本發明涉及農副產品的干燥技術領域。更具體地，涉及一種隧道式多級串聯熱泵干燥除濕系統。

背景技術：

熱泵技術在物料干燥方面的應用已被大量國內外文獻研究，在實際加工生產實踐中國得到應用。在室外環境較低的地區，全開式系統和半開式系統易會造成蒸發器結霜的問題，導致熱泵的性能較低，甚至不能夠正常運行，嚴重的阻礙了熱泵在寒冷地區的推廣應用。供回溫差較大時，單級熱泵系統難以滿足要求，造成壓比過大。

因此，需要提供一種封閉式系統，該系統可以有效解決在寒冷地區熱泵蒸發器結霜和隧道式單極熱泵干燥除濕系統的供回風溫差較大的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統，該系統可以有效地排除外界低溫環境對熱泵運行工況的影響，通過多級熱泵串聯干燥除濕系統可以有效地進行多級除濕和多級加熱，滿足供回溫差較大的情況；通過結合太陽能可以降低熱泵運行能耗，提高熱泵運行效率。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統，包括：多級加熱室、多級除濕室、隧道式干燥室、回風道和混合室；

多級加熱室：通過調節壓縮機的頻率或啟停和風機頻率對多級加熱室的循環空氣升溫加熱量進行調控；

多級除濕室：通過調節壓縮機的頻率或啟停和風機頻率對多級除濕室的循環空氣降溫除濕量進行調控；

隧道式干燥室：用于物料的干燥；

回風道：用于運送高溫高濕的氣體；

混合室：用于混合降溫除濕后的空氣與新風；

所述多級加熱室進口處設置主風機，并與混合室相連；所述多級加熱室出口與隧道式干燥室進口相連；所述隧道式干燥室出口通過回風道與多級除濕室進口相連；所述多級除濕室出口與混合室相連。

進一步，所述多級加熱室包含至少兩個冷凝器；所述多級除濕室包含至少兩個蒸發器；每個蒸發器通過壓縮機與冷凝器相連，冷凝器再通過膨脹閥與蒸發器相連構成獨立的熱泵系統，至少兩個獨立的熱泵系統構成多級熱泵系統；

優選的，所述主風機為變頻風機，根據所需循環風量調節主風機的頻率，使循環風量滿足系統干燥工況要求，控制循環風量調節干燥速率；所述壓縮機為變頻壓縮機。

進一步，所述主風機與多級加熱室的冷凝器距離充分，以保證使氣流在多級加熱室分布均勻；優選的，所述距離大于0.5m。

所述多級除濕室內的蒸發器下部放置蓄水盤，蓄水盤上設有排出管道。

所述隧道式干燥室的前部與尾部分別設置多孔板，并設置隧道式干燥室前門和隧道式干燥室后門。

所述多級除濕室與混合室之間設置擋水板。

所述隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統的外圍護結構為保溫材料；優選的，所述保溫材料為聚氨酯保溫板。

所述的隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統還包括太陽能系統，該太陽能系統由透光隔熱板、吸附結構和新風口組成，并與混合室通過新風口連通；其可預熱補進系統的室外新風。

所述透光隔熱板為有效地透射較多的太陽光以及隔熱作用。

所述吸附結構內部置蓄熱材料，外表面置太陽能吸附材料，可以有效地吸附太陽能和儲能。

所述新風口為可調開度的風閥。

所述系統通過控制開關、溫度控制器、濕度控制器、PLC面板進行控制；相關控制程序編寫使用本領域公知方式完成。

一種利用上述隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統干燥物料的方法：

在主風機的作用下，氣體依次從第1級冷凝器到第n級冷凝器進行逐級加熱升溫，逐級加熱升溫的氣體進入到隧道式干燥室，與新鮮的物料進行熱濕傳遞，得到高溫高濕的氣體通過回風道依次從第n級蒸發器到第1級蒸發器進行逐級降溫除濕，逐級降溫除濕后的空氣進入到混合室，通過主風機再次進入從第1級冷凝器到第n級冷凝器完成循環；

其中，所述新鮮的物料裝載在所述隧道式干燥室后門一側，物料在隧道式干燥室內沿著相反的送風方向逐漸移動，隧道式干燥室前門一側卸載出干燥好的物料；

在干燥物料的過程中，系統的補風量為零時，系統進行封閉式干燥除濕，整個系統的除濕量是在多級除濕室進行的，排除外界環境對系統運行工況的影響。

在進行物料裝載或卸載時，系統需要補一部分新風，新風從新風口進入太陽能系統進行預熱處理，從新風口排入混合室，與逐級降溫除濕后的空氣進行混合，完成上述步驟；由于從太陽能系統進入，室外新風被預熱，降低熱泵機組的能耗。

