CN106052367A

CN106052367A - 一种正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置

Info

Publication number: CN106052367A
Application number: CN201610426617.9A
Authority: CN
Inventors: 杨万根; 银永忠
Original assignee: Jishou University
Current assignee: Jishou University
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2016-10-26

Abstract

本发明公开了一种正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置，保温围护内设有水箱，水箱内注入水浸没其中的螺旋盘管A和螺旋盘管B；压缩机A、螺旋盘管A、毛细管A、制冷空调内机及管道构成A组热泵循环除湿系统；制热空调外机、制热空调内机、毛细管B、螺旋盘管B及管道构成B组热泵循环加热系统；AB系统交替工作实现保温围护内腊肉水分的蒸发、冷凝和排放，以及水箱中热量的储存利用，保温围护内有正弦波膨胀器连接齿条，齿条啮合的小齿轮通过吊钩连接腊肉，腊肉附近设有对流风扇。与现有的气态排湿干燥方式相比，能耗大为降低，可以实现制冷除湿热量零排放，并且热膨胀器使腊肉随温度变化产生转角变化，防止腊肉板结，促进干燥脱水。

Description

一种正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置

技术领域

本发明涉及一种正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置。

背景技术

腊肉干燥实质上就是将腊肉中水分排出的过程，然而，现有的干燥设备几乎全部都是通过直接加热使腊肉中水分以气态水的形式排出，由于气态水的焓值远远高于液态水且温度较高，因而气态水排出的同时也排出了大量的能量，不可避免的造成大量热能流失，这显然不符合我国现阶段的节能减排政策。

其次，现有干燥设备的加热方式大多为直热式，即通过蒸汽或电力或导热油进行直接加热，但直热式的热能转换效率较低，大型锅炉的热能转换率也只能达到90%左右，而热泵式的热能转移能效比较高，可达3以上，极大的提高热能利用效率，实现节能减排。

再次，腊肉如果放置较为密集，则在干燥过程中容易板结，从而导致水分蒸发受阻，干燥效率降低。

因此，如果能设计一种烘干机，通过热泵式的加热使腊肉中的水分以液态水的形式排出并有效防止腊肉板结，在尽量降低其它能量损耗的前提下就可以最大限度的减少干燥过程中的能量损耗，最大限度的实现节能减排和提高干燥效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种通过热泵式的加热使腊肉中的水分以液态水的形式排出、能最大限度减少干燥过程中能量损耗和防止腊肉板结的正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置，包括保温围护，其特征在于；保温围护内构成干燥环境，其中有水箱，水箱内注入水浸没其中的螺旋盘管A和螺旋盘管B；压缩机A、螺旋盘管A、毛细管A、制冷空调内机及相关管道构成A组热泵循环除湿系统；制热空调外机、制热空调内机、毛细管B、螺旋盘管B及相关管道构成B组热泵循环加热系统；A系统实现保温围护内降温及气态水的冷凝排放，并将降温及气态水冷凝释放的热量储存在水箱中；B系统实现保温围护内升温及腊肉中水分气化到保温围护内，并吸收A系统储存在水箱中的热量；AB系统交替工作实现保温围护内腊肉水分的蒸发、冷凝和排放，以及水箱中热量的储存利用；保温围护内设有由轴、端板、正弦波轮廓和腔体组成的正弦波膨胀器，正弦波膨胀器两端有轴，轴连接两侧端板，两侧端板通过正弦波轮廓外形的筒体连接构成腔体，腔体内充入适当的制冷剂，使制冷剂在一定温度范围内为气液共存气相饱和状态；正弦波膨胀器连接齿条，齿条上啮合有小齿轮，小齿轮通过吊钩连接腊肉，腊肉附近设有对流风扇。

所述制冷空调内机连接有排水管，便于冷凝水的排放。

所述水箱为外置保温水箱或内置非保温水箱。

设备工作时，首先由B组热泵循环加热系统对保温围护内的腊肉进行加热，此时腊肉中的水分会由于加热而气化到保温围护内，腊肉中水分气化所需能量大部分来源于水箱中储存的热量，通过螺旋盘管B与水箱内的水换热实现；然后再启动A组热泵循环除湿系统，此时保温围护内饱和的气态水会由于降温而冷凝在制冷空调内机上，由排水管排出，实现保温围护内腊肉的干燥，气态水冷凝释放的热量通过螺旋盘管A与水箱内的水换热再次储存在水箱中。AB系统交替工作实现保温围护内腊肉水分的蒸发、冷凝和排放，以及水箱中热量的储存利用，并且由于是热泵系统工作，其能效比可达3以上。

