CN106196986B - 热泵式热回收农作物高效干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热泵式热回收农作物高效干燥装置，保温围护有空气进气口与出风斗构成的气流通道，出风斗左端喇叭口有挡板受控正弦波湿度伸缩器，实现湿热气流输出流量自动控制，出风斗右端出口与外机的汽液共存盘管区对应，实现排湿与干燥热量的高效回收循环。本发明的正弦波湿度伸缩器通过湿度控制风门自动控制排湿气流量特别有利提高干燥速率；排湿口对准外机的汽液共存盘管区，特别有利尾热高效回收，实现节能增效；外机翅片盘管设计特别有利实现系统尾热回收，同时压缩机功率消耗很低；长叶片风机叶轮出风均匀，风力平缓且风压较小，适合需要进行空气循环的场合使用，特别有利于保温维护内的农作物快速、均匀干燥。

Description

热泵式热回收农作物高效干燥装置
技术领域
本发明涉及一种热泵式热回收农作物高效干燥装置。
背景技术
为了防止霉变和便于保存，经常需要对大豆、小麦、高粱等新鲜的农作物进行干燥，现阶段主要有人工自然干燥和干燥机干燥两种。自然干燥受天气影响大且效率低，很不利于农业产业化发展；而现有的干燥机干燥虽然可以实现快速干燥，但由于排湿的同时也排出了大量的热量，因而能耗高，经济上也不合算。如果能够提供一种低能耗且效率高的农作物干燥装置，则对于农业产业化发展将大有益处，并能有效减轻人类劳动，实现节能减排。
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农作物中的水分排出、在排湿的同时最大限度回收排出的热量，并能根据湿度大小自动调节排湿量的热泵式热回收农作物高效干燥装置。
为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：
一种热泵式热回收农作物高效干燥装置，包括热泵内机、外机和保温围护，其特征在于：热泵外机结构类似空调外机，来自外机盘管的制冷剂蒸汽通过管道进入汽液分离器分离液相，再经压缩机压缩通过管道连接内机，内机结构与普通空调内机相同，在此充当冷凝器，实现压缩气体的液化并释放大量热量供物料干燥，高压冷凝液化的制冷剂通过回液管再经毛细管节流闪蒸进入下盘管，下盘管尾端通过管道连接分流管，分流管下端连接中间盘管，上端连接上盘管，盘管尾端通过管道进行合并，通过吸气管连接汽液分离器，实现压缩循环；保温围护有门开闭进行物料进出操作，并且门关闭实现基本密闭，保温围护有空气进气口与出风斗构成的气流通道，出风斗左端喇叭口有挡板受控正弦波湿度伸缩器，挡板与出风斗左端喇叭口距离受湿度自动控制，实现湿热气流输出流量控制，出风斗右端出口与外机的汽液共存盘管区对应，这样通过外机内风扇抽风最有利于湿热尾气的热量通过热泵工作的汽液共存盘管区被回收，再通过内机在保温围护内进行释放，实现排湿与干燥的热回收循环；保温围护内设有干燥架，干燥架上放置盛放农作物的筛盘，干燥架附近设有长轴风机，长轴风机的叶轮包括长轴和叶片，叶片为长条形，叶片截面为叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形；叶片两端插入端盘中，长轴通过辐条连接和固定端盘；长轴中部也设有端盘，端盘被叶片穿过，增强牢固性。
所述正弦波湿度伸缩器两端有轴，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整体，构成整体装置的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，正弦波湿度伸缩器外由隔热器实现隔热，但轴能不受影响伸缩移动，电热器受控湿度控制器进行通断电控制；当电热器通电本装置被加热升温时，由于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，随温度的改变内部压力跟随变化；这样会使正弦波轮廓外形的筒体产生随湿度控制温度产生的热胀冷缩，利用热胀冷缩伸缩效应驱动配套装置产生动作；湿度传感器拾取信号经湿度控制器处理判断湿度较大时，可控制电热器加热促进正弦波湿度伸缩器伸长，使挡板与风斗距离加大使风门开度增大，增强排湿，湿度较小则风门自动关小，实现排湿气流量自动控制。使用正弦波轮廓外形的筒体，具有良好的受力与伸缩性，并且能耐受压力避免应力集中，负载能力特别强使用特别可靠。
