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CN109489388A - 一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置 - Google Patents

一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置 Download PDF

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CN109489388A
CN109489388A CN201811469606.4A CN201811469606A CN109489388A CN 109489388 A CN109489388 A CN 109489388A CN 201811469606 A CN201811469606 A CN 201811469606A CN 109489388 A CN109489388 A CN 109489388A
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刘龙
崔国峰
李崇
魏佳雪
王文清
邢秀强
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Qingdao University of Technology
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Qingdao University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，包括干燥小室、风管、风机、凝结水盘、凝结水管、蒸发器、铜管、压缩机、冷凝器、节流阀、温度计、电加热丝、换热器、水泵、集热水箱、循环水管、太阳能集热器；所述干燥小室包括消防水带、消防水带进口、消防水带出口、人员出入门、工作台、静压箱、孔板；所述干燥小室内设置进口风与回风口。干燥装置内的循环空气在蒸发器处除湿，在冷凝器处加热，温度计检测送风温度，用来控制太阳能和电加热丝辅助加热的启停。干燥小室采用孔板送风方式。循环空气由风机提供动力，循环使用。本发明解决了消防水带使用后短时间无法干燥的问题，延长消防水带的使用年限。

Description

一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置
技术领域
本发明涉及一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，用于消防水带的干燥领域。
背景技术
消防水带作为重要的消防设备工具，用于运送高压水或泡沫等阻燃液体内部橡胶外部尼龙布构成的管道。由于消防水带的工作环境原因，消防水带使用后表面存在有大量水分，如果不及时对消防水带进行干燥处理，极易容易导致水带的发霉腐烂，缩短消防水带的使用年限，不利于消防水带的正常使用。同时，现阶段干燥装置产生的热风温度过高，消防水带内部橡胶极易因高温发生损坏。而本发明一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置的提出，解决了消防水带快速干燥的问题。该装置充分利用电能对消防水带表面进行干燥，维持热风在50℃~60℃，防止消防水带的发霉腐烂，大大延长消防水带使用年限，同时也避免了因热风温度过高对消防水带内部橡胶的影响，装置结构简单，具有很强的可行性，可广泛应用于消防干燥领域。
发明内容
本发明针对现如今消防水带在使用后无法及时进行干燥易发霉腐烂的问题，提供了一种结构简单，通过电能进行快速干燥的消防水带干燥装置。
本发明公开了一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，包括干燥小室、风管、风机、凝结水盘、凝结水管、蒸发器、铜管、压缩机、冷凝器、节流阀、温度计、电加热丝、换热器、水泵、集热水箱、循环水管、太阳能集热器；所述干燥小室包括消防水带、消防水带进口、消防水带出口、人员出入门、工作台、静压箱、孔板；所述干燥小室内设置进口风与回风口。干燥装置内的循环空气在蒸发器处除湿，在冷凝器处加热，温度计检测送风温度，用来控制太阳能和电加热丝辅助加热的启停。干燥小室采用孔板送风方式。循环空气由风机提供动力，循环使用。本发明解决了消防水带使用后短时间无法干燥的问题，延长消防水带的使用年限。
附图说明
图1是本发明一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置的示意图。其中，1、回风口；2.1、风管；2.2、风管；2.3、风管；3、风机；4、凝结水管；5、凝结水盘；6、蒸发器；7、铜管；8、压缩机；9、冷凝器；10、电加热丝；11、换热器；12、太阳能集热器； 13、变频水泵；14、水泵；15、太阳能循环水管；16、换热器循环水管；17、集热水箱；18、温度计；19、进风口；20、人员出入门；21、消防水带进口；22、干燥小室；31、节流阀。