由于正弦波膨胀器内部饱和气体的压力与温度存在对应关系，温度变化则内部压力改变，使正弦波轮廓外形的筒体产生随温度的热胀冷缩，热胀冷缩的申缩效应会驱动配套装置产生动作，因此，当热泵系统冷热交替工作实现干燥脱水时，正弦波膨胀器会热胀冷缩驱动齿条移动，齿条的移动会带动带吊钩的小齿轮转动，这样就能使腊肉随温度变化产生转角变化，使对流风扇能全方位对腊肉进行吹风，防止腊肉板结，促进干燥脱水。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、腊肉中水分的排放全部是以冷凝水的形式排出，没有其它排湿、排热口，由于气态水的焓值远远高于冷凝水且温度较高。因此，与现有的气态排湿干燥方式相比，能量损耗大为降低，可以实现制冷除湿热量零排放。

2、水箱内注入水浸没其中的螺旋盘管A和螺旋盘管B，在腊肉水分蒸发到保温围护内时可以释放水箱中储存的热量，在保温围护内气态水冷凝时可以吸收冷凝释放的热量并储存在水箱中，实现水分蒸发和冷凝热量的储存使用，最大限度降低干燥能耗。

3、保温围护升温时可以对水箱与外环境空气热量进行串联蒸发吸收，再输入保温围护内释放，促进升温干燥，特别适合寒冷冬季的制热干燥循环。

水箱除协同控制蓄热、控制热输出缓冲、蓄热功能外，同时当保温围护内温度高于水箱温度时，水箱外壁会吸热使气相中水分析出排出，促进内环境除湿；当围护内温度低于水箱温度时，水箱外壁会放热使围护内环境更易于升温，促围护内环境能迅速升温促进腊肉干燥。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图

图2正弦波膨胀器的结构示意图。

图中各标号表示：

1、保温围护；2、水箱；3、螺旋盘管A；4、毛细管A；5、制冷空调内机；6、压缩机A；7、螺旋盘管B；8、制热空调外机；9、排水管；10、制热空调内机；11、毛细管B；21、22、23、24、25、27、28、29均为管道；31、正弦波膨胀器；32、齿条；33、小齿轮；34、吊钩；35、对流风扇；36、腊肉；41、轴；42端板；43、正弦波轮廓；44、腔体。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1和图2所示正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置，装置由保温围护1与外环境构成隔离，保温围护1内构成干燥工作环境，其中有水箱2，水箱2内设置有螺旋盘管A3、螺旋盘管B7且注入适量水浸没螺旋盘管；压缩机A6、螺旋盘管A3、毛细管A4、制冷空调内机5及管道21、22、23、24构成A组热泵循环除湿系统，其中压缩机A6通过管道23连接螺旋盘管A3，螺旋盘管A 3通过管道24连接毛细管A4，毛细管A4 通过管道21连接制冷空调内机5，制冷空调内机5通过管道22连接压缩机A6构成A组热泵循环冷凝除湿系统；制热空调外机8、制热空调内机10、毛细管B11、螺旋盘管B7及管道25、27、28、29构成B组热泵循环加热系统，其中管道25连接8制热空调外机内风机盘管再串联压缩机，压缩机排气口通过管道27连接制热空调内机10，毛细管11置于如图标示位置。

A、B系统交替工作，实现干燥环境内热泵制冷将水蒸气冷凝排出，以及热泵工作制热将保温围护内加热升温并作为干燥脱水热源，具体实现细节如下：

当压缩机A6、螺旋盘管A3、毛细管A4、制冷空调内机5及管道21、22、23、24构成的A组热泵循环除湿系统工作时，压缩机A6吸入制冷剂蒸汽进行压缩，通过管道23连接进入螺旋盘管A3实现制冷剂蒸汽冷凝，释放热量使水箱2内水升温，制冷剂液化后通过管道24连接毛细管A4被节流，通过毛细管A4的制冷剂液体通过管道21连接制冷空调内机5，制冷剂由压缩机A6工作在制冷空调内机5内实现低压蒸发汽化吸热降温，制冷空调内机5能将空气进行降温，使水汽冷凝析出排放，实现保温围护内空气的脱水干燥，蒸发后的制冷剂气体被压缩机A6通过管道22吸入进行压缩输出，通过管道23去螺旋盘管A3协同毛细管节流，实现制冷剂蒸汽冷凝，制冷剂蒸汽冷凝释放大量热量使水箱2内水升温同时实现蓄热，这一步实现空气降温使其中水蒸汽冷凝排出，同时将热量全部通过热泵压缩机A6输送入水箱2进行蓄热，同时制冷剂蒸汽冷凝液化再去毛细管节流实现制冷循环。

