CN111189316A - 一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干*** - Google Patents

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Abstract

一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，属于粮食加工设备技术领域，烘干***由烘干机、排风通道、进风通道、热管换热装置、低温热管、新风口、灰房、喷淋装置、喷淋水管、沉淀池、水源热泵进水管、自来水补水管、过滤器、蒸发器、膨胀阀、压缩机、冷凝器和送风管道连接组成，本发明结构合理，利用烘干机的排风与新风进行热量交换，利用低温冷水喷淋被降温后的排风，低温冷水升温后作为水源热泵的热源，提高了***的能量利用率，利用喷淋的方法，对粮食烘干机的排风进行喷淋除尘，同时含有大量灰尘、杂质的排风经过喷淋除尘可直接通过灰房的排风口排入大气环境，不会对环境造成污染，解决了传统烘干方式的高能源消耗及污染排放问题。

Description

一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***
技术领域
本发明属于粮食加工设备技术领域，涉及一种粮食烘干热泵***，具体的说是涉及一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***。
背景技术
近年来，随着粮食种植向集约化、规模化发展，农业生产的机械化程度越来越高，粮食数量多，水份高，难以集中晾晒处理，容易霉变造成损失。据***粮农组织调查，全球性粮食因干燥和储藏不当造成的损失高达5～10%。面对大批量、高水分的粮食，如何减少收获后的粮食损失已成为一项十分艰巨的任务，实现粮食高效、安全、经济的干燥将对粮食安全有非常深远的意义。
一般的粮食干燥设备通常采用煤炭、油类或木材作为燃烧材料，会产生大量烟雾和废气，对环境及干燥物造成很大的污染，且耗时耗力。与之相比，粮食热泵烘干机具有高效、节能环保、干燥温度低、脱水率高和卫生安全等特点。热泵干燥技术是一种缓和的、接近自然的干燥方式，能最大限度地保留干燥物内的营养成分且不破坏其原有结构。因为所需的干燥时间较短，所以对粮食发芽率影响低。使用热泵***干燥，可杜绝因燃烧而产生的废气、废渣污染。热泵干燥是一种新型的干燥技术，以消耗一部分的高品位能量为代价，实现把低温热源中的热量转移到高温热源中。热泵干燥正成为我国粮食干燥技术及设备发展的一个方向。然而，热泵烘干过程中会产生大量热的排风，一般都直接外排到大气环境中。该排风含有大量的灰尘、杂质，直接排放将会对大气环境造成污染，不环保；且该排风温度高，直接排入大气造成能量浪费。
目前国内部分热泵型烘干***和烘干机直接将其蒸发器放置在排风环境中，利用烘干机排出的热风作为热源，因为排风含有大量的灰尘、杂质，需要对排风进行除尘处理或对蒸发器进行间隔性清洗，造成余热资源的浪费，同时运行费用相对较高。
发明内容
本发明的目的是针对目前热泵型烘干***排风中含有大量的灰尘、杂质，会对大气环境造成污染，不环保，排风温度高，排入大气造成能量浪费，提供一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，可实现烘干机排风的热量的梯度回收利用，实施深度热量回收，可解决排风污染大气环境及排风余热浪费的问题。
本发明的技术方案：一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，其特征在于：所述烘干***由烘干机、排风通道、进风通道、第一热管换热装置、第二热管换热装置、低温热管、新风口、灰房、喷淋装置、喷淋水管、沉淀池、水源热泵进水管、自来水补水管、过滤器、蒸发器、膨胀阀、压缩机、冷凝器和送风管道组成；所述烘干机的出风口通过排风通道连接至所述灰房的进风口，排风通道中设有第一热管换热装置和第二热管换热装置，所述灰房内部设有喷淋装置，并在底部设有沉淀池，所述沉淀池的一侧与自来水补水管相连通，底部通过水源热泵进水管与过滤器的进水口连通，所述过滤器的出水口通过水管与蒸发器连通，所述蒸发器通过制冷循环管与压缩机连通，所述压缩机通过制冷循环管与冷凝器连通，所述冷凝器通过制冷循环管与膨胀阀连通，所述膨胀阀通过制冷循环管与蒸发器连通，所述蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀构成一个制冷循环回路，所述蒸发器通过喷淋水管与喷淋装置连通，所述冷凝器放置在送风管道中，所述送风管道与烘干机的进风口连通。
所述灰房内设有喷淋装置，灰房的一侧设有灰房排风口。
所述过滤器与蒸发器之间的水管路上设有循环泵。
所述第一热管换热装置和第二热管换热装置串联设置，在第一热管换热装置、第二热管换热装置的内部分别设有若干低温热管。
所述第一热管换热装置、第二热管换热装置分为上下两个腔体，上腔体分别连通新风口和进风通道，下腔体分别连通排风通道和灰房。
