CN105360293A - 一种冰源热泵小型谷物烘干机组 - Google Patents

Abstract

一种冰源热泵小型谷物烘干机组，它包含冰源热泵外机及谷物烘干装置，冰源热泵外机内，冰源热泵外机吸收空气中的热量并与制冷剂进行热交换，使制冷剂达到烘干需求传送至谷物烘干装置对谷物进行烘干。由于采用了上述技术方案，本发明具有结构紧凑、成本低的优点，它通过零下30℃时不会冻结的冷媒介质与空气进行热交换，作为载冷剂或载热剂，提高烘干的效果，避免传热管表面凝结成霜，通过蒸发器进行高温蒸发，提高效能，显著的降低能耗，能够适应寒冷天气环境，也可为室内提供制冷、供暖和生活热水三种功能，降低了热泵空调系统造价，同时还能够适应各种地区。

Description

一种冰源热泵小型谷物烘干机组

技术领域

　　本发明属于冰源技术领域，具体的为一种谷物烘干机组。

背景技术

稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物收割后都需进行干燥处理，以便于后续加工或者长期储存，传统通过燃烧燃料的方式对稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物进行烘干，其能源消耗大，热效率低，燃料燃烧后会产生大量的废气，对环境污染较大。因此，现在也有采用热泵式谷物干燥机用于替代传统的燃烧燃料方式的干燥机。现有的谷物烘干机主要包括热泵与烘干塔，它主要具有以下缺点：其热泵的工作原理是通过压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器散热后成为常温高压的液态制冷剂，在此过程中冷凝器散发的热量通过风机输送至谷仓，然后液态制冷剂经毛细管，进入蒸发器，由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴。尤其在冬天，或者北方较冷环境下，如果外界温度小于5℃时，传热管表面温度低于0℃，空气中的水分就会在传热管表面凝结成霜，随着结霜的加厚，会阻塞空气流道，明显降低热泵工质通过蒸发器从空气中的吸热量，致使空气源热泵的制热系数和运行的可靠性降低，因此，现有的热泵式谷物干燥机往往需要进行除霜作业，即通过高温高压的制冷剂流入蒸发器达到除霜效果，但是由于冷凝器和蒸发器的换热效果转换，因此原本供给谷仓内干燥热风的冷凝器转换为提供冷风，这一过程将会使冷风倒灌至谷仓内，破坏谷仓内原有的干燥环境，也消耗了大量的能量。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、成本低的冰源热泵小型谷物烘干机组，它通过零下30℃时不会冻结的冷媒介质与空气进行热交换，作为载冷剂或载热剂，提高烘干的效果，避免传热管表面凝结成霜，通过蒸发器进行高温蒸发，提高效能，显著的降低能耗，能够适应寒冷天气环境。

　　本发明的目的是采用以下技术方案实现的，它包含冰源热泵外机及谷物烘干装置，冰源热泵外机内设置有空气交换器、一级水-氟交换器及二级水-氟交换器，空气交换器中的冰源溶液在一级水-氟交换器内循环流动与一级水-氟交换器内的氟进行热交换，一级水-氟交换器的制冷剂出口与通过阀组与二级水-氟交换器的制冷剂接口相通，二级水-氟交换器的制冷剂另一个接口连通有压缩机，压缩机通过气液分离器与一级水-氟交换器的制冷剂回流口连通，二级水-氟交换器的热水出口与谷物烘干装置内设置的盘管热风机入口相通，盘管热风机的回流口与二级水-氟交换器回水口相通。

本发明中的空气交换器内的冰源溶液为在零下30℃不冻结的冰源溶液，由冰源溶液与空气进行热交换，作为载冷剂或载热剂提高制冷或制热的效率，冰源溶液与一级水-氟交换器内的氟进行热交换，由一级水-氟交换器输出制冷或制热剂，当需要需要烘干时，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体，冷凝液化放热，成为液体，对二级水-氟交换器内的水加热，从而达到输出热水的效果，将热水输入盘管热风机，由盘管热风机将热量送入谷物烘干装置，就可以对稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物进行烘干。该溶液在零下30℃时不会冻结，冬季又不需要除霜，持续高效稳定的烘干效果。结构简单，无地理限制，大城市中心均可安装，造价低廉，利用环境热能，它是最经济、最实用、取之不尽用之不竭的可再生能源。本发明实际上是提取环境的温差能，可持续与外界环境传递热能，能够适应寒冷天气环境。