长轴即风机轴，将首尾端盘通过辐条连接长轴后，长叶片穿过端盘就组成叶轮主体。长轴带动叶轮整体旋转后，首、尾端盘上的辐条空挡就是进风口，长叶片旋转将空气离心、提速后穿过叶片，进行风力输出。
由于叶片设计成轴径向中心对称的结构，因而叶片在高速旋转时，表面在强大离心力作用下具有强大的表面离心自净作用，灰尘会迅速离心分离、无法附着，不会影响叶轮的动态、静态平衡。
叶片设计成中空反水滴形对称结构，使叶片具有非常高的抗风压弯曲和抗离心弯曲的强度，就是用较薄的板材制作风机叶轮也能获得较高的强度，有利于节省材料和设备的轻巧化，保证稳定、可靠使用；与常用瓦片状百叶风机相比，具有脱尘自净能力强和强度高的突出优点，适应特殊场合工作的需要。
与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：
正弦波湿度伸缩器通过湿度控制风门自动控制排湿气流量特别有利提高干燥速率；排湿口对准外机的汽液共存盘管区，特别有利尾热高效回收，实现节能增效；外机翅片盘管设计特别有利实现系统尾热高效回收，同时压缩机功率消耗特别低；长叶片风机叶轮出风均匀，风力平缓且风压较小，适合需要进行空气循环的场合使用，特别有利于保温维护内的农作物快速、均匀干燥。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图。
图2本发明的热泵系统原理图。
图3是正弦波湿度伸缩器的平面结构示意图。
图4是长轴风机叶轮的三维结构示意图。
图中各标号表示：
A、B均为正弦波湿度伸缩器；1、保温围护；2、外机；3、内机；4、进气口；5、出风斗；6、压缩机排气管；7、回液管；8、挡板；9、湿度传感器；10、湿度控制器；11、干燥架；12、筛盘；13、14均为长轴风机；30、吸气管；31、气液分离器；32、压缩机；33、毛细管；34、翅片；35、盘管；36、38均为管道；37、分离管；39、气液共存盘管区；41、正弦波湿度伸缩器轴；42正弦波湿度伸缩器端板；43、正弦波湿度伸缩器轮廓；44正弦波湿度伸缩器腔体；45、隔热器；46、电热器。
具体实施方式
现结合附图，对本发明进一步具体说明。
如图1-4所示热泵式热回收农作物高效干燥装置，包括热泵内机3、外机2和保温围护1，热泵外机2结构类似空调外机，来自外机盘管的制冷剂蒸汽通过吸气管30进入气液分离器31分离液相，再经压缩机32压缩通过压缩机排气管6连接内机3，内机结构与普通空调内机相同，在此充当冷凝器，实现压缩气体的液化并释放大量热量供物料干燥，高压冷凝液化的制冷剂通过回液管7再经毛细管33节流闪蒸进入下盘管，下盘管尾端通过管道36连接分离管37，分离管37下端连接中间盘管，上端连接上盘管，盘管尾端通过管道38进行合并，通过吸气管30连接气液分离器31，实现压缩循环；保温围护1有门开闭进行物料进出操作，并且门关闭实现基本密闭，保温围护有空气进气口4与出风斗5构成的气流通道，出风斗5左端喇叭口有挡板8受控正弦波湿度伸缩器A、B，挡板8与出风斗5左端喇叭口距离受湿度自动控制，实现湿热气流输出流量控制，出风斗5右端出口与外机的气液共存盘管区39对应，这样通过外机2内风扇抽风最有利于湿热尾气的热量通过热泵工作的气液共存盘管区39被回收，再通过内机3在保温围护内进行释放，实现排湿与干燥的热回收循环。
保温围护内设有干燥架，干燥架上放置盛放农作物的筛盘，干燥架附近设有长轴风机13、14，长轴风机叶轮包括长轴和叶片，叶片为长条形，叶片截面为叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形；叶片两端插入端盘中，长轴通过辐条连接和固定端盘；长轴中部也设有端盘，端盘被叶片穿过，增强牢固性。
