气经除湿、升温后，成为高温、低湿的空气作为干燥介质再进入干燥器，如此往复使物料得到干燥。这类烘厢存在着干燥后期热效率下降问题。
[0004]研宄发现，在农产品干燥初期采用低温干燥，可以避免高水分环境下高温对营养成分的热破坏；随着物料水分的降低，有效成分对温度不敏感，采用高温终止干燥可以防止微生物污染，缩短干燥时间。这种分段式变温干燥更适合热敏感性农产品的脱水过程。中高温热泵由于干燥温度区间宽(0°C — 80°C)，更容易实现农产品变温、变湿度干燥。变温干燥可避免物料在高含水环境中热破坏，变湿干燥可避免物料表面结壳、硬化，有利于内部水分向表面迀移。
[0005]热泵干燥的原理是利用热泵装置将干燥器排出的低温、高湿空气经除湿、升温后，成为高温、低湿的空气作为干燥介质再进入干燥器，如此往复使物料得到干燥。热泵干燥作为一种能效显著的干燥方式正逐渐被应用到多种干燥领域，特别是食品和木材等固体干燥领域。本实用新型主要是利用中高温热泵干燥温度范围宽、干燥介质(空气)湿度可控的技术优势，通过调节电动湿温度控制风阀，获得封闭、半开以及全开式系统，实现设备的变温、变湿干燥，达到干燥过程低能耗、干燥产品质量高的目的。
【发明内容】
[0006]本实用新型的主要目的就是利用中高温热泵干燥温度范围宽(0°C — 80°C)、干燥介质(空气)湿度可控的技术优势，通过调节电动温湿度控制风阀，获得封闭、半开以及全开式系统，实现设备的变温、变湿干燥，解决低温热泵干燥时间长，易引起生物污染以及封闭式热泵干燥系统干燥后期热效率下降问题。
[0007]本实用新型利用辅助冷凝器实现封闭式干燥系统的恒温控制，满足农产品不同干燥工艺的要求。干燥初期，物料含有大量水分，高温干燥易引起物料有效成分的热破坏。因此，干燥初期高含水农产品易采用低温热泵干燥。干燥过程中，干燥介质的温度因热泵作用不断升高，当温度达到设定干燥温度时，辅助风机、辅助冷凝器工作，并将多余的热量排至环境中。此时，热泵的除湿作用依然进行，干燥介质的相对湿度保持在低值，可实现对物料的恒温、低湿持续干燥。
[0008]本实用新型利用电动温湿度控制风阀实现干燥系统的半开、全开方式，解决热泵干燥后期热效率下降问题。随着干燥的进行，物料含水量降低，封闭式热泵干燥系统内干燥介质的绝对湿度下降，热泵从干燥介质中可回收的热量减少，热泵系统热效率下降，节能效果不明显。此时，采用半开或全开式干燥系统，可以将环境空气中的热量进行回收、利用，提高热泵系统的热效率。另外，调节温湿度控制风阀开启程度可以实现系统变湿度干燥，满足不同农产品干燥工艺的需求。
[0009]本实用新型干燥箱体采用导风板和均风板组合设计，克服了干燥装置干燥效率低以及因质、热传递不均引起的“干燥死角”问题。
[0010]本实用新型是这样实现的，一种中高温热泵变温干燥装置，由中高温热泵装置、干燥箱体、导风板、多孔均风板、电动温湿度控制风阀、三通风管构成，干燥箱体内设物料架、导风板、温湿度传感器并设有进料门；其特征在于，干燥箱体内设有多孔均风板，形成干燥仓和风道两个独立的仓体；干燥箱体上端连进风管，并通过带电动温湿度控制风阀I的三通风管I与中高温热泵装置相通，干燥箱体下端连接出风管并通过带电动温湿度控制风阀II的三通风管II与中高温热泵装置相通，并构成回路。干燥箱体经三通风管与中高温热泵装置相连；三通风管与外界环境的断通由电动温湿度控制风阀控制，可实现系统封闭干燥，亦可与外部环境相通后实现系统开放式干燥。
[0011]冷凝器、辅助冷凝器、节流阀、蒸发器、储液罐、压缩机、双向阀由铜管依次连接，它们与主风机、辅助风机、集水盘一起安装于热泵箱体中构成中高温热泵装置。制冷剂采用以R134a为主的复合工质。其中，压缩机、辅助风机和辅助冷凝器暴露于环境中；压缩机的进口经储液罐后与蒸发器相通，其出口经双向阀后分别与冷凝器、辅助冷凝器相通；冷凝器、辅助冷凝器的另一端经节流阀与蒸发器相通，冷凝器配置了主风机，辅助冷凝器配置了辅助风机。
[0012]进风管通过带电动温湿度控制风阀I的三通风管I与中高温热泵装置的冷凝器相通，出风管通过带电动温湿度控制风阀II的三通风管II与中高温热泵装置的蒸发器相通。
[0013]干燥箱体内设有导风板和均风板；
[0014]封闭式中高温热泵干燥是这样实现的，与外界相通的三通风管关闭，在干燥箱体与中高温热泵装置间形成封闭回路。
[0015]半开、全开式中高温热泵干燥系统是这样实现的，与外界相通的三通风管呈半开或全开状态，外界空气在主风机的作用下可部分或全部进入中高温热泵装置和干燥箱体。
[0016]本实用新型与其它干燥设备相比较，具有以下优点:
[0017](I)较热风干燥设备，采用了能效显著的热泵干燥技术。相比以电为能源的加热方式，更节约能耗。
[0018](2)中高温热泵干燥温度范围宽，根据工艺需要，农产品可以实现变温干燥，生产出尚品质广品。
[0019]( 3 )通过调节湿温度控制风阀，实现半开以及全开式干燥系统，可避免封闭式干燥系统干燥后期热效率下降问题。
[0020](4)干燥箱体内设导风板、均风板。干燥箱体内气体流速和温度场分布均匀，传热、传质效率高，避