由于采用了上述技术方案，本发明具有结构紧凑、成本低的优点，它通过零下30℃时不会冻结的冷媒介质与空气进行热交换，作为载冷剂或载热剂，提高烘干的效果，避免传热管表面凝结成霜，通过蒸发器进行高温蒸发，提高效能，显著的降低能耗，能够适应寒冷天气环境，也可为室内提供制冷、供暖和生活热水三种功能，降低了热泵空调系统造价，同时还能够适应各种地区。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图１是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：

如图１所示，本发明包含冰源热泵外机1及谷物烘干装置2，冰源热泵外机1内设置有空气交换器3、一级水-氟交换器4及二级水-氟交换器5，空气交换器3中的冰源溶液在一级水-氟交换器4内循环流动与一级水-氟交换器内的氟进行热交换，一级水-氟交换器4的制冷剂出口与通过阀组与二级水-氟交换器5的制冷剂接口相通，二级水-氟交换器5的制冷剂另一个接口连通有压缩机6，压缩机6通过气液分离器7与一级水-氟交换器4的制冷剂回流口连通，二级水-氟交换器5的热水出口与谷物烘干装置2内设置的盘管热风机19入口相通，盘管热风机19的回流口与二级水-氟交换器5回水口相通。

本发明中的空气交换器内的冰源溶液为在零下30℃不冻结的冰源溶液，由冰源溶液与空气进行热交换，作为载冷剂或载热剂提高制冷或制热的效率，冰源溶液与一级水-氟交换器内的氟进行热交换，由一级水-氟交换器输出制冷或制热剂，当需要需要烘干时，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体，冷凝液化放热，成为液体，对二级水-氟交换器内的水加热，从而达到输出热水的效果，将热水输入盘管热风机，由盘管热风机将热量送入谷物烘干装置，就可以对稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物进行烘干。该溶液在零下30℃时不会冻结，冬季又不需要除霜，持续高效稳定的烘干效果。结构简单，无地理限制，大城市中心均可安装，造价低廉，利用环境热能，它是最经济、最实用、取之不尽用之不竭的可再生能源。本发明实际上是提取环境的温差能，可持续与外界环境传递热能，能够适应寒冷天气环境。

如图１所示，所述空气交换器1包括壳体8、填充室9、风机10及冰源溶液积液池11，在填充室9左右两侧的壳体8侧壁上设置有空气进口12及空气出口13，风机10固定在壳体8的空气出口13处，冰源溶液积液池11安装在位于填充室9正下方的壳体8内，冰源溶液积液池11与一级水-氟交换器2的进液口连通，一级水-氟交换器2的出液口通过循环水泵14连通位于填充室9上方的喷淋器15。

本发明中在冰源溶液积液池内添加零下30℃不冻结的冰源溶液，通过循环水泵将冰源溶液积液池内的冰源溶液输送到喷淋器上，由喷淋器将冰源溶液向填充室内喷淋，同时，风机将外界环境空气从空气进口吸入并穿过填充室，使外界空气与填充室内的冰源溶液进行热交换，外界空气经过填充室后由空气出口排出，经过热交换的冰源溶液由填充在填充的散热填料又导入冰源溶液积液池内作为载冷剂或载热剂与一级水-氟交换器进行热交换。该溶液在零下30℃时不会冻结，使得冬季无需除霜，持续高效稳定制热，对谷物的烘干效率高。结构简单，无地理限制，大城市中心均可安装，造价低廉，利用环境热能，它是最经济、最实用、取之不尽用之不竭的可再生能源。