在整個系統的運行中，主風機的風量以及熱泵機組壓縮機啟停或變頻通過控制系統進行操控；相關控制程序編寫使用本領域公知方式完成。

本發明的有益效果如下：

(1)本發明為多級加熱除濕系統有效地除去干燥空氣中的水分和降低單級空氣溫差，多級加熱有效地提高送風溫度和降低單級空氣溫差，降低單級壓縮機的壓縮比，提高壓縮機的效率。

(2)本發明采用太陽能作為輔助熱源，有效地提高壓縮機的效率，降低能耗。吸附結構顯著地吸附太陽能并儲蓄，可以提高太陽能的利用率。

(3)本發明外圍護結構采用保溫材料，且本系統為全封閉系統，可以有效地排除外界環境的影響，使系統在低溫地區仍然保持穩定的運行工況。

(4)本發明的隧道式干燥室為隧道式干燥，隧道式干燥室前部(靠近送風口處)一側取出干燥好的物料，在隧道式干燥室尾部(靠近回風口處)一側添加新鮮的物料，能夠實現連續式干燥，提高干燥效率。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出隧道式的多級熱泵串聯干燥除濕系統的結構示意圖；

其中，N1、N2、Nn：第一級、第二級、第n級壓縮機；C1、C2、Cn：第一級、第二級、第n級冷凝器；V1、V2、Vn：第一級、第二級、第n級膨脹閥；E1、E2、En：第一級、第二級、第n級蒸發器；1：主風機；2：多級加熱室；3：多孔板；4：隧道式干燥室前門；5：隧道式干燥室；6：隧道式干燥室后門；7：回風道；8：多級加熱室；9：擋水板；10：混合室；11、14：新風口；12：透明隔熱板；13：吸附結構；15：外圍護結構。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例和附圖對本發明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護范圍。

在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

實施例1一種隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統

一種隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統，如圖1所示，包括：多級加熱室2、多級除濕室8、隧道式干燥室5、回風道7和混合室10；

所述多級加熱室2進口處設置有主風機1，并與混合室10相連通；所述多級加熱室2出口與隧道式干燥室5進口相連通，在隧道式干燥室5的前部與尾部分別設置多孔板3，并設置有隧道式干燥室前門4和隧道式干燥室后門6；所述隧道式干燥室5出口通過回風道7與多級除濕室8進口相連通；所述多級除濕室8出口與混合室10相連通，并且之間設置擋水板9。所述多級加熱室2至少包含兩個冷凝器C1-Cn；所述多級除濕室8包含至少兩個蒸發器E1-En；蒸發器下部放置蓄水盤，蓄水盤上設有排出管道；每個蒸發器通過壓縮機與冷凝器相連，冷凝器再通過膨脹閥與蒸發器相連構成獨立的熱泵系統，至少兩個獨立的熱泵系統構成多級熱泵系統。

本系統還包括太陽能系統，所述太陽能系統由透光隔熱板12、吸附結構13和新風口11、14組成，與混合室10通過新風口14連通。

本系統還包括控制系統，所述控制系統包括控制開關、溫度控制器、濕度控制器、PLC面板(圖1中未顯示)

實施例2隧道式多級熱泵串聯干燥除濕系統干燥物料的方法

在主風機1的作用下，氣體依次從第1級冷凝器C1到第n級冷凝器Cn進行逐級加熱升溫，逐級加熱升溫的氣體進入到隧道式干燥室5，與新鮮的物料進行熱濕傳遞，得到高溫高濕的氣體通過回風道7依次從第n級蒸發器En到第1級蒸發器E1進行逐級降溫除濕，逐級降溫除濕后的空氣進入到混合室(10)，通過主風機1再次進入從第1級冷凝器C1到第n級冷凝器Cn完成循環；

其中，所述新鮮的物料裝載在所述隧道式干燥室后門6一側，物料在隧道式干燥室5內沿著相反的送風方向逐漸移動，隧道式干燥室前門4一側卸載出干燥好的物料，可實現連續式干燥，提高干燥效率；

在干燥物料過程中，系統的補風量為零時，系統進行封閉式干燥除濕，有效地排除外界環境的影響，使系統在低溫地區仍然保持穩定的運行工況；

在進行物料裝載或卸載時，系統需要補一部分新風，新風從新風口11進入太陽能系統進行預熱處理，從新風口14排入混合室10，與逐級降溫除濕后的空氣進行混合，完成上述步驟；太陽能作為輔助熱源，有效地提高壓縮機的效率，降低能耗。

在整個系統的運行中，主風機1的風量以及熱泵機組壓縮機N1-Nn啟停或變頻通過控制系統進行操控。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。