CN105961582A - 一种热泵粮食烘干系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粮食干燥技术领域，尤其涉及一种热泵粮食烘干系统。该系统包括烘干塔、热泵装置、热风输入装置和湿风输出装置，所述热泵装置包括热泵蒸发器、热泵循环风室、热泵冷凝器和热泵压缩机，所述热泵蒸发器、热泵循环风室和热泵冷凝器依次相连，所述热泵循环风室与所述热泵压缩机相连通；所述热风输入装置包括与所述热泵冷凝器依次连接的热风混风室和热风输送管路；所述湿风输出装置包括与所述烘干塔依次连接的湿风输出管、除尘收集室和湿风混风室。本发明提供的热泵粮食烘干系统，通过烘干塔、热泵装置、热风输入装置和湿风输出装置形成烘干循环风的闭式循环能量回收结构，达到环保、节能、高效的粮食烘干目的。

Description

一种热泵粮食烘干系统
技术领域
本发明涉及粮食干燥技术领域，尤其涉及一种热泵粮食烘干系统。
背景技术
粮食干燥是粮食存储的必要环节，长期以来干燥粮食的途径主要包括自然晾晒和热源烘干两种方式。其中自然晾晒的方式具备无污染、无能耗、品质高的优点，缺点主要是效率低、环境影响大；而热源烘干的方式主要依靠煤和生物质的燃烧提供热源，具备烘干效率高的优点，但是存在的缺点是需要消耗能源，会造成空气污染，以及烘干品质不高。
由于近年来环境污染问题变得十分严峻，粮食主产区的热源烘干能耗与污染成为十分紧迫的任务。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有烘干方式存在的能源消耗大、空气污染、效率低的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热泵粮食烘干系统，包括烘干塔、热泵装置、热风输入装置和湿风输出装置，其中，
所述热泵装置包括热泵蒸发器、热泵循环风室、热泵冷凝器和热泵压缩机，所述热泵蒸发器、热泵循环风室和热泵冷凝器依次相连，所述热泵循环风室与所述热泵压缩机相连通；
所述热风输入装置包括与所述热泵冷凝器依次连接的热风混风室和热风输送管路，所述热风输送管路与所述烘干塔相连；
所述湿风输出装置包括与所述烘干塔依次连接的湿风输出管、除尘收集室和湿风混风室，所述湿风混风室与所述热泵蒸发器相连。
进一步地，所述热风输送管路包括与所述热泵冷凝器依次连接的热风传输管、热风机和热风输入管，所述热风输入管包括与所述热风机并联的第一热风输入管和第二热风输入管，所述的第一热风输入管和第二热风输入管分别与所述烘干塔相连。
具体地，所述湿风输出管由主输出管以及与所述主输出管分别连接的第一输出分管和第二输出分管组成，所述的第一输出分管和第二输出分管分别与所述烘干塔相连，所述的第一输出分管和第二输出分管的出口对应设置在所述的第一热风输入管和第二热风输入管的入口上方。
具体地，所述热泵冷凝器和所述热泵蒸发器分别设置在所述热泵压缩机的左、右两侧，所述热泵循环风室设置在所述热泵压缩机的前侧。
进一步地，所述的热泵粮食烘干系统还包括风量补充装置，所述风量补充装置包括第一补风管和第二补风管，其中所述的第一补风管和第二补风管的入风口分别与所述烘干塔相连，所述的第一补风管和第二补风管的出风口分别与所述热泵循环风室相连。
具体地，所述第二补风管由依次相连的冷风输出段、第一预热段和第二预热段组成，其中所述冷风输出段与所述烘干塔相连，所述第一预热段设置在所述湿风输出管中，所述第二预热段穿过所述热泵压缩机与所述热泵循环风室相连。
具体地，所述第一预热段为U形、波浪形或螺旋形。
具体地，在所述烘干塔中设有冷风系统，所述冷风系统的冷却风排放管设置在所述烘干塔的右侧；所述湿风输出管、所述热风输送管路、所述第一补风管和所述第二补风管分别设置在所述烘干塔的左侧。
进一步地，所述的热泵粮食烘干系统还包括控制所述除尘收集室的除尘操作室。