如图1所示，谷物烘干装置包括密闭的烘干室20、盘管热风机19、盛料转轮架21、物料入口22及物料出口23，其中，盛料转轮架21通过转轴24呈可转动的安装在烘干室20内，转轴24的一端与安装在烘干室20之外的电机25形成动力连接，物料入口22的进料口位于烘干室20之外，物料入口22的出料口与盛料转轮架21的入料口连通，盛料转轮架21的出料口与物料出口23连通，物料出口23的出料端位于烘干室20之外，盘管热风机19位于盛料转轮架的下方。

烘干装置在烘干稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物时，将需要烘干的稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物由物料入口22送入，通过盘管热风机19将冰源热泵外机1输入的热源对烘干室内进行加热，提高，盛料转轮架21在电机的带动下转动，使盛料转轮架21内的稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物受热均匀，提高烘干效率，烘干完成后的稻谷、小麦、玉米籽或其它农作物则由物料出口23排出。盘管热风机19的入口与二级水-氟交换器5之间设置用于水循环的水泵。

为了避免烘干室内的热量流失，在烘干室20内的墙面设置有保温层26。

如图１所示，在填充室9内填充有散热填料16，冰源溶液沿散热填料16上方至下方流动，空气穿过散热填料16从左向右流通。散热填料16在填充室9内填充后，各散热填料16之间具有由左至右的通气孔，方便空气从左向右流通，提高换热效率。

如图1所示，为了增加换热效果，散热填料16为水帘纸。如图1所示，散热填料16为PVC塑料片，PVC塑料片由多张独立填料片叠加组合而成。

如图1所示，为了防止喷淋过程中，溶液到处飞溅，散热填料16的两侧设置有挡液板17。

如图１所示，为了保证在冬季冰源溶液因雨水而变低浓度，喷淋器15上方的壳体盖为防雨壳18。

Claims (9)

1.一种冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：它包括冰源热泵外机及谷物烘干装置，冰源热泵外机内设置有空气交换器、一级水-氟交换器及二级水-氟交换器，空气交换器中的冰源溶液在一级水-氟交换器内循环流动与一级水-氟交换器内的氟进行热交换，一级水-氟交换器的制冷剂出口与通过阀组与二级水-氟交换器的制冷剂接口相通，二级水-氟交换器的制冷剂另一个接口连通有压缩机，压缩机通过气液分离器与一级水-氟交换器的制冷剂回流口连通，二级水-氟交换器的热水出口与谷物烘干装置内设置的盘管热风机入口相通，盘管热风机的回流口与二级水-氟交换器回水口相通。

2.如权利要求1所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：谷物烘干装置包括密闭的烘干室、盘管热风机、盛料转轮架、物料入口及物料出口，其中，盛料转轮架通过转轴呈可转动的安装在烘干室内，转轴的一端与安装在烘干室之外的电机形成动力连接，物料入口的进料口位于烘干室之外，物料入口的出料口与盛料转轮架的入料口连通，盛料转轮架的出料口与物料出口连通，物料出口的出料端位于烘干室之外，盘管热风机位于盛料转轮架的下方。

3.如权利要求2所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：所述空气交换器包括壳体、填充室、风机及冰源溶液积液池，在填充室左右两侧的壳体侧壁上设置有空气进口及空气出口，风机固定在壳体的空气出口处，冰源溶液积液池安装在位于填充室正下方的壳体内，冰源溶液积液池与一级水-氟交换器的进液口连通，一级水-氟交换器的出液口通过循环水泵连通位于填充室上方的喷淋器。

4.如权利要求3所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：在填充室内填充有散热填料，冰源溶液沿散热填料上方至下方流动，空气穿过散热填料从左向右流通。

5.如权利要求4所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：散热填料为水帘纸。

6.如权利要求4所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：散热填料为PVC塑料片，PVC塑料片由多张独立填料片叠加组合而成。

7.如权利要求4-6中的任一项所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：散热填料的两侧设置有挡液板。

8.　如权利要求6所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：喷淋器上方的壳体盖为防雨壳。

9.如权利要求2所述的冰源热泵小型谷物烘干机组，其特征在于：在烘干室内的墙面设置有保温层。