本发明的有益效果为：本发明提出的一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，烘干***整体由烘干机、排风通道、进风通道、第一热管换热装置、第二热管换热装置、低温热管、新风口、灰房、喷淋装置、喷淋水管、沉淀池、水源热泵进水管、自来水补水管、过滤器、蒸发器、膨胀阀、压缩机、冷凝器和送风管道连接组成，本发明结构合理，利用烘干机的排风与新风进行热量交换，对新风进行预热，此过程不需要消耗电能，利用低温冷水喷淋被降温后的排风，进一步提取排风余热，低温冷水升温后作为水源热泵的热源，通过冷凝器对预热的新风进行再热达到粮食烘干机的进风要求，其干燥方式更温和，利用喷淋的方法，对粮食烘干机的排风进行喷淋除尘，排风与喷淋水进行热交换，产生的具有一定温度的污水排入沉淀池中，同时含有大量灰尘、杂质的排风经过喷淋除尘可直接通过灰房的排风口排入大气环境，本发明沉淀池内具有一定温度的污水经过过滤器过滤后作为水源热泵的低温热源，经过过滤器过滤后的污水在蒸发器中与制冷工质进行热交换后再次用作喷淋水，达到节约水资源的目的，减少了水的消耗量，达到节能目的，解决了传统烘干方式的高能源消耗及污染排放问题，提高了***的能量利用率。
附图说明
图1 为本发明***结构示意图。
图中：烘干机1、排风通道2、进风通道3、第一热管换热装置 4、第二热管换热装置5、低温热管6、新风口7、灰房8、喷淋装置9、灰房排风口10、喷淋水水管11、沉淀池12、水源热泵进水管13、自来水补水管14、过滤器15、循环泵16、蒸发器17、膨胀阀18、压缩机19、冷凝器20、送风管道21。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，由烘干机1、排风通道2、进风通道3、第一热管换热装置4、第二热管换热装置5、低温热管6、新风口7、灰房8、喷淋装置9、喷淋水管11、沉淀池12、水源热泵进水管13、自来水补水管14、过滤器15、蒸发器17、膨胀阀18、压缩机19、冷凝器20和送风管道21组成；烘干机1的出风口通过排风通道2连接至灰房8的进风口，排风通道2中设有第一热管换热装置4和第二热管换热装置5，灰房8内部设有喷淋装置9，并在底部设有沉淀池12，沉淀池12的一侧与自来水补水管14相连通，底部通过水源热泵进水管13与过滤器15的进水口连通，过滤器15的出水口通过水管与蒸发器17连通，蒸发器17通过制冷循环管与压缩机19连通，压缩机19通过制冷循环管与冷凝器20连通，冷凝器20通过制冷循环管与膨胀阀18连通，膨胀阀18通过制冷循环管与蒸发器17连通，蒸发器17、压缩机19、冷凝器20、膨胀阀18构成一个制冷循环回路，蒸发器17通过喷淋水管11与喷淋装置9连通，冷凝器20放置在送风管道21中，送风管道21与烘干机1的进风口连通。
如图1所示，一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，灰房8内设有喷淋装置9，灰房8的一侧设有灰房排风口10；过滤器15与蒸发器17之间的水管路上设有循环泵16；第一热管换热装置4和第二热管换热装置5串联设置，在第一热管换热装置4、第二热管换热装置5的内部分别设有若干低温热管6；第一热管换热装置4、第二热管换热装置5分为上下两个腔体，上腔体分别连通新风口7和进风通道3，下腔体分别连通排风通道2和灰房8。
如图1所示，一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***的工作原理如下：粮食在烘干机1内通过热风烘干之后产生含有大量灰尘、杂质的相对温度较高的排风通过排风通道2、第一热管换热装置4和第二热管换热装置5再进入灰房8。在第一热管换热装置4和第二热管换热装置5的下腔体中，低温热管6的蒸发端吸收了排风的热量，降低了排风的温度后，进入灰房8。由于灰房8的截面积突然增大，被热管降温后的排风在灰房8的水平流动速度显著减小，含有大量灰尘、杂质的排风在灰房8内运动时，开启喷淋装置9进行洒水喷雾除尘，排风与喷淋水进行热交换，产生具有一定温度的污水，污水排至沉淀池12中。经过喷淋除尘后的排风通过灰房排风口10直接排入大气环境中，不会造成环境污染。
沉淀池12中具有一定温度的污水经过过滤器15过滤后在循环泵16的压力作用下压入蒸发器17，具有一定温度的污水作为水源热泵的低温热源在蒸发器17中与制冷工质进行热量交换，经过热量交换之后的水通过喷淋水管11再次进入喷淋装置9进行洒水喷雾除尘取热，形成水源热泵的取热循环。沉淀池12接有的自来水补水管14，保证喷淋水所需的用水量。
制冷工质在蒸发器17中汽化成低温低压的蒸汽，经过压缩机19变成高温高压的蒸汽后排入冷凝器20，在冷凝器20中放热，变为高温高压的液体，经膨胀阀18节流减压，再次进入蒸发器17吸热汽化变成低温低压的气态制冷剂，吸入压缩机19达到循环制冷的目的。制冷工质在***中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程构成一个循环。
新风通过新风口7进入第一热管换热装置4和第二热管换热装置5的上腔体，低温热管6的冷凝端放出热量，对新风进行预热。被预热后的新风通过进风通道3进入冷凝器19进风口与制冷工质进行热量交换，产生的高温热风通过送风通道21送入烘干机1中，对粮食进行干燥，由此为一个干燥循环，粮食干燥产生的高温高湿的含有灰尘、杂质的排风余热得到充分的回收利用。