进一步地，所述的热泵粮食烘干系统还包括控制装置，所述控制装置包括控制室，所述控制室连接变压器。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明提供的热泵粮食烘干系统，通过烘干塔、湿风输出装置、热泵装置和热风输入装置形成烘干循环风的闭式循环能量回收结构，通过热泵装置实现电能的高效利用，通过循环风的循环流动换热除湿实现对烘干塔内粮食的烘干，从而达到环保、节能、高效的粮食烘干目的；
本发明中的热风通过热风机后，再经过并联的第一热风输入管和第二热风输入管输入至烘干塔中，使得热风能够混合均匀，实现在烘干塔内的自平衡过程，从而进一步提高粮食烘干效率，提高粮食烘干质量；
在本发明中，湿风输出管设置了第一输出分管和第二输出分管，能够与第一热风输入管和第二热风输入管实现一一对应配合，不仅便于烘干塔内的湿风均匀排出，而且能够实现对烘干塔内热风输入和湿风输出的精准控制；
本发明中的风量补充装置，通过第一补风管与第二补风管分别回收烘干塔内排出的升温冷却风与热泵压缩机散发的热量来实现烘干系统中循环风的风量和风能补充；
在本发明中，将湿风输出管、热风输送管路、第一补风管和第二补风管布置在烘干塔的一侧，而冷风系统的冷却风排放管布置在烘干塔的另一侧，不仅实现了烘干系统中管路的结构优化布局，而且能够最大限度的节省材料。
附图说明
图1是本发明热泵粮食烘干系统的右侧立体结构图；
图2是本发明热泵粮食烘干系统的左侧立体结构图；
图3是本发明热泵粮食烘干系统的左侧视图；
图4是本发明热泵粮食烘干系统的第二补风管剖视图。
图中，1：提粮机；2：烘干塔；3：湿风输出管；4：冷却风排放管；5：第一补风管；6：热风传输管；7：除尘收集室；8：除尘操作室；9：湿风混风室；10：热泵蒸发器；11：热泵循环风室；12：热泵压缩机；13：热泵冷凝器；14：热风混风室；15：控制室；16：变压器；17：地基；181：第一热风输入管；182：第二热风输入管；19：热风机；20：第二补风管；201：冷风输出段；202：第一预热段；203：第二预热段；301：主输出管；302：第一输出分管；303：第二输出分管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本实施例提供的热泵粮食烘干系统，包括烘干塔2、热泵装置、热风输入装置和湿风输出装置，其中，所述热泵装置包括热泵蒸发器10、热泵循环风室11、热泵冷凝器13和热泵压缩机12，所述热泵蒸发器10、热泵循环风室11和热泵冷凝器13依次相连，所述热泵循环风室11与所述热泵压缩机12相连通。所述热风输入装置包括与所述热泵冷凝器13依次连接的热风混风室14和热风输送管路，所述热风输送管路与所述烘干塔2相连。所述湿风输出装置包括与所述烘干塔2依次连接的湿风输出管3、除尘收集室7和湿风混风室9，所述湿风混风室9与所述热泵蒸发器10相连。
本实施例中的热泵粮食烘干系统的风场主要通过热泵装置、热风输入装置和湿风输出装置实现该烘干系统的循环风流动过程。其循环风通过所述热泵冷凝器13实现升温，获得热风，热风通过所述热风混风室14实现风场均匀，并通过所述热风输送管路进入所述烘干塔2中。热风进入所述烘干塔2后进行粮食的除湿烘干，除湿烘干后的湿风通过所述湿风输出管3进入所述除尘收集室7进行除尘，除尘后的湿风通过所述湿风混风室9进行均匀，然后进入所述热泵蒸发器10实现湿风的冷凝除湿，经过冷凝除湿后的循环风再通过所述热泵循环风室11进入所述热泵冷凝器13，实现循环风的闭式循环。在此期间，所述热泵粮食烘干系统通过所述热泵压缩机12来获取高效能源，分别驱动所述热泵蒸发器10和所述热泵冷凝器13工质运动进行热交换。本实施例中的热泵粮食烘干系统，通过这种形式的循环风流动过程，达到环保、节能、高效的粮食烘干目的。
具体而言，所述热风输送管路包括与所述热泵冷凝器13依次连接的热风传输管6、热风机19和热风输入管，其中所述热风输入管包括与所述热风机19并联的第一热风输入管181和第二热风输入管182，所述的第一热风输入管181和第二热风输入管182分别与所述烘干塔2相连。由所述热风传输管6传出的热风通过热风机19后，经过并联的第一热风输入管181和第二热风输入管182输入至烘干塔2中，使得热风能够混合均匀，实现在烘干塔2内的自平衡过程，从而进一步提高粮食烘干效率，提高粮食烘干质量。
