内加热式热泵干燥装置的设计
热泵干燥装置电控系统设计
热泵干燥装置电控系统设计摘要我国是农业大国，每年果蔬的产量巨大，其中需要进行干燥加工的比重很大，但目前我国对蔬菜干燥加工的技术还是比较落后，本课题将热泵干燥技术、自动检测技术、实时监控技术应用于蔬菜的干燥加工过程当中，重点开发设计了一个热泵干燥装置的电控系统，对蔬菜的干燥加工过程进行实时监控。
本文重点设计了一个热泵干燥的电控系统，该系统主要由热泵干燥装置、下位机控制系统和上位机监控系统组成。
热泵干燥装置由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、干燥风机等组成。
下位机控制系统由PLC、PLC模拟量扩展模块和传感器组成，传感器将采集到的温度、湿度、风速等模拟量信号传输到PLC模拟量输入模块，并转换成数字信号储存。
下位机PLC作为现场控制级，利用PLC 编程软件编写用户程序完成依据热泵干燥系统工艺要求多台设备多批次启动和停止、干燥过程温度的测量与调整、湿度的测量、过热能量的发散、故障的识别与处理，还有同上位机的RS485通讯。
上位机监控系统作为管理级，采用可编程终端人机触摸屏，通过编写触摸屏自带的组态软件，实现对现场数据的实时记录和处理，包括运行数据的显示、参数的设定、报警信息的显示和查询等功能。
本文设计的电控系统实现了蔬菜脱水加工的自动化，从而降低操作成本，提高产品品质。
关键词：蔬菜脱水；热泵干燥；可编程控制器；可编程终端；过程监控AbstractChina is a big agricultural country , the annual giant vegetable production , which requires a large proportion of the drying process , but our vegetable drying process technology is still relatively backward .This subject combines the heat pump drying technology with automatically detection technology and real-time monitoring technology for the drying process of vegetables , focusing on design of the electronic control system of a heat pump dryer for drying vegetables processing with the real-time monitoring.This article focuses on the design of a heat pump drying of electronic control system, which mainly consists of a heat pump dryer , lower machine control systems and PC monitoring system. The heat pump drying equipment consists of compressor , condenser , evaporator, expansion valve , drying fan. Lower position machine control system consists of PLC, PLC analog expansion modules and sensors , the sensor will collect temperature, humidity , wind speed and other analog signals to PLC analog input module and converted into a digital signal storage . Lower position machine as a field control level , user can write PLC programming software to complete multiple devices multiple batches starting and stopping , measuring and adjusting the temperature of the drying process , measuring humidity , thermal energy divergence, failure identification, as well as RS485 communication Ditto bit machine, which in accordance with the requirements of heat pump drying system processes. PC monitoring