CN106766722B - 颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，包括位于蒸发箱内的蒸发器和位于冷凝箱内的冷凝器，且蒸发箱与冷凝箱之间用分隔板隔开，还包括：储存仓，存储颗粒状农林产品；风仓，位于储存仓下方，与储存仓之间用带孔隔板隔开；第一通道，连接储存仓及蒸发箱；第二通道，连接冷凝箱及风仓；第三通道，连接蒸发箱及风仓；第四通道，连接蒸发箱及冷凝箱；第一输气装置，设于第一通道上；第二输气装置，设于冷凝箱上。本发明公开的颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，兼具干燥脱水、降温脱水及低温储存的功能，满足各种应用场景的需求，具有操作方便、减少人工、作用效果显著和适用范围广等特点。

Description

颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓
技术领域
本发明属于农林产品烘干领域，尤其涉及颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓。
背景技术
许多颗粒状农林产品收获后，为保证产品质量，需及时降低产品水分，并在低温环境下储存。颗粒状农林产品干燥技术和工艺直接影响颗粒状农林产品的品质、口感和营养成分，采用热泵技术的干燥设备被认为是最节能、最有发展潜力的技术。现有利用热泵烘干颗粒状农林产品的方法有两种：一种仅利用冷凝器加热烘房内部空气，实现颗粒状农林产品的烘干，待烘房内湿度达到一定量时，利用外部低湿度空气带走高湿度空气，从而通过排湿实现烘干物料的目的；另一种利用冷凝器和蒸发器相结合，同样通过冷凝器加热烘房内部空气，实现烘干物料的目的，同时通过蒸发器将排出的湿热空气中的热量回收，可进一步提高干燥效率。
这两种方法均通过冷凝器加热烘房内的空气从而实现干燥脱水，而无法实现对颗粒状农林产品的降温，导致一些对温度敏感的颗粒状农林产品质量下降。如果要实现降温，则需要换一套热泵装置，利用蒸发器对烘房内空气进行降温。
需低温环境下储存的颗粒状农林产品，则在干燥完成后，再将其转送入另设的冷藏库中保存，增加了装卸及运输成本。
因而，现有技术的问题在于，可实现的功能单一，无法兼具干燥脱水、降温脱水和低温储存。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，现提供一种颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，以实现多途径的脱水方式和低温储存。
一种颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，包括位于蒸发箱内的蒸发器和位于冷凝箱内的冷凝器，且蒸发箱与冷凝箱之间用分隔板隔开，还包括热泵主机，所述热泵主机与蒸发器和冷凝器相连，形成热泵系统，还包括：
储存仓，存储颗粒状农林产品；
风仓，位于储存仓下方，与储存仓之间用带孔隔板隔开；
第一通道，连接储存仓及蒸发箱；
第二通道，连接冷凝箱及风仓；
第三通道，连接蒸发箱及风仓；
第四通道，连接蒸发箱及冷凝箱；
第一输气装置，用于将储存仓的空气抽入第一通道；
换气结构，设置在冷凝箱上；
第二输气装置，设于冷凝箱上，所述换气结构与第二输气装置分别位于冷凝器两侧，第二输气装置与换气结构配合，用于对冷凝器进行降温；
其中，第一通道始终保持连通，当开启第一输气装置将储存仓内的空气输入蒸发箱内进行干燥时，通过更改其他通道的连通及关闭状态并配合更改第二输气装置的开启关闭状态，来切换所输入空气的干燥途径，使干燥途径在降温脱水和干燥脱水之间更改。
进一步而言，干燥途径为降温脱水的情况下，第二输气装置开启，第三通道连通，第二通道及第四通道关闭。
进一步而言，干燥途径为干燥脱水的情况下，第二输气装置关闭，且第三通道关闭，第二通道及第四通道打开。
进一步而言，第二通道、第三通道及第四通道分别设有用于开启及关闭通道的阀门，所述热泵脱水装置还包括控制器，用于控制热泵主机、第一输气装置、第二输气装置以及各通道的阀门开启关闭。
进一步而言，还包括设于储存仓内的湿度传感器，用以发送储存仓内的湿度信号至控制器，控制器根据湿度信号判定是否进行脱水。
进一步而言，还包括设于储存仓内的温度传感器，用以发送储存仓内的温度信号至控制器，控制器根据温度信号判定是否进行降温脱水。
进一步而言，蒸发器将蒸发箱内空间分为左右两侧使第一通道与第三通道位于两侧，冷凝器相应地将冷凝箱分为左右两侧，使第三通道与第四通道位于同一侧，且第四通道与第二通道位于两侧。
进一步而言，换气结构为叶片风门或者阀门。
进一步而言，第一输气装置及第二输气装置均为风机。