更进一步地，所述湿风输出管3由主输出管301以及与所述主输出管301分别连接的第一输出分管302和第二输出分管303组成，所述的第一输出分管302和第二输出分管303分别与所述烘干塔2相连，所述的第一输出分管302和第二输出分管303的出口对应设置在所述的第一热风输入管181和第二热风输入管182的入口上方。这种设置方式能够使所述第一输出分管302和所述第二输出分管303分别对应所述第一热风输入管181和所述第二热风输入管182，实现输入与输出的一一对应配合，不仅便于所述烘干塔2内湿风的均匀排出，而且能够实现对所述烘干塔2内热风输入和湿风输出的精准控制，进而提高粮食烘干效率以及粮食烘干质量。
此外，为了对热泵装置进行优化布置，所述热泵冷凝器13和所述热泵蒸发器10分别设置在所述热泵压缩机12的左、右两侧，所述热泵循环风室11设置在所述热泵压缩机12的前侧。这种配合方式，不仅便于循环风的流动，而且能够实现电能的高效利用。
进一步而言，所述的热泵粮食烘干系统还包括风量补充装置，所述风量补充装置包括第一补风管5和第二补风管20，其中所述的第一补风管5和第二补风管20的入风口分别与所述烘干塔2相连，所述的第一补风管5和第二补风管20的出风口分别与所述热泵循环风室11相连。其中所述第一补风管5的入风口设置在所述第二补风管20的入风口上方，因此，从烘干塔内排出至第一补风管5中的升温冷却风的温度要高于第二补风管20中的升温冷却风温度。通过所述第一补风管5回收烘干塔内排出的升温冷却风能够直接输入至所述热泵循环风室11，而通过所述第二补风管20回收烘干塔内排出的升温冷却风需要进行预热后再输入至所述热泵循环风室11，进而达到对烘干系统中循环风的风量和风能补充的目的。
如图4所示，为了充分的利用烘干系统自身的热量来对所述第二补风管20进行预热，所述第二补风管20由依次相连的冷风输出段201、第一预热段202和第二预热段203组成。所述冷风输出段201与所述烘干塔2相连，所述第二预热段203与所述热泵循环风室11相连。其中所述第一预热段202设置在所述湿风输出管3中，利用所述湿风输出管3中湿风的热量进行第一次预热。所述第二预热段203穿过所述热泵压缩机12设置，利用所述热泵压缩机12运行时所散发的热量进行第二次预热。
为了提高所述第一预热段202的预热效果，可以将所述第一预热段202设置为U形、波浪形或螺旋形，从而增大所述第一预热段202的受热面积，在本实施例中所述第一预热段202采用倒置的U形结构。
在上述实施例中，所述烘干塔2内烘干后的粮食通过冷风系统实现冷却后排出。
所述热泵粮食烘干系统的粮食循环通过提粮机1从外部输入至所述烘干塔2，所述烘干塔2能够依靠粮食重力和烘干塔结构实现烘干塔内粮食从上至下的连续流动。
所述热泵粮食烘干系统的循环风的除尘通过所述除尘收集室7达到除尘目的，而所述除尘收集室7的除尘主机控制系统和操作过程在除尘操作室8中实现。
所述热泵粮食烘干系统的电路控制通过控制装置来实现智能控制，所述控制装置包括控制室15，所述控制室15的电源通过连接变压器16实现供给，达到所述热泵粮食烘干系统的零排放。
所述热泵粮食烘干系统的地基17要求具有一定的强度和平面度。
为了对所述热泵粮食烘干系统的各管路进行优化布局，所述湿风输出管3、所述热风传输管6、所述热风机19、所述第一热风输入管181、所述第二热风输入管182、所述第一补风管5和所述第二补风管20均布置在所述烘干塔2的同一侧，而所述冷风系统的冷却风排放管4布置在所述烘干塔2的另一侧，不仅使所述热泵粮食烘干系统的结构更加合理，而且节省材料，降低成本。
综上所述，本发明所述的热泵粮食烘干系统，基于热泵装置的电能高效利用和烘干循环风的闭式循环能量回收，同时通过风量补充装置来实现能量的充分节能，通过智能控制装置来实现系统的高效控制，从而达到环保、节能、高效、控制精确的粮食烘干效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种热泵粮食烘干系统，其特征在于：包括烘干塔(2)、热泵装置、热风输入装置和湿风输出装置，其中，