system as a management level , using the programmable terminal HMI touch screen, touch screen comes through the preparation of the configuration software, on-site real-time data recording and processing , including setting display operational data , parameters, alarm information display and query functions. This design of the electronic control system to achieve the automated processing of dehydrated vegetables , thereby reducing operating costs and improve product quality. Keywords: dehydrated vegetables ; heat pump drying; programmable logic controller; programmable terminal; process monitoring目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景和研究意义 (5)1.2热泵干燥的国内外研究现状 (5)1.2.1热泵干燥的国外研究现状 (5)1.2.2热泵干燥的国内研究现状 (6)1.3方案背景技术简介 (6)1.3.1可编程控制器（PLC）的现状与发展 (6)1.3.2可编程终端人机（PT）的发展现状 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)1.5本章小结 (8)第二章热泵干燥装置系统特性及控制要求 (8)2.1热泵干燥技术简介 (8)2.2热泵干燥装置的工作原理 (9)2.3热泵干燥装置的结构形式 (9)2.4热泵干燥装置的控制要求 (10)第三章热泵干燥装置电控系统的硬件设计 (10)3.1系统概述 (10)3.2热泵干燥装置电控系统的方案设计 (11)3.3电控系统的下位机硬件设计 (12)3.3.1下位机（PLC） (12)3.3.2上位机 (15)3.3.3内置模拟量输入输出模块 (16)3.3.4传感器的选型 (17)3.3.5变频器 (18)3.3.6继电器 (19)3.3.7电磁阀 (19)3.3.8 RS485通讯接口 (19)3.4热泵干燥装置电控系统的电路连接 (20)3.4.1下位机与继电器的连接 (20)3.4.2模拟量模块与传感器的连接 (21)3.4.3上位机与下位机的通讯接口 (22)第四章热泵干燥装置电控系统的软件设计 (22)4.1下位机PLC程序设计 (23)4.2上位机监控系统的设计 (25)4.3本章小结 (27)第五章结论与展望 (28)5.1主要研究工作及结论 (28)5.2本课题的展望 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 (32)第一章绪论1.1课题的研究背景和研究意义我国是农业大国，农副产品加工质量直接影响着农业生产部门的效益和人们的生活质量。
高温热泵烘干系统设计方案
高温热泵烘干系统设计方案高温热泵烘干系统设计方案一、引言高温热泵烘干系统是一种高效能、节能环保的烘干设备，通过利用热泵技术将低温废热转化为高温热能，可以广泛应用于食品、农产品、木材等行业的烘干工艺中。
本文将详细介绍高温热泵烘干系统的设计方案，并分析其优势和应用前景。
二、系统组成高温热泵烘干系统主要由以下几个部分组成：1. 烘干室：用于放置需要烘干的物料，并提供充分的通风和空间。
2. 热泵主机：负责热能的转换和传递，将低温废热转化为高温热能，以实现烘干的目的。
3. 空气送风系统：负责将热泵产生的热风送入烘干室，并保持室内通风良好。
4. 温度、湿度控制系统：用于监测和控制烘干室内的温度和湿度，保证烘干过程的稳定性和效果。
三、系统工作原理高温热泵烘干系统的工作原理是通过热泵主机工作循环将外界的低温热能转化为高温热能。
具体步骤如下：1. 蒸发器：在低温状态下，制冷剂从蒸发器中蒸发，吸收外界的低温热量，发生蒸发-吸热过程。
2. 压缩机：将低温低压制冷剂加压，使其温度和压力升高。
3. 冷凝器：加压后的制冷剂在冷凝器中释放热量，传递给热泵主机，形成高温高压制冷剂。
4. 膨胀阀：高温高压制冷剂经过膨胀阀放出部分压力，温度迅速下降，形成低温低压制冷剂。
通过以上循环往复，热泵主机可以不断将外界的低温废热转化为高温热能，并通过空气送风系统送入烘干室，进行烘干工艺。
四、系统优势高温热泵烘干系统相比传统的燃气或电力烘干设备具有以下几个优势：1. 节能环保：利用废热的回收和再利用，减少了对传统能源的依赖，降低了能源消耗和二氧化碳排放。