图2是干燥小室的示意图。其中，20、人员出入门；21、消防水带进口；23、消防水带出口；24、静压箱；25、孔板；26、工作台。
图3是工作台的示意图。其中，26、工作台；27.1、钢管；27.2、钢管；27.3、钢管；27.4、钢管； 28.1轴承；28.2轴承、28.3轴承28.4轴承、28.5轴承、28.6轴承、28.7轴承、28.8轴承、29.1滚轮、29.2滚轮、29.3滚轮、29.4滚轮、30、支架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置作进一步说明。
如附图所示，一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其包括：包括干燥小室22、风管2、风机3、凝结水盘5、凝结水管4、蒸发器5、铜管7、压缩机8、冷凝器9、节流阀31、温度计18、电加热丝10、换热器11、变频水泵13、水泵14、集热水箱17、太阳能循环水管15、换热器循环水管16、太阳能集热器12；所述干燥小室22包括消防水带、消防水带进口21、消防水带出口23、人员出入门20、工作台26、静压箱24、孔板25；所述干燥小室22内设置进口风19与回风口1。所述回风口1与风管2.1连接，风管2.1与风机3进口连接，风机3出口与风管2.2连接，风管2.2内设置蒸发器6，蒸发器6下端设置凝结水盘5，凝结水盘5与凝结水管4连接，凝结水管4将凝结水排出干燥装置；风管2.3内设置冷凝器9；风管2.3内设置电加热丝10；风管2.3内设置换热器11；风管2.3末端设置温度计18；风管2.3连接进风口19；进风口19与静压箱24相连；静压箱24上表面为孔板25；孔板25上方放置工作台26；工作台26左右两侧支架30在距离地面1.5m处对称安装轴承27，每对对称轴承27由钢管28连接；钢管28可自由转动；干燥小室22右侧墙壁上距离地面1.5m处设置消防水带进口21，干燥小室22左侧墙壁上距离地面1.5m处对称设置消防水带出口23；干燥小室22下侧墙壁中间位置设置人员出入门20。
一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，进风口19处的干燥热空气焓为h 1 ，温度控制在50℃~60℃；回风口1处的低温湿空气的焓为h 2 ，流过蒸发器6以后的低温空气的焓为h 3 ；所述蒸发器6的制冷量为Q 1 =(h 2 - h 3 )m a ；所述冷凝器9的放热量为Q 2 =(h 1 - h 3 )m a ；m a 为干燥装置内循环湿空气中干空气的质量。
一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置中，铜管7中制冷剂通过蒸发器6汽化，吸收由回风口1进入的风管2.2中低温湿空气的汽化潜热，制冷剂变为制冷剂蒸汽进入压缩机8，压缩机8将制冷剂蒸汽压缩为高温高压制冷剂蒸汽，冷凝器9将冷凝放热将热量传给风管2.3中低温空气。制冷剂通过节流阀31降压后再次进入蒸发器6，进行循环工作。
所述风机3将风管2.1中低温空气由回风口1抽入，后经过蒸发器6冷却除湿，凝结水滴入凝结水盘5，由凝结水管4排出。冷却除湿后的空气经风管2.3到达冷凝器9处加热，经进风口19进入干燥小室22。
所述温度计18放置于风管2.3末端，当温度计18检测温度低于50℃时，优先开启太阳能集热器12辅助加热，若温度计18检测温度依然低于50℃，则开启电加热丝10辅助加热；当温度计18检测温度高于60℃时，优先关闭电加热丝10加热；当关闭电加热丝10加热后，温度计18检测的温度仍高于60℃，应减少变频水泵13的流量，使送风温度低于60℃。
循环水在太阳能集热器12中加热后，经水泵14输送到集热水箱17中，与集热水箱17中的水间接换热后返回太阳能集热器12；集热水箱17中的水被加热后，经变频水泵13输送到换热器11处，用于加热进入干燥小室22前的循环空气。
工作人员由人员出入门20进入，消防水带从消防水带进口21进入，放置在工作台26上，从消防水带出口23离开。钢管27的两端分别固定在对称的轴承28上，轴承28固定于工作台26两侧支架30上。
所述干燥小室中干燥热空气由进风口19进入干燥小室22中，进入静压箱24，通过静压箱24后由孔板25将干燥热空气送出，吹向所述工作台26上的消防水带，均匀送风，以保证更好的干燥效果；干燥热空气与消防水带接触后使得消防水带外表面的水分蒸发进行干燥，干燥后将相对湿度变大且温度变低的低温湿空气由风机3吸入回风口1，对空气进行循环加热。
所述一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，可用于但不仅限用于消防水带的干燥。