本发明的优点在于，将放置颗粒状农林产品的储存仓与蒸发箱及冷凝箱隔离开，使得储存仓内的空气干燥途径可以根据需要进行更改，既可以单独通过蒸发器进行降温脱水、低温储存，也可以联合通过蒸发器、冷凝器进行高效率的干燥脱水，不同的通道工作状态配合不同的输气装置工作状态，实现了脱水方式多样化，且储存仓与烘干位置分离，能够用于存放颗粒状农林产品；通过控制器控制各通道开合，便于脱水途径的灵活切换；通过储存仓内温度和湿度的监控，使控制器能够根据监控到的信息自动切换，实现智能脱水及低温储存；蒸发箱及冷凝箱均隔成两部分，使湿空气更易于排出，提升脱水效果。
附图说明
图1是本发明颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓的示意图。
图中各附图标记为：
1、冷凝箱；2、蒸发箱；3、储存仓；4、热泵主机；5、控制器；6、排水管；7、接水槽；8、蒸发器；9、第一风管；10、第一输气装置；12、分隔板；14、换气结构；15、冷凝器；16、第四风管；17、第一阀门；18、带孔隔板；19、风仓；20、第五风管；21、第二阀门；22、第二风管；23、第三风管；24、第三阀门；25、第二输气装置。
具体实施方式
本发明现通过附图和实施例加以进一步的解释说明。
如图1所示，为本发明一个实施例的颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，包括储存仓3、空气处理箱、热泵主机4、控制器5、温度传感器、湿度传感器、第一输气装置10和第二输气装置25、至少三个阀门以及至少五段风管，风管及阀门形成了用于气体输送的通道。当前实施例中第一输气装置10和第二输气装置25均为风机，在其他实施例中也可以为空气压缩机等气体输送装置，控制器5为微控制。
本实施例中空气处理箱包括由分隔板12隔开的上部的蒸发箱2和下部的冷凝箱1，蒸发箱2内设置蒸发器8，冷凝箱1内设置冷凝器15；蒸发器8和冷凝器15与热泵主机4相连接，组成热泵系统；热泵主机4、风机、阀门、温度传感器、湿度传感器均与微电脑控制器5电连接，组成控制系统。
当前实施例的空气处理箱包括隔离板，隔离板设置在空气处理箱的中间、将空气处理箱隔离为上部蒸发箱2和下部冷凝箱1这种方式能够利用重力使空气从蒸发箱2向下流动。其他实现方式里，也可以将空气处理箱中的蒸发箱2和冷凝箱1横向左右设置，并利用输气装置产生的压差，将蒸发箱2内的空气输送至冷凝箱1中。本实施例还包括位于储存仓下方的风仓19，风仓19与储存仓之间用带孔隔板18隔开。蒸发箱2内设置蒸发器8，冷凝箱1内设置冷凝器15，并将蒸发箱2、冷凝箱1分别分隔成左右两部分。
第一风管9的两端分别连接右蒸发箱2与储存仓3上部，即连接蒸发箱2及储存仓3的第一通道；第二风管22、第三风管23和第五风管20的一端构成Y型连接，第二风管22的另一端连接右冷凝箱1，第三风管23的另一端连接左蒸发箱2，第五风管20的另一端连接储存仓3下部的风仓19，第二风管22与第五风管20连通形成连接冷凝箱1及风仓19的第二通道，第三风管23与第五风管20形成连接蒸发箱2及风仓19的第三通道；第二阀门21位于第二风管22中，第三阀门24位于第三风管23中，第一输气装置10设置在第一风管9中。第四风管16即第四通道，位于空气处理箱的隔离板上，连接左蒸发箱2与左冷凝箱1，第一阀门17位于第四风管16中；第二输气装置25设置在冷凝箱1的左侧壁上，冷凝箱1的右侧壁上有通向外部的换气结构14，当前实施例采用叶片风门或阀门。接水槽7设置在蒸发箱2内蒸发器8下方，排水管6与接水槽7相连通，空气中水分在蒸发器8上凝结成水珠后落入接水槽7和接水管排出蒸发箱2外。
于本实施例中，第一输气装置10设置在第一风管9上，于其他实施例中第一输气装置10还可以设置在第五风管20上。
在储存仓3内设置温度传感器和湿度传感器，温度传感器、湿度传感器均与微电脑控制器5电连接。控制器5控制热泵主机、各个阀门、输气装置的开启及关闭。通过温度/湿度传感器，动态监测储存仓3内的物料储藏环境，根据反馈结果实时调控阀门、输气装置及热泵，确保颗粒状农林产品处于理想的储藏环境中。
颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓工作模式包括：降温脱水、干燥脱水和低温储存：
(1)降温脱水工作状态：第一阀门17和第二阀门21关闭、第三阀门24打开，第一输气装置10、第二输气装置25工作。第一输气装置10把储存仓3里的湿空气送到蒸发器8降温，使空气中水分凝结，通过排水管6排出，变成干燥的冷空气直接通过第三风管23、第五风管20送到储存仓3下部的风仓19、上部的物料仓，吸收物料中的水分变成湿空气，并降低物料温度。如此不断循环，直到把储存仓3里的温度降到设定值。第二输气装置25将机外冷空气送到冷凝器15的左边、并将冷凝器15右边吸收了冷凝器15热量的热空气排出机外，把冷凝器15放出的热量带走。