2. 高效烘干：热泵主机可以根据烘干工艺的要求，自动调节温度和湿度，保证烘干效果和产品质量的稳定。
3. 安全可靠：热泵主机采用全封闭设计，无需燃气供应和高压电，避免了火灾和安全事故的风险。
4. 灵活适应：热泵烘干系统适用于多种物料和工艺，可根据不同需求进行调整和扩展。
五、应用前景高温热泵烘干系统在食品、农产品、木材等行业的烘干工艺中具有广阔的应用前景：1. 食品行业：可用于面粉、饼干、奶粉等食品的烘干，保持原有的营养成分和口感。
热泵干燥装置课程设计
热泵干燥装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解热泵干燥装置的基本原理和运行机制；2. 学生能够掌握热泵干燥装置的主要组成部分及各部分功能；3. 学生能够了解热泵干燥技术在现代农业、食品加工等领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析热泵干燥装置的优缺点；2. 学生能够通过小组合作，设计简单的热泵干燥装置实验方案；3. 学生能够运用实验数据，评估热泵干燥装置的节能效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对热泵干燥技术的研究兴趣，激发学生探索新技术的热情；2. 培养学生团队合作精神，让学生在合作中学会相互尊重、沟通和解决问题；3. 增强学生的环保意识，使学生认识到热泵干燥技术在节能减排方面的重要性。
课程性质：本课程为应用物理与技术实践相结合的课程，旨在让学生在实际操作中掌握热泵干燥装置的相关知识。
学生特点：初三学生具有一定的物理基础和实验操作能力，对新技术有一定的兴趣和好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过实验、案例分析等教学方法，引导学生主动参与，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的团队合作精神和环保意识。
教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 热泵干燥装置原理：介绍热泵干燥装置的工作原理，包括制冷剂循环、热交换过程等，结合课本第五章第三节内容。
2. 热泵干燥装置的组成部分：详细讲解压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等主要部件的功能和作用，参考课本第五章第四节。
3. 热泵干燥技术的应用：分析热泵干燥技术在现代农业、食品加工、药品制造等领域的应用案例，结合课本第五章第五节。
4. 热泵干燥装置实验：设计实验方案，让学生动手操作，观察热泵干燥装置的运行过程，收集实验数据，与课本第六章实验内容相结合。
5. 热泵干燥装置的优缺点分析：从节能、环保、干燥效果等方面分析热泵干燥装置的优缺点，对比其他干燥方法，参考课本第五章第六节。
热泵式干衣机设计
热泵式干衣机设计热泵由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部分构成，内部充以适宜的循环工质。
基本工作过程为：低温低压的工质饱和蒸气从蒸发器出来，进入压缩机；压缩机消耗少量电能，把低压工质蒸气压缩为高压高温过热蒸气，进入冷凝器；工质在冷凝器中凝结，同时把工质内部积蓄的热量传给被加热空气，工质自身变为高压中温饱和液；之后进入节流阀，通过节流阀后变为低压低温湿蒸气，进入蒸发器；在蒸发器中吸收干衣箱排风或环境大气、地下水、海水、河水、湖水等低温热源处的热量，工质变为低压低温饱和蒸气，又进入压缩机开始下一个循环。
如此持续运行实现热量由低温热源向被加热空气的连续高效泵送。
热泵式干衣机的基本工作过程为：热泵冷凝器加热循环空气产生40℃～80℃，左右的干燥空气在循环风机推动下进入干衣箱；在干衣箱中，干燥空气流过湿衣物表面与湿衣物间进行热湿交换，吸收其中的水分，变为20℃～40℃左右的低温潮湿空气，排出干衣箱，进入热泵蒸发器；在热泵蒸发器中，低温潮湿空气被冷却至露点温度以下，析出从湿衣物中吸收的水分，变为0℃左右的冷冻干燥空气，进入热泵冷凝器；在热泵冷凝器中，冷冻干燥空气又被加热为40℃～80℃左右的中温干燥空气，通过循环风机提高压力后再进入干衣箱，开始下一个循环。
如此循环运行，实现衣物的连续高效干燥。
由此可见，热泵式干衣机可有如下几个突出优点：加热低温空气所用的热量绝大部分来自热泵蒸发器从干衣箱排风中吸收的余热（包括干燥空气的显热和水蒸汽的潜热），少部分是热泵压缩机的电能，系统具有较高的能效，电能的消耗量（运行费用）比直接电加热方式大幅度降低；在热泵蒸发器中用冷冻方法析出空气在干衣箱中吸收的衣物中的水分，出热泵蒸发器后冷冻干燥空气中的含湿量已很小（0℃时，仅为约4g水蒸气/kg干空气），只需再加热到中温，即可具有较好的吸湿能力，从而使衣物可以在较温和的条件下被干燥，可减少高温干燥对衣物材料的热损伤；热泵式干衣机是采用空气的密闭循环方式，可减少空气中灰尘和细菌对衣物的污染，且没有潮湿排入房间。