所述正弦波湿度伸缩器两端有轴41，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43连接构成整体，构成整体装置的腔体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，正弦波湿度伸缩器外由隔热器45实现隔热，但轴能不受影响伸缩移动，电热器46受控湿度控制器10进行通断电控制；当电热器46通电本装置被加热升温时，由于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，随温度的改变内部压力跟随变化；这样会使正弦波轮廓外形的筒体43产生随湿度控制温度产生的热胀冷缩，利用热胀冷缩伸缩效应驱动配套装置产生动作；湿度传感器9拾取信号经湿度控制器10处理判断湿度较大时，可控制电热器46加热促进正弦波湿度伸缩器A、B伸长，使挡板8与风斗5距离加大使风门开度增大，增强排湿，湿度较小则风门自动关小，实现排湿气流量自动控制。使用正弦波轮廓外形的筒体，具有良好的受力与伸缩性，并且能耐受压力避免应力集中，负载能力特别强使用特别可靠。
虚线区域39为制冷剂通过毛细管33后的低压优先汽液共存盘管区，这个区域制冷剂最易实现强烈汽化吸热、温度也最低，特别有利尾热高效回收，同时降低压缩机工作功率消耗。
长轴即风机轴，将首尾端盘通过辐条连接长轴后，长叶片穿过端盘就组成叶轮主体。长轴带动叶轮整体旋转后，首、尾端盘上的辐条空挡就是进风口，长叶片旋转将空气离心、提速后穿过叶片，进行风力输出。
由于叶片设计成轴径向中心对称的结构，因而叶片在高速旋转时，表面在强大离心力作用下具有强大的表面离心自净作用，灰尘会迅速离心分离、无法附着，不会影响叶轮的动态、静态平衡。
叶片设计成中空反水滴形对称结构，使叶片具有非常高的抗风压弯曲和抗离心弯曲的强度，就是用较薄的板材制作风机叶轮也能获得较高的强度，有利于节省材料和设备的轻巧化，保证稳定、可靠使用；与常用瓦片状百叶风机相比，具有脱尘自净能力强和强度高的突出优点，适应特殊场合工作的需要。
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)

1.一种热泵式热回收农作物高效干燥装置，包括热泵内机、外机和保温围护，其特征在于：热泵外机结构类似空调外机，来自外机盘管的制冷剂蒸汽通过管道进入气液分离器分离液相，再经压缩机压缩通过管道连接内机，内机结构与普通空调内机相同，在此充当冷凝器，实现压缩气体的液化并释放大量热量供物料干燥，高压冷凝液化的制冷剂通过回液管再经毛细管节流闪蒸进入下盘管，下盘管尾端通过管道连接分离管，分离管下端连接中间盘管，上端连接上盘管，盘管尾端通过管道进行合并，通过吸气管连接气液分离器，实现压缩循环；保温围护有门开闭进行物料进出操作，并且门关闭实现基本密闭，保温围护有空气进气口与出风斗构成的气流通道，出风斗左端喇叭口有挡板受控正弦波湿度伸缩器，挡板与出风斗左端喇叭口距离受湿度自动控制，实现湿热气流输出流量控制，出风斗右端出口与外机的气液共存盘管区对应，这样通过外机内风扇抽风最有利于湿热尾气的热量通过热泵工作的气液共存盘管区被回收，再通过内机在保温围护内进行释放，实现排湿与干燥的热回收循环；保温围护内设有干燥架，干燥架上放置盛放农作物的筛盘，干燥架附近设有长轴风机，长轴风机的叶轮包括长轴和叶片，叶片为长条形，叶片截面为叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形；叶片两端插入端盘中，长轴通过辐条连接和固定端盘；长轴中部也设有端盘，端盘被叶片穿过，增强牢固性；所述正弦波湿度伸缩器两端有轴，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整体，构成整体装置的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，正弦波湿度伸缩器外由隔热器实现隔热，但轴能不受影响伸缩移动，电热器受控湿度控制器进行通断电控制；当电热器通电本装置被加热升温时，由于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，随温度的改变内部压力跟随变化；这样会使正弦波轮廓外形的筒体产生随湿度控制温度产生的热胀冷缩，利用热胀冷缩伸缩效应驱动配套装置产生动作；湿度传感器拾取信号经湿度控制器处理判断湿度较大时，可控制电热器加热促进正弦波湿度伸缩器伸长，使挡板与风斗距离加大使风门开度增大，增强排湿，湿度较小则风门自动关小，实现排湿气流量自动控制。
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