CN112594957A - 一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，包括用于蒸发酒精的酒甄，以及用于冷凝酒精蒸气的白酒收集器，还设有储热装置，所述的储热装置并联有一级热泵循环系统和二级热泵循环系统，二级热泵循环系统包含作用于酒甄的第一翅片换热器；二级热泵循环系统在储热装置的输入端连有第一电磁阀，并且在储热装置的输出端连有第一单向阀；白酒收集器设有第二翅片换热器，第二翅片换热器输出连有与第一电磁阀分流的第二电磁阀，第二翅片换热器输出设有与第一单向阀汇流的第二单向阀。本发明采用空气源热泵机组为系统提供热源，在整个运行过程中无污染产生，且能效比较高，更加节能，适用于冬季、北方等低温环境下运行。

Description

一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统
技术领域
本发明属于蒸馏设备领域，具体涉及一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统。
背景技术
在公告号为CN205328997U，专利名为“一种白酒蒸馏冷凝装置”公开了传统的白酒蒸馏工艺。
在常规制酒过程中，常用燃煤、电锅炉等方式完成蒸酒的过程，通过该过程会产生大量的废气，污染环境，并且使用燃煤等方式能源利用率较低、运行成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供采用空气源热泵机组为系统提供热源，在整个运行过程中无污染产生，且能效比较高，更加节能，适用于冬季、北方等低温环境下运行的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，包括用于蒸发酒精的酒甄，以及用于冷凝酒精蒸气的白酒收集器，还设有储热装置，所述的储热装置并联有一级热泵循环系统和二级热泵循环系统，二级热泵循环系统包含作用于酒甄的第一翅片换热器；二级热泵循环系统在储热装置的输入端连有第一电磁阀，并且在储热装置的输出端连有第一单向阀；白酒收集器设有第二翅片换热器，第二翅片换热器输出连有与第一电磁阀分流的第二电磁阀，第二翅片换热器输出设有与第一单向阀汇流的第二单向阀。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的储热装置包括并联于一级热泵循环系统和二级热泵循环系统的三通板换，以及依靠三通板换加热的缓冲水箱。
上述的一级热泵循环系统包括顺次连接的第一储液器、经济器、第一主电子膨胀阀、一级蒸发器和四通换向阀，四通换向阀导通连于三通板换的输入端，第一储液器导通连于三通板换的输出端；一级蒸发器配有外风机。
上述的二级热泵循环系统包括顺次连接的第二气液分离器和第二压缩机，以及顺次连接的第二储液器和第二主电子膨胀阀；第二气液分离器导通连于第一单向阀的输出端，第二压缩机导通连于第一翅片换热器的输入端，第二储液器导通连于第一翅片换热器的输出端，第二主电子膨胀阀导通连于第一电磁阀的输入端。
上述的第二电磁阀的输入端导通连于第二主电子膨胀阀的输出端；第二单向阀的输出端导通连于第二气液分离器的输入端。
上述的经济器输出连有第一压缩机，第一压缩机输出连有油分离器，油分离器输出连于四通换向阀。
上述的四通换向阀输出连有第一气液分离器，第一气液分离器输出连于第一压缩机。
与现有技术相比，本发明的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，包括用于蒸发酒精的酒甄，以及用于冷凝酒精蒸气的白酒收集器，还设有储热装置，所述的储热装置并联有一级热泵循环系统和二级热泵循环系统，二级热泵循环系统包含作用于酒甄的第一翅片换热器；二级热泵循环系统在储热装置的输入端连有第一电磁阀，并且在储热装置的输出端连有第一单向阀；白酒收集器设有第二翅片换热器，第二翅片换热器输出连有与第一电磁阀分流的第二电磁阀，第二翅片换热器输出设有与第一单向阀汇流的第二单向阀。使用时，先用一级热泵循环系统给储热装置加热至65℃，打开第一电磁阀，二级热泵循环系统接收三通板换的热量对酒甄进行加热，当正常出酒后，关闭一级热泵循环系统和第一电磁阀，并打开第二电磁阀，形成新的冷凝回路，对白酒收集器内的酒精蒸气进行冷凝。本发明采用空气源热泵机组为系统提供热源，在整个运行过程中无污染产生，且能效比较高，更加节能，适用于冬季、北方等低温环境下运行。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是图1的分解示意图；