高效热泵烘干设计
高效热泵烘干设计高效热泵烘干设计高效热泵烘干是一种能够高效率地将湿衣物转变为干燥衣物的技术。
下面是一篇关于高效热泵烘干设计的文章，按照逐步思考的方式进行描述。
第一步：确定烘干需求在设计高效热泵烘干系统之前，我们首先需要确定烘干的需求。
这包括烘干的衣物种类、数量以及烘干时间等。
根据这些需求，我们可以选择适当的烘干设备和配置。
第二步：选择合适的热泵系统高效热泵烘干需要使用热泵系统来提供热量。
在选择热泵系统时，我们需要考虑烘干的效率和能耗。
一种常见的选择是空气源热泵，它能够从环境空气中提取热量，并将其传递到烘干室中。
另外，我们还可以考虑其他类型的热泵系统，如地源热泵或水源热泵，根据具体情况选择合适的系统。
第三步：确定烘干室的设计烘干室的设计需要考虑多个因素，包括空间需求、热量传递效率以及衣物的排列方式等。
为了提高热量传递效率，我们可以增加热交换器的表面积，以便更好地传递热量到衣物上。
此外，还应该考虑到衣物的通风情况，以保证衣物能够均匀受热。
第四步：优化热量传递过程为了进一步提高热量传递效率，我们可以采取一些优化措施。
例如，可以增加热风循环系统，将热空气重新循环到热泵系统中，以增加热量的回收利用。
此外，还可以考虑使用热泵系统的废热来预热新鲜空气，从而减少能耗。
第五步：控制系统的设计高效热泵烘干系统需要一个智能的控制系统来监测和控制烘干过程。
控制系统可以根据衣物的湿度和烘干时间来自动调节热泵系统的工作状态。
此外，还可以通过传感器监测热泵系统的温度和湿度，以及烘干室中衣物的状态。
第六步：能源管理和维护设计高效热泵烘干系统后，我们还需要考虑能源管理和系统的维护。
通过合理管理能源使用，例如合理设置烘干温度和时间，可以进一步节约能源。
此外，定期检查和维护热泵系统，保持其正常运作也是非常重要的。
总结：高效热泵烘干是一种能够高效利用能源并提高烘干效率的技术。
通过逐步思考，我们可以设计出一个符合烘干需求、能耗低且易于维护的系统。
热泵式干衣机设计
热泵式⼲⾐机设计热泵式⼲⾐机设计1 热泵式⼲⾐机的设计分析1.1 热泵式⼲⾐机⼯作原理热泵与电加热、PTC加热等能量转换⽅式不同，是⼀种能量转移装置。
具体来说就是以消耗部分能源为代价，从低位热源中吸取热量，然后将消耗的能源与吸取的热量⼀起传递给⾼位热源，实现加热的⽬的，可见这种⼯作⽅式⽐现有⼲⾐机要节约能源。
如图1所⽰。
图1中热泵由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部分构成，内部充以适宜的循环⼯质。
基本⼯作过程为：低温低压的⼯质饱和蒸⽓从蒸发器出来，进⼊压缩机；压缩机消耗少量电能，把低压⼯质蒸⽓压缩为⾼压⾼温过热蒸⽓，进⼊冷凝器；⼯质在冷凝器中凝结，同时把⼯质内部积蓄的热量传给被加热空⽓，⼯质⾃⾝变为⾼压中温饱和液；之后进⼊节流阀，通过节流阀后变为低压低温湿蒸⽓，进⼊蒸发器；在蒸发器中吸收⼲⾐箱排风或环境⼤⽓、地下⽔、海⽔、河⽔、湖⽔等低温热源处的热量，⼯质变为低压低温饱和蒸⽓，⼜进⼊压缩机开始下⼀个循环。
如此持续运⾏，实现热量由低温热源向被加热空⽓的连续⾼效泵送。
1.2 热泵式⼲⾐机的结构与原理热泵式⼲⾐机的结构和原理⽰意如图2所⽰，热泵式⼲⾐机由热泵系统、⼲⾐箱、循环风系统构成。
热泵系统⼜由热泵压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部分及循环⼯质、⼲燥过滤器等辅助部件构成；⼲⾐箱由上下导流板、⾐物架、⾐物、箱壁、新风调节进出⼝、新风净化装置（可不加）、箱门等构成；循环风系统由循环风机、风道构成。
整套装置通过密封循环风道，将热泵与⼲⾐箱有机地结合为⼀个紧凑⾼效的⼲燥系统。
图2中热泵式⼲⾐机的基本⼯作过程为：热泵冷凝器加热循环空⽓，产⽣40-80℃左右的⼲燥空⽓，在循环风机推动下进⼊⼲⾐箱；在⼲⾐箱中，⼲燥空⽓流过湿⾐物表⾯，与湿⾐物间进⾏热湿交换，吸收其中的⽔分，变为20-40℃左右的低温潮湿空⽓，排出⼲⾐箱，进⼊热泵蒸发器；在热泵蒸发器中，低温潮湿空⽓被冷却⾄露点温度以下，析出从湿⾐物中吸收的⽔分，变为0℃左右的冷冻⼲燥空⽓，进⼊热泵冷凝器；在热泵冷凝器中，冷冻⼲燥空⽓⼜被加热为40-80℃左右的中温⼲燥空⽓，通过循环风机提⾼压⼒后再进⼊⼲⾐箱，开始下⼀个循环。
890热泵干燥装置研发设计技术路线
890热泵干燥装置研发设计技术路线
lengrepingtai（冷热平台）
lengrekeji（冷热科技）
技术路线
热泵干燥（烘干）装置的基础内容请参见“冷热平台”微信公众号前面内容。
热泵干燥装置研发设计的基本技术路线如下图。
物料物性及干燥要求
物料物性包括热物性、化学物性、生理活性、环境特性、电磁声光等物理特性等。
干燥要求包括初始含水率、产品含水率、物料处理量、物料干燥能耗、物料中有效成分保留率及色、香、味、质构等要求。
干燥方式及干燥器优选
根据物料特性及干燥要求，优选干燥方式，如对流加热、导热、红外、真空、电磁、超声波、吸附等，并基于此优选适宜的干燥器型式。
物料干燥动力学