Claims (5)

1.一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，其特征在于：所述烘干***由烘干机(1)、排风通道(2)、进风通道(3)、第一热管换热装置(4)、第二热管换热装置(5)、低温热管(6)、新风口(7)、灰房(8)、喷淋装置(9)、喷淋水管(11)、沉淀池(12)、水源热泵进水管(13)、自来水补水管(14)、过滤器(15)、蒸发器(17)、膨胀阀(18)、压缩机(19)、冷凝器(20)和送风管道(21)组成；所述烘干机(1)的出风口通过排风通道(2)连接至所述灰房(8)的进风口，排风通道(2)中设有第一热管换热装置(4)和第二热管换热装置(5)，所述灰房(8)内部设有喷淋装置(9)，并在底部设有沉淀池(12)，所述沉淀池(12)的一侧与自来水补水管(14)相连通，底部通过水源热泵进水管(13)与过滤器(15)的进水口连通，所述过滤器(15)的出水口通过水管与蒸发器(17)连通，所述蒸发器(17)通过制冷循环管与压缩机(19)连通，所述压缩机(19)通过制冷循环管与冷凝器(20)连通，所述冷凝器(20)通过制冷循环管与膨胀阀(18)连通，所述膨胀阀(18)通过制冷循环管与蒸发器(17)连通，所述蒸发器(17)、压缩机(19)、冷凝器(20)、膨胀阀(18)构成一个制冷循环回路，所述蒸发器(17)通过喷淋水管(11)与喷淋装置(9)连通，所述冷凝器(20)放置在送风管道(21)中，所述送风管道(21)与烘干机(1)的进风口连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，其特征在于：所述灰房(8)内设有喷淋装置(9)，灰房(8)的一侧设有灰房排风口(10)。
3.根据权利要求1所述的一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，其特征在于：所述过滤器(15)与蒸发器(17)之间的水管路上设有循环泵(16)。
4.根据权利要求1所述的一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，其特征在于：所述第一热管换热装置(4)和第二热管换热装置(5)串联设置，在第一热管换热装置(4)、第二热管换热装置(5)的内部分别设有若干低温热管(6)。
5.根据权利要求1所述的一种基于热管余热回收型水源热泵粮食烘干***，其特征在于：所述第一热管换热装置(4)、第二热管换热装置(5)分为上下两个腔体，上腔体分别连通新风口(7)和进风通道(3)，下腔体分别连通排风通道(2)和灰房(8)。
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