图3是本发明工作原理第一阶段导热媒介流向的示意图；
图4是本发明工作原理第二阶段导热媒介流向的示意图；
图5是本发明工作原理第三阶段导热媒介流向的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图2为本发明的结构示意图。
其中的附图标记为：一级热泵循环系统1、第一储液器11、经济器12、第一主电子膨胀阀13、外风机14、一级蒸发器15、四通换向阀16、第一气液分离器17、第一压缩机18、油分离器19、二级热泵循环系统2、第一单向阀21、第二气液分离器22、第二压缩机23、第一翅片换热器24、第二储液器25、第二主电子膨胀阀26、第一电磁阀27、储热装置3、三通板换31、缓冲水箱32、酒甄5、白酒收集器6、第二电磁阀71、第二翅片换热器72、第二单向阀73。
图1至图2为本发明的结构示意图，如图所示，本发明的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，包括用于蒸发酒精的酒甄5，以及用于冷凝酒精蒸气的白酒收集器6，还设有储热装置3，所述的储热装置3并联有一级热泵循环系统1和二级热泵循环系统2，二级热泵循环系统2包含作用于酒甄5的第一翅片换热器24；二级热泵循环系统2在储热装置3的输入端连有第一电磁阀27，并且在储热装置3的输出端连有第一单向阀21；白酒收集器6设有第二翅片换热器72，第二翅片换热器72输出连有与第一电磁阀27分流的第二电磁阀71，第二翅片换热器72输出设有与第一单向阀21汇流的第二单向阀73。经济器12为一个板式换热器，可理解为热回收器，不同温度的流体进行换热，在热泵循环系统中俗称为经济器；三通板换31也三个流道的板式换热器，通过两边流道的流体都可以和中间的换热。电子膨胀阀为系统节流机构，作用可分为主阀与辅阀。
使用时，先用一级热泵循环系统1给储热装置3中缓冲水箱32的水温加热至65℃，打开第一电磁阀27，二级热泵循环系统2接收三通板换31的热量对酒甄5进行加热，当正常出酒后，关闭一级热泵循环系统1和第一电磁阀27，并打开第二电磁阀71，形成新的冷凝回路，对白酒收集器6内的酒精蒸气进行冷凝。本发明采用空气源热泵机组为系统提供热源，在整个运行过程中无污染产生，且能效比较高，更加节能，适用于冬季、北方等低温环境下运行。
实施例中，储热装置3包括并联于一级热泵循环系统1和二级热泵循环系统2的三通板换31，以及依靠三通板换31加热的缓冲水箱32。
实施例中，一级热泵循环系统1包括顺次连接的第一储液器11、经济器12、第一主电子膨胀阀13、一级蒸发器15和四通换向阀16，四通换向阀16导通连于三通板换31的输入端，第一储液器11导通连于三通板换31的输出端；一级蒸发器15配有外风机14。一级热泵循环系统1中第一压缩机18的高温高压制冷剂通过油分离器19后经过四通换向阀16流入三通板换31为三通板换31另一端中的缓冲水箱32的水加热，放热后的制冷剂经过第一储液器11并流入经济器12及第一主电子膨胀阀13，节流后的制冷剂通过一级蒸发器15后变成低温低压的气体经过四通换向阀16及第一气液分离器17后回到第一压缩机18，形成一级加热缓冲水箱32的目的。
实施例中，二级热泵循环系统2包括顺次连接的第二气液分离器22和第二压缩机23，以及顺次连接的第二储液器25和第二主电子膨胀阀26；第二气液分离器22导通连于第一单向阀21的输出端，第二压缩机23导通连于第一翅片换热器24的输入端，第二储液器25导通连于第一翅片换热器24的输出端，第二主电子膨胀阀26导通连于第一电磁阀27的输入端。二级热泵循环系统2中第二压缩机23的高温高压制冷剂通过第一翅片换热器24进行放热，加热酒甑5，冷凝后的制冷剂通过第二储液器25及第二主电子膨胀阀26、第一电磁阀27后通过三通板换31其中的一路回到第二气液分离器22中，最后回到第二压缩机23中，形成一个循环。
实施例中，第二电磁阀71的输入端导通连于第二主电子膨胀阀26的输出端；第二单向阀73的输出端导通连于第二气液分离器22的输入端。
实施例中，经济器12输出连有第一压缩机18，第一压缩机18输出连有油分离器19，油分离器19输出连于四通换向阀16。