通过理论或实验等方法，掌握物料中水分、有效成分、质构、色泽等在不同的干燥参数下随时间的变化规律。
物料干燥工艺
根据物料干燥要求和干燥动力学规律，确定不同干燥时段物料的最佳干燥参数，建立优化的物料干燥工艺。
干燥器设计
根据干燥器选型和物料干燥工艺，对干燥器具体结构及参数等进行初步设计。
热泵设计
根据物料干燥工艺和初步设计的干燥器，初步设计与之匹配的热泵，包括流程、结构、参数等。
热泵干燥系统总体优化
根据物料干燥工艺要求，以系统总体性能最佳为目标，对热泵干燥装置及干燥工艺等进行总体优化，进而再对干燥器和热泵进行精细设计。
上述技术路线中很多环节需通过软件和实验装置进行；对热泵干燥系统进行总体优化设计后，也需基于实验装置和实际装置的运行情况，再对设计软件、干燥器、热泵等进行进一步完善。
热电热泵烘干系统设计
界空气 ， 略微加大了冷热端间的平均温差， 系统的效率有所下降 ， 但缩短 了烘干时间。 １１３ 除湿循 环 这种 系统是作 为除湿机使 用 ， 别适 用于一 些对 湿度 要求 比较 高 的场 所 。空气 在 。． 特
料优值系数仍然不够理想的限制 ， 其效率不及机械制冷或吸收式制冷等其他制冷形式 ， 因而在建筑环境 制冷领域 限制 了这种技术 的应用 和发 展 ， 与其 他 制 冷形 式 相 比， 电制冷 仍 然具 有 许 多独 特 的优 越 但 热 性： 系统 简单 、 机械传 动 、 无 无工质运 行 、 控简单 精 确 、 量 范 围大等 等。 因而在 一些 特 殊 制冷 （ ） 调 容 热 条
第３ ０卷 第 ４期
２０ 年 ８月 ０７
鞍 山 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＡｎ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｓ ａ ｉｅ ｓ ｙｏ ｃ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｔ ｅ
Ｖ０． ０Ｎｏ． １３ ４
Ａｕ ． ２ ０ ｇ ，０ ７
开发提供了新途径， 为家电节能提供 了新思路。热电热泵烘干机在节能、 环保、 安全等方面与其他形式
干衣机相 比， 有明显 的优 越性 ， 它 的成功研 制具有 重要 意义 。 具 因此 半 导体热 电偶及半 导体化合 物固溶 体理论 提 出后 ， 电制冷技术 得到 了突飞猛进 的发 展 ， 管受材 热 尽
采 用这种流 程主要 是考 虑到 系统冷端温 度如果 达不 到 冷端 空气 的冷 凝温 度 ， 除湿 就 比较 困难 。特
别是随着干衣过程的进行 ， 水分蒸发速度减缓 ， 蒸发量逐渐减少 ， 如果仍采用全封 闭循环 ， 效率就非常
低， 延长 了烘干 时间 。这种 系统仍然 回收 了从烘 干室 出来 的湿热 空气 的热 能 ， 只是 热端进 口空气采用外
热泵干燥装置的基础知识与设计
干燥的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶剂，以便于物料的包装、运输、贮藏、加工和使用。
工程上将物料中水分除去的方法包括机械法（离心、压榨等）、加热方法、化学吸附方法等。
干燥一般是指利用加热方法除去物料中水分的过程（热传导、热对流和热辐射三种）。
常规干燥装置通常直接用电加热或燃料燃烧来获得干燥所需的热能，能耗大，污染大。
而热泵是一种高效制热装置（产出的热能>消耗的能量）。
干燥是工农业生产中广泛使用且耗能巨大的加工工艺，世界各国都在对干燥工艺的节能技术进行大量的研究。
作为一种新型技术的热泵干燥系统，由于其较常规气流干燥在能源消耗和干燥成本方面具有明显的优势，因而逐渐成为人们研究的热点。
热泵实质上是一种热量提升装置，其作用是从周围环境中吸取热量并把它传递给温度更高的被加热对象（原理与制冷机相同，都按照逆卡诺循环原理来工作，区别在于工作温度范围不一样）。
热泵干燥系统是一种不采用电加热丝加热或其它热源辐射加热的除湿干燥设备，因而其具有节能、低温、安全、环保等优点。
目前所开发的热泵干燥系统按照热泵特性划分，主要有如下几类：1.蒸气压缩式热泵干燥系统，由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器构成封闭系统。
蒸气压缩式热泵也称为机械压缩式热泵，该类热泵用电机、内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机等驱动压缩机，使热泵工质在热泵中循环流动，实现高效制热，是应用最广泛的热泵装置。
2.吸收式热泵干燥系统，由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀、溶液泵、溶液阀、溶液交换器组成封闭回路。
吸收式热泵以热能为驱动能源，使发生器中的工质对（工质+吸收剂）溶液沸腾，产生工质蒸汽，并在热泵中循环流动，实现热泵的制热功能，也是目前应用较多的热泵装置。