(2)干燥脱水工作状态：打开第一阀门17和第二阀门21，第一输气装置10工作，关闭第三阀门24，关闭第二输气装置25。第一输气装置10把储存仓3里的湿空气送到蒸发器8降温，使空气中水分凝结，通过排水管6排出，变成干燥的冷空气，通过第一阀门17，进入冷凝器15的左边，通过冷凝器15吸收冷凝器15中的热量，进入冷凝器15右边，变成温度更高、相对含水率更低的干燥的热空气，再由第二阀门21经第二风管22、第五风管20送到储存仓3下部的风仓19、上部的物料仓，吸收物料中的水分变成湿空气，降低物料的水分。如此不断循环，直到把储存仓3里的物料水分降到设定值。
(3)低温储存工作状态：与降温脱水工作状态相同，第一阀门17和第二阀门21关闭、第三阀门24打开，第一输气装置10、第二输气装置25工作。当储存仓3里干燥好的物料温度上升到设定值时，第一输气装置10把储存仓3里的较热空气送到蒸发器8降温，因此时空气中水分较低，一般蒸发器8上很少会有水分凝结，降温后的冷空气直接通过第三风管23、第五风管20送到储存仓3下部的风仓19、上部的物料仓，降低物料温度。如此不断循环，直到把储存仓3里的温度降到设定值，实现物料的低温储存。第二输气装置25将机外冷空气送到冷凝器15的左边、并将冷凝器15右边吸收了冷凝器15热量的热空气排出机外，把冷凝器15放出的热量带走。
综上所述，本发明公开的颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，兼具干燥脱水、降温脱水及低温储存的功能，满足各种应用场景的需求，具有操作方便、减少人工、作用效果显著和适用范围广等特点。

Claims (7)

1.一种颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，包括位于蒸发箱内的蒸发器和位于冷凝箱内的冷凝器，且蒸发箱与冷凝箱之间用分隔板隔开，还包括热泵主机，所述热泵主机与蒸发器和冷凝器相连，形成热泵系统，其特征在于，还包括：
储存仓，存储颗粒状农林产品；
风仓，位于储存仓下方，与储存仓之间用带孔隔板隔开；
第一通道，连接储存仓及蒸发箱；
第二通道，连接冷凝箱及风仓；
第三通道，连接蒸发箱及风仓；
第四通道，连接蒸发箱及冷凝箱；
第一输气装置，用于将储存仓的空气抽入第一通道；
换气结构，设置在冷凝箱上；
第二输气装置，设于冷凝箱上，所述换气结构与第二输气装置分别位于冷凝器两侧，第二输气装置与换气结构配合，用于对冷凝器进行降温；
其中，第一通道始终保持连通，当开启第一输气装置将储存仓内的空气输入蒸发箱内进行干燥时，通过更改其他通道的连通及关闭状态并配合更改第二输气装置的开启关闭状态，来切换所输入空气的干燥途径，使干燥途径在降温脱水和干燥脱水之间更改；
换气结构为叶片风门或者阀门；
第一输气装置及第二输气装置均为风机。
2.如权利要求1所述颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，其特征在于，干燥途径为降温脱水的情况下，第二输气装置开启，第三通道连通，第二通道及第四通道关闭。
3.如权利要求2所述颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，其特征在于，干燥途径为干燥脱水的情况下，第二输气装置关闭，且第三通道关闭，第二通道及第四通道打开。
4.如权利要求1～3任一项所述颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，其特征在于，第二通道、第三通道及第四通道分别设有用于开启及关闭通道的阀门，所述热泵脱水装置还包括控制器，用于控制热泵主机、第一输气装置、第二输气装置以及各通道的阀门开启关闭。
5.如权利要求4所述颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，其特征在于，还包括设于储存仓内的湿度传感器，用以发送储存仓内的湿度信号至控制器，控制器根据湿度信号判定是否进行脱水。
6.如权利要求4所述颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，其特征在于，还包括设于储存仓内的温度传感器，用以发送储存仓内的温度信号至控制器，控制器根据温度信号判定是否进行降温脱水。
7.如权利要求1所述颗粒状农林产品热泵干燥储存一体仓，其特征在于，蒸发器将蒸发箱内空间分为左右两侧使第一通道与第三通道位于两侧，冷凝器相应地将冷凝箱分为左右两侧，使第四通道与第二通道位于两侧，且第四通道与第三通道位于同一侧。
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