实施例中，四通换向阀16输出连有第一气液分离器17，第一气液分离器17输出连于第一压缩机18。
本发明的工作原理：
第一阶段，如图3所示，二级热泵循环系统2处于非工作状态，运行一级热泵循环系统1，通过三通板换31对缓冲水箱32进行加热，直至缓冲水箱32内的水温达到65℃。
第二阶段，如图4所示，一级热泵循环系统1保持运行，打开第一电磁阀27，运行二级热泵循环系统2，此时第二电磁阀71关闭，缓冲水箱32内的温度被二级热泵循环系统2带到第二压缩机23，最终再次升温后被带到第一翅片换热器24中，并在酒甄5内放热。
第三阶段，如图5所示，当正常出酒后，停止一级热泵循环系统1保持的运行，并关闭第一电磁阀27，打开第二电磁阀71，白酒收集器6中的第二翅片换热器72作为二级热泵循环的蒸发器实现对白酒蒸气的冷凝。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (7)

1.一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，包括用于蒸发酒精的酒甄(5)，以及用于冷凝酒精蒸气的白酒收集器(6)，其特征是：还设有储热装置(3)，所述的储热装置(3)并联有一级热泵循环系统(1)和二级热泵循环系统(2)，所述的二级热泵循环系统(2)包含作用于所述的酒甄(5)的第一翅片换热器(24)；所述的二级热泵循环系统(2)在储热装置(3)的输入端连有第一电磁阀(27)，并且在储热装置(3)的输出端连有第一单向阀(21)；所述的白酒收集器(6)设有第二翅片换热器(72)，所述的第二翅片换热器(72)输出连有与所述的第一电磁阀(27)分流的第二电磁阀(71)，第二翅片换热器(72)输出设有与所述的第一单向阀(21)汇流的第二单向阀(73)。
2.根据权利要求1所述的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，其特征是：所述的储热装置(3)包括并联于一级热泵循环系统(1)和二级热泵循环系统(2)的三通板换(31)，以及依靠三通板换(31)加热的缓冲水箱(32)。
3.根据权利要求2所述的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，其特征是：所述的一级热泵循环系统(1)包括顺次连接的第一储液器(11)、经济器(12)、第一主电子膨胀阀(13)、一级蒸发器(15)和四通换向阀(16)，所述的四通换向阀(16)导通连于三通板换(31)的输入端，所述的第一储液器(11)导通连于三通板换(31)的输出端；所述的一级蒸发器(15)配有外风机(14)。
4.根据权利要求3所述的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，其特征是：所述的二级热泵循环系统(2)包括顺次连接的第二气液分离器(22)和第二压缩机(23)，以及顺次连接的第二储液器(25)和第二主电子膨胀阀(26)；所述的第二气液分离器(22)导通连于所述的第一单向阀(21)的输出端，所述的第二压缩机(23)导通连于所述的第一翅片换热器(24)的输入端，所述的第二储液器(25)导通连于所述的第一翅片换热器(24)的输出端，所述的第二主电子膨胀阀(26)导通连于所述的第一电磁阀(27)的输入端。
5.根据权利要求4所述的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，其特征是：所述的第二电磁阀(71)的输入端导通连于所述的第二主电子膨胀阀(26)的输出端；所述的第二单向阀(73)的输出端导通连于所述的第二气液分离器(22)的输入端。
6.根据权利要求3至5任一权利要求所述的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，其特征是：所述的经济器(12)输出连有第一压缩机(18)，所述的第一压缩机(18)输出连有油分离器(19)，所述的油分离器(19)输出连于所述的四通换向阀(16)。
7.根据权利要求6所述的一种在蒸酒领域应用的空气源热泵系统，其特征是：所述的四通换向阀(16)输出连有第一气液分离器(17)，所述的第一气液分离器(17)输出连于所述的第一压缩机(18)。
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