3.化学热泵干燥系统（如吸附式热泵干燥系统等）以热能为驱动能源，可以利用低品位的工业余热、太阳能热源等，因此具有节能、清洁的优点。
然而此类热泵的单位制冷、制热量较低，且总体除湿率偏低。
4.其它热泵干燥系统（蒸汽喷射式等），因能源效率或者技术问题应用不如前三种广泛。
热泵式烘干机的整体设计空调毕业设计说明书
目录1 绪论 (2)1.1 本课题的研究背景和意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 本课题的主要研究内容 (3)2 热泵式烘干机的整体设计 (4)2.1 箱体的设计 (5)2.1.1 箱体钢板的选择 (5)2.1.2保温层材料的选择 (5)2.1.3 箱体有效容积的确定 (6)2.2 热泵系统的设计 (6)2.2.1 制冷剂的选择 (6)2.2.2热泵系统形式的选择 (7)3 传热传质过程热力分析和计 (8)3.1 干燥过程有关概念 (8)3.2 空气传热传质的分析计算 (10)3.3 干燥介质传热传质过程的分析计算 (12)4 热泵系统的设计计算 (14)4.1 热泵系统工作条件的确定 (14)4.2 热泵系统的热力计算 (15)5 热泵系统的设备设计计算与选型 (16)5.1 压缩机的设计选择 (17)5.2 冷凝器的设计选型 (20)5.3 蒸发器的设计选型 (21)5.4 热力膨胀阀的选型 (22)5.5 油分离器的选择 (24)5.6 储液器的选择 (24)5.7 气液分离器的选择 (25)5.8 干燥过滤器的选择 (26)6 风系统的设计 (27)6.1 冷凝风机和风口的设计 (27)6.2 蒸发器风机的选择 (28)6.3 过滤器的设计 (29)7 控制系统的设计和选型 (29)7.1 电机启动、停止控制设计 (29)7.2 位式温度控制设计和选型 (30)7.3 温度调节仪的选型 (32)7.4 温度传感器的选择 (33)8 结论 (34)谢辞 (36)参考文献 (37)1 绪论1.1 本课题的研究背景和意义干燥技术的应用，在我国具有十分悠久的历史。
闻名于世的造纸技术，就显示了干燥技术的应用。
随着工业现代化的进展，干燥操作广泛用于国民经济各部门，如农业、制革、林业、化工、食品、造纸、矿业、纺织和建筑等生产过程。
干燥工艺先进与否直接影响着产品的质量与能耗。
汉果盛产于广西桂林，一种名贵药材，性凉味甘，功能清肺润肠。
热泵干燥实验装置设计
题目：热泵干燥实验装置设计一、毕业设计内容及要求(一）原始依据（文献综述等）本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计，要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
原始资料：热泵功率：2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
参考文献：1．中华人民共和国国行业标准，采暖通风与空气调节设计规范，GB50019-2003。
2．中华人民共和国国行业标准，办公建筑设计规范，JGJ67-19893. 赵荣义，范存养，薛殿华等.空气调节.北京：中国建筑工业出版社，20034．陆耀庆.实用供热空调设计手册. 北京：中国建筑工业出版社,20005．刘旭,冯玉琪.实用空调技术精华---设计、安装与维修实例大全. 北京：人民邮电出版社,20016．冯玉琪，徐玉标，吕关宝.新编实用空调制冷设计、选型、调试、维修手册. 北京：电子工业出版社,19977．周邦宁主编.中央空调设备选型手册.19998．李峥嵘.空调通风工程识图与施工.合肥：安徽科技出版社，2001（二）设计内容和要求：（说明书、专题、绘图、试验结果等）设计内容：本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计，要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
技术参数：热泵功率：2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
研究步骤：1.干燥热负荷的计算；2.湿负荷的计算；3.热泵系统方案的确定；4.干燥热风系统的设计；设计要求：（一）按毕业设计任务书，编写毕业设计说明书。
毕业设计说明书字数不少于2万字（包括计算及图表），计算机打印，按学校规定的统一格式。
（二）绘制系统布置图纸1号图纸4张，总计零号图纸2张。
（三）设计说明书应包括以下内容并装订成册：1.封面：按规定的统一格式。
2.设计任务书：按统一格式。
3.答辩成绩：按统一格式。
热泵烘干设计方案
热泵烘干设计方案热泵烘干是一种采用热泵技术进行烘干的设备，它通过热泵循环系统将空气中的热能转移到湿衣物上，使其迅速蒸发水分，从而实现快速高效的烘干效果。
下面是一个热泵烘干设计方案。
1. 设备选型：根据需要烘干的衣物量和烘干效果要求，选择合适的热泵烘干机型号。
要考虑机器的容量、热泵系统的效率和耐用性等因素，以确保设备能够稳定、高效地工作。