所述热泵装置包括热泵蒸发器(10)、热泵循环风室(11)、热泵冷凝器(13)和热泵压缩机(12)，所述热泵蒸发器(10)、热泵循环风室(11)和热泵冷凝器(13)依次相连，所述热泵循环风室(11)与所述热泵压缩机(12)相连通；
所述热风输入装置包括与所述热泵冷凝器(13)依次连接的热风混风室(14)和热风输送管路，所述热风输送管路与所述烘干塔(2)相连；
所述湿风输出装置包括与所述烘干塔(2)依次连接的湿风输出管(3)、除尘收集室(7)和湿风混风室(9)，所述湿风混风室(9)与所述热泵蒸发器(10)相连。
2.根据权利要求1所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：所述热风输送管路包括与所述热泵冷凝器(13)依次连接的热风传输管(6)、热风机(19)和热风输入管，所述热风输入管包括与所述热风机(19)并联的第一热风输入管(181)和第二热风输入管(182)，所述的第一热风输入管(181)和第二热风输入管(182)分别与所述烘干塔(2)相连。
3.根据权利要求2所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：所述湿风输出管(3)由主输出管(301)以及与所述主输出管(301)分别连接的第一输出分管(302)和第二输出分管(303)组成，所述的第一输出分管(302)和第二输出分管(303)分别与所述烘干塔(2)相连，所述的第一输出分管(302)和第二输出分管(303)的出口对应设置在所述的第一热风输入管(181)和第二热风输入管(182)的入口上方。
4.根据权利要求1所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：所述热泵冷凝器(13)和所述热泵蒸发器(10)分别设置在所述热泵压缩机(12)的左、右两侧，所述热泵循环风室(11)设置在所述热泵压缩机(12)的前侧。
5.根据权利要求1所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：还包括风量补充装置，所述风量补充装置包括第一补风管(5)和第二补风管(20)，其中所述的第一补风管(5)和第二补风管(20)的入风口分别与所述烘干塔(2)相连，所述的第一补风管(5)和第二补风管(20)的出风口分别与所述热泵循环风室(11)相连。
6.根据权利要求5所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：所述第二补风管(20)由依次相连的冷风输出段(201)、第一预热段(202)和第二预热段(203)组成，其中所述冷风输出段(201)与所述烘干塔(2)相连，所述第一预热段(202)设置在所述湿风输出管(3)中，所述第二预热段(203)穿过所述热泵压缩机(12)与所述热泵循环风室(11)相连。
7.根据权利要求6所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：所述第一预热段(202)为U形、波浪形或螺旋形。
8.根据权利要求5所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：在所述烘干塔(2)中设有冷风系统，所述冷风系统的冷却风排放管(4)设置在所述烘干塔(2)的右侧；所述湿风输出管(3)、所述热风输送管路、所述第一补风管(5)和所述第二补风管(20)分别设置在所述烘干塔(2)的左侧。
9.根据权利要求1所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：还包括控制所述除尘收集室(7)的除尘操作室(8)。
10.根据权利要求1所述的热泵粮食烘干系统，其特征在于：还包括控制装置，所述控制装置包括控制室(15)，所述控制室(15)连接变压器(16)。
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