Claims (8)

1.一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，包括干燥小室、风管、风机、凝结水盘、凝结水管、蒸发器、铜管、压缩机、冷凝器、节流阀、温度计、电加热丝、换热器、水泵、集热水箱、循环水管、太阳能集热器；所述干燥小室包括消防水带、消防水带进口、消防水带出口、人员出入门、工作台、静压箱、孔板；所述干燥小室内设置进口风与回风口；所述回风口与风管连接，风管与风机进口连接，风机出口与风管连接，风管内设置蒸发器，蒸发器下端设置凝结水盘，凝结水盘与凝结水管连接，凝结水管将凝结水排出干燥装置；风管中设置电加热丝以及换热器，风管末端连接进风口；换热器通过循环水管与水泵和集热水箱相连；集热水箱通过循环水管与水泵，太阳能集热器相连；进风口与干燥小室中的静压箱相连，静压箱上表面为孔板；干燥小室右侧墙壁上距离地面1.5m处设置消防水带进口，干燥小室左侧墙壁上距离地面1.5m处对称设置消防水带出口；干燥小室下侧墙壁中间位置设置人员出入门。
2.根据权利要求1所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，进风口处的干燥热空气焓为h 1 ，温度控制在50℃~60℃；回风口处的低温湿空气的焓为h 2 ，流过蒸发器以后的低温空气的焓为h 3 ；所述蒸发器的制冷量为Q 1 =(h 2 - h 3 )m a ；所述冷凝器的放热量为Q 2 =(h 1 - h 3 )m a ；m a 为干燥装置内循环湿空气中干空气的质量，根据制冷量选择机组。
3.根据权利要求1所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，所述干燥小室中干燥热空气由进风口进入干燥小室中，进入静压箱，通过静压箱后由孔板将干燥热空气送出，吹向所述工作台上的消防水带，均匀送风；干燥热空气与消防水带接触后使得消防水带外表面的水分蒸发进行干燥，干燥后将相对湿度变大且温度变低的低温湿空气由风机吸入回风口，对空气进行循环除湿加热。
4.根据权利要求1所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，所述工作台的左右两侧支架上，在距离地面1.5m处对称安装轴承，每对对称轴承由钢管连接；钢管可自由转动；支架下端安装滚轮，以方便工作台的移动；所述消防水带放置于所述工作台的钢管上进行移动干燥。
5.根据权利要求1所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，所述蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀通过铜管连接，内部循环工质为制冷剂；所述压缩机和节流阀放置在干燥小室顶部；铜管中制冷剂在蒸发器内吸收由回风口进入的低温湿空气的热量，变为制冷剂蒸汽进入压缩机，压缩机将制冷剂蒸汽压缩为高温高压制冷剂蒸汽，通过冷凝器将热量传给低温空气，后通过节流阀降压再次进入蒸发器，不断循环进行工作。
6.根据权利要求1所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，所述太阳能集热器通过循环水管与水泵和集热水箱连接，集热水箱通过循环水管与水泵与换热器相连。
7.根据权利要求1所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，所述温度计放置于风管末端，当温度计检测温度低于50℃时，优先开启太阳能集热器辅助加热，若温度计检测温度依然低于50℃，则开启电加热丝辅助加热；当温度计检测温度高于60℃时，优先关闭电加热丝加热；当关闭电加热丝加热后，温度计检测的温度仍高于60℃，应减少变频水泵的流量，使送风温度低于60℃。
8.根据权利要求1所述的一种热泵和太阳能耦合的消防水带干燥装置，其特征在于，所述干燥小室墙壁可使用铁板焊制，也可使用钢筋混凝土材质；采用铁板焊制时，需对墙壁进行保温处理。
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