2. 热泵循环系统设计：热泵烘干机的核心部分是热泵循环系统，它由压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器等组成。
在设计时，要充分考虑热泵系统的热能转换效率和能量利用率，尽量减少能源的消耗。
可以采用双回路或多回路的热泵循环系统，以提高烘干效率。
3. 烘干室设计：热泵烘干机的烘干室是衣物放置的区域，要适当设计烘干室的大小和结构，以满足不同批次的烘干需求。
同时，要考虑烘干室的通风和排湿能力，确保烘干效果和衣物质量。
4. 控制系统设计：热泵烘干机的控制系统包括温度控制、湿度控制和时间控制等功能。
要设计合理可靠的控制系统，保证烘干机的操作简便、稳定可靠。
可以考虑采用自动控制系统，根据衣物的湿度和烘干时间来实现智能控制。
5. 安全保护措施：热泵烘干机在运行过程中可能会产生高温和高压等危险因素，需要设计相应的安全保护措施。
例如，安装高温报警装置和压力保护装置，以及防止电器部件过热的散热措施等。
6. 节能环保设计：热泵烘干机作为一种新型烘干设备，要充分考虑节能环保因素。
可以采用余热回收技术，利用热泵系统产生的余热进行再利用，减少能源的消耗。
同时，要使用环保冷媒，减少对大气层的损害。
以上是一个热泵烘干设计方案的主要内容，通过合理的选型、循环系统设计、烘干室设计、控制系统设计、安全保护措施和节能环保设计等方面的考虑，可以保证热泵烘干机具有高效、稳定和可靠的烘干效果，同时降低能源的消耗和环境污染。
两级加热的高温热泵烘干机组设计计算
设计两阶段高温热泵干燥装置时，要考虑几个关键因素。
在第一阶段，热泵会从周围的空气中吸收热量，使其更热。
这通常涉及使用气压器
和热交换器。
在第二阶段，空气在进入干燥室之前会变得更热。
这个步骤往往包括另一个热交换器和也许一些额外的加热元件。
当它设计一个高温热泵干燥装置时，有很多事情需要考虑。
我们指的
是理想的干燥温度，周围空气的热度或冷度，空气的耐热能力，让事
物干燥需要多长时间，以及我们工作的空气的强度。
通过考虑所有这
些变量，我们可以找出热泵的完美尺寸和功率，并且决定建立热交换
器的最佳方法，以及我们需要的任何额外的加热装置。
这就像拼图拼图的片段，但是，而不是一个漂亮的图片在结尾，我们得到完美的干货！
还必须根据党的原则和政策，考虑热泵干燥装置的能源效率。
这可以
通过热泵的性能系数（COP）来评估，该系数代表向干燥室提供的热
量与热泵运行所必需的能量输入的比例。
通过优化热泵设计，考虑干
燥过程的具体要求，可以最大限度地减少能源消耗，确保干燥机组的
高效运转，与党对可持续高效资源利用的重视保持一致。
内加热式热泵干燥装置的设计
内加热式热泵干燥装置的设计谢继红;陈东;李桂水【摘要】内加热式热泵干燥装置通过导热加热方式提供物料中水分气化所需热能,可获得较高的能源效率和除湿能耗比.在介绍内加热式热泵干燥装置基本结构和工作过程的基础上,给出了其物料衡算、能量衡算和主要部件选型参数的计算公式,为内加热式热泵干燥装置的设计提供了较好的参考.【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】热泵;干燥;内加热;设计;除湿能耗比【作者】谢继红;陈东;李桂水【作者单位】天津科技大学机械工程学院;天津科技大学机械工程学院;天津科技大学机械工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ051.8+920 引言热泵干燥装置具有节能、易对热敏物料进行低温干燥、易对危险性物料进行惰性介质干燥、易对异味物料进行干燥介质全封闭循环干燥等特点，具有突出的应用优势[1-3]。
内加热式热泵干燥装置是由热泵回收干燥器排气余热来制取热能，并主要通过导热方式加热物料使其中水分气化，装置中的循环空气主要用于带走物料中蒸发出的水蒸气，因此干燥器进口空气温度相对较低，而单位质量空气在干燥器中带走的水蒸气量则较多，使内加热式热泵干燥装置具有较高的能源效率和除湿能耗比 [4-5]。
内加热式热泵干燥装置中的内加热式干燥器可根据物料特性有多种选择，如内加热流化床式干燥器、盘式干燥器、转鼓式干燥器等，热泵则一般采用单级蒸气压缩式。
本文着重给出内加热式热泵干燥装置设计所需的物料衡算、能量衡算和主要部件选型参数计算方法。
1 内加热式热泵干燥装置的基本结构及原理内加热式热泵干燥装置的基本结构如图1所示。
图1中压缩机、冷凝器（含冷凝器A、冷凝器B及辅助冷凝器）、节流阀与蒸发器组成热泵，热泵蒸发器用于回收干燥器排气余热，热泵冷凝器A用于加热循环空气，热泵冷凝器B用于加热物料并提供物料中水分气化所需的热能。
图1 内加热式热泵干燥装置的基本结构含湿量很低的干燥空气进入干燥器，近似等温吸收物料中排出的水蒸气，到干燥器出口处变为含湿量较高的湿空气，经除湿器降温除湿后，再经加热器加热升温后回到干燥器。
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单位 空气循 环 量为 ：
Ｚ ： —Ｌ
ａ ２ － ＿ ａ １
（ ６ ）