当制热空调外机8、制热空调内机10、毛细管B11、螺旋盘管B7及管道25、27、28、29构成的B组热泵循环加热系统工作时，制热空调外机8吸入制冷剂蒸汽进行压缩，通过管道27连接进入制热空调内机10，由于毛细管B11节流协同作用，实现制冷剂蒸汽冷凝，制热空调内机10释放热量使保温围护1内空气升温作为升温干燥的热源，制冷剂液化后通过管道28连接毛细管B11被节流，通过毛细管B11的制冷剂液体通过管道29连接螺旋盘管B7，制冷剂由于制热空调外机8的工作，在螺旋盘管B7内实现低压蒸发汽化吸热，使水箱2内水降温，未蒸发完的汽液混合体通过管道25去制热空调外机8风机盘管继续蒸发吸收外环境空气中热量，能将外环境空气进行降温吸热，制冷剂完全蒸发过热后的气体被制热空调外机8内压缩机吸入进行压缩输出，通过管道27去制热空调内机10实现制冷剂蒸汽冷凝，制热空调内机10则释放大量热量使干燥保温围护1内空气升温，这一步同时实现将水箱热量转移并使外环境空气降温，使其中热量全部通过制热空调外机8内压缩机输送入干燥保温围护1内实现升温干燥，同时制冷剂蒸汽因毛细管B11的节流作用并通过制热空调内机10散热冷凝液化，同时制热空调内机10释放大量热量供干燥升温，再经毛细管节流实现制热循环。

保温围护1内设有由轴41、端板42、正弦波轮廓43和腔体44组成的正弦波膨胀器31，正弦波膨胀器31两端有轴41，两端的轴相互断开，轴41连接两侧端板42，两侧端板42通过正弦波轮廓外形的筒体连接构成腔体44，腔体44内充入适当的制冷剂，使制冷剂在一定温度范围内为气液共存气相饱和状态；正弦波膨胀器31连接齿条32，齿条32上啮合有小齿轮33，小齿轮33通过吊钩34连接腊肉36，腊肉36附近设有对流风扇35。

由于正弦波膨胀器31内部饱和气体的压力与温度存在对应关系，温度变化则内部压力改变，使正弦波轮廓外形的筒体产生随温度的热胀冷缩，热胀冷缩的申缩效应会驱动配套装置产生动作，因此，当热泵系统冷热交替工作实现干燥脱水时，正弦波膨胀器31会热胀冷缩驱动齿条32移动，齿条32的移动会带动带吊钩34的小齿轮33转动，这样就能使腊肉36随温度变化产生转角变化，使对流风扇35能全方位对腊肉36进行吹风，防止腊肉36板结，促进干燥脱水。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置，包括保温围护，其特征在于；保温围护内构成干燥环境，其中有水箱，水箱内注入水浸没其中的螺旋盘管A和螺旋盘管B；压缩机A、螺旋盘管A、毛细管A、制冷空调内机及相关管道构成A组热泵循环除湿系统；制热空调外机、制热空调内机、毛细管B、螺旋盘管B及相关管道构成B组热泵循环加热系统；A系统实现保温围护内降温及气态水的冷凝排放，并将降温及气态水冷凝释放的热量储存在水箱中；B系统实现保温围护内升温及腊肉中水分气化到保温围护内，并吸收A系统储存在水箱中的热量；AB系统交替工作实现保温围护内腊肉水分的蒸发、冷凝和排放，以及水箱中热量的储存利用；保温围护内设有由轴、端板、正弦波轮廓和腔体组成的正弦波膨胀器，正弦波膨胀器两端有轴，轴连接两侧端板，两侧端板通过正弦波轮廓外形的筒体连接构成腔体，腔体内充入适当的制冷剂，使制冷剂在一定温度范围内为气液共存气相饱和状态；正弦波膨胀器连接齿条，齿条上啮合有小齿轮，小齿轮通过吊钩连接腊肉，腊肉附近设有对流风扇。

2.根据权利要求1所述的正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置，其特征在于：所述制冷空调内机连接有排水管，便于冷凝水的排放。

3.根据权利要求1所述的正弦波热膨胀驱动转动的腊肉干燥装置，其特征在于：所述水箱为外置保温水箱或内置非保温水箱。