式 中 —— 干 空气循 环量 ，ｋ ｇ ／ ｓ ；
— —
进干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ； 出干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ；
第３ ４ 卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
化 工装 备技 术
、
。
…
、
干燥技术一
内加 热式热科技大学机械工程学 院）
摘
要
内加 热 式热 泵干 燥装 置通 过 导 热加 热 方式提 供 物料 中水分 气化 所 需 热能 。可获得 较
ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ － ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｕ ｍｐ ｄ ｒ ｙ ｅ ｒ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｈｅ ａ ｔ ｐ ｕ ｍｐ；Ｄｒ ｙｉ ｎ ｇ ；Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ － ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ；Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ； Ｓ ＭＥＲ
风机风 量计算 式 为 ：
湿量较高的湿空气 ，经除湿器降温除湿后 ，再经加 热器加热升温后回到干燥器。循环空气通过风道在 干燥 器 、除湿 器 、加热 器之 间循环 流动 ，从物料 中
内加 热式 热泵 干燥 装置 中的 内加 热 式 干燥 器可
０ 引言
根据物料特性有多种选择 ．如内加热流化床式干燥
器 、盘式干燥器、转鼓式干燥器等 ，热泵则一般采 用单级蒸气压缩式。本文着重给出内加热式热泵 干 燥装置设计所需 的物料衡算 、能量衡算和主要部件 选型参数计算方法。 １ 内加热式热泵干燥装置的基本结构及原理 内加 热式热泵干燥装 置的基本结构 如图 １ 所
Ｂ及辅 助冷凝器） 、节流 阀与蒸发器组成热泵 ，热 泵蒸发器用于 回收干燥器排气余热 ，热泵冷凝器 Ａ
用 于加热循 环空气 ，热泵 冷凝 器 Ｂ用于加热物料
２
４ ｃ ｏ ： ｒ ＿ 装备 技 术
第３ ４卷 第 １ 期
走 ．故干空气循环量计算式为 ：
：
（ ５ ）
ａ ２ — — ａ １
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｌｓ ａ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈ ｅ ａ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｎ ａ ｎ
高的能 源效 率和 除 湿 能耗 比 。在 介 绍 内加 热 式 热泵 干 燥装 置基 本 结构 和 工作 过程 的基 础 上 ，
给 出了其物料衡 算、能量衡算和主要部件选型参数 的计算公式．为内加热式热泵干燥装置的 设计提供 了较好的参考。
关键 词 热泵 干燥 内加 热 设 计 除 湿能耗 比
厂
一
图１ 内加热式热泵干燥装置的基本 结构
并提供物料中水分气化所需的热能。 含湿量很低的干燥空气进入干燥器 ，近似等温 吸收物料 中排 出的水蒸气 ，到干燥器出口处变为含
ｆ － 一 单位空气循环量 （ 物料 中蒸发 １ 水 分所消耗的干空气量） ， 。
（ ３ ）风机风 量
气余热来制取热能，并主要通过导热方式加热物料 使其 中水分气化 ．装置 中的循环空气主要用于带走
物料中蒸发出的水蒸气 ，因此干燥器进 口空气温度 相对较低 。而单位质量空气在干燥器 中带走的水蒸 气量则较多 ，使内加热式热泵干燥装置具有较高的
能源效率和除湿能耗 比 。
谢继红 ，女 ，１ ９ ６ ９ 年生 ，硕士 ，副教授 。天津市 ，３ ０ ０ ２ ２ ２ 。
中 图分类 号 Ｔ Ｑ ０ ５ １ ． ８ ９ ２
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ － ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｈｅ ａ ｔ Ｐｕ ｍｐ Ｄｒ ｙ ｅ ｒ
ｉ ｅ Ｊ ｉ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｄｏ ｎ ｇ Ｌ ｉ Ｇｕ ｉ ｓ ｈ ｕ
示 。图 １中压缩 机 、冷 凝 器 （ 含 冷凝 器 Ａ、冷凝 器
热泵干燥装置具有节能、易对热敏物料进行低 温干燥 、易对危险性物料进行惰性介质干燥 、易对 异味物料进行干燥介质全封闭循环干燥等特点 ．具 有 突出 的应用 优势 ｆ ｌ ＿ ３ Ｊ 。
内加 热式 热泵 干燥 装置 是 由热泵 回收干 燥器 排