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太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统技术方案

技术编号:20863387 阅读:27 留言:0更新日期:2019-04-17 08:49
本发明专利技术涉及粮储设备领域,特别是指太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统。包括粮仓通风装置,还包括太阳能热水循环装置、热泵循环装置和溶液除湿循环装置,所述太阳能热水循环装置包括太阳能集热器、水泵、空气‑水热交换器和板式换热器;热泵循环装置包括压缩机、空冷式冷凝器、膨胀阀和蒸发器;溶液除湿循环装置包括再生溶液箱、板式换热器、除湿器、除湿溶液箱、溶液流量调节阀Ⅰ、溶液泵Ⅰ、再生器和再生溶液箱。本发明专利技术系统采用太阳能热泵溶液联合干燥技术,不仅能实现粮食就仓干燥,又能实现粮仓低温储粮要求,另外,系统中采用冷凝热和太阳能驱动溶液再生,同时太阳能又作为高温干燥空气的加热热源,系统节能效果显著。

【技术实现步骤摘要】
太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统
本专利技术涉及粮储设备领域,特别是指太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统。
技术介绍
目前粮食储存,一般要求在入库前先进行干燥处理,工作量大损耗多,程序繁琐。由于受到气候条件、粮食来源等因素的影响,常常会出现高水分粮食直接入仓的现象,为了保证粮食的安全储藏,必须对其进行适度的干燥处理,而现有的干燥方法,如利用烘干机进行烘干需要消耗大量的化石能源,成本高,另外需要设置专门的干燥仓,干燥完毕后再由干燥仓倒库到储粮仓。太阳能设备干燥法,由于太阳能是一种清洁、廉价的可再生能源,充分利用太阳能干燥粮食可以大量节约常规能源。但太阳能属间歇性能源,受气候条件影响大,如果以太阳能作为干燥的单一热源,将会影响干燥的速度和产量,实际应用中应与其他措施配合使用。太阳能与热泵联合的干燥技术,是目前的一个研究热点。溶液除湿是一种利用液体吸湿溶液除湿的一种方法,溶液再生温度低,可以利用低品位能源如热泵冷凝废热、太阳能等,系统节能效果显著,目前溶液除湿在粮食就仓干燥中的应用鲜有报道。采用冷凝除湿为初级初湿,溶液除湿为二级除湿的干燥方法,不仅运行稳定,满足低温低湿环境要求,而且热泵系统的冷凝废热和太阳能还可作为溶液除湿的驱动能源,系统整体节能效果显著,运行成本低,这对于解决高水分粮食就仓干燥储藏的棘手难题具有重大现实意义。粮食被干燥后,进入储粮模式,而低温储粮是目前常见的一种生态储粮模式。低温储粮使粮食的呼吸活动大大减弱,可延缓粮食的陈化,并降低储粮自然减量损失。另外,低温储藏模式能有效抑制霉菌的发生和发展,这就减少或避免因使用化学药剂杀虫灭菌处理所导致的药剂残留。相比于传统储粮方式,低温储粮极大提高了储粮的品质,保证了食品安全。机械制冷低温储粮法是低温储粮技术的一种,相比于利用自然冷量的低温储藏技术,它不受自然温度的限制,因此应用范围更广泛。目前,粮食的干燥和低温储藏这两个阶段,绝大多数是由专门单独的设备进行实现的,这就要求粮食不同处理阶段需要进行设备的切换,运行操作比较繁琐,不利于实现储粮全程的自动化操作。一种具有低成本、高效就仓干燥及低温储粮复合功能的储粮新技术开发,是当前粮食储藏技术发展的迫切要求。
技术实现思路
本专利技术提出太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,解决了高水分粮食就仓干燥和粮食低温储藏等问题。本专利技术的技术方案是这样实现的:太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,包括粮仓通风装置,还包括太阳能热水循环装置、热泵循环装置和溶液除湿循环装置,所述太阳能热水循环装置包括太阳能集热器、水泵、空气-水热交换器和板式换热器;热泵循环装置包括压缩机、空冷式冷凝器、膨胀阀和蒸发器;溶液除湿循环装置包括再生溶液箱、板式换热器、除湿器、除湿溶液箱、溶液流量调节阀Ⅰ、溶液泵Ⅰ、再生器和再生溶液箱。所述太阳能集热器出水口与水泵进水口相连,水泵出水口分两路,一路与空气-水热交换器相连、另一路与板式换热器相连,空气-水热交换器与水流量调节阀Ⅱ入口相连接,板式换热器的出口与水流量调节阀Ⅰ的入口相连,水流量调节阀Ⅰ的出口与水流量调节阀Ⅱ的出口相连。所述压缩机与空冷式冷凝器相连,空冷式冷凝器与膨胀阀的入口相接,膨胀阀的出口与蒸发器的入口相连,蒸发器的出口与压缩机相连接。所述再生溶液箱的出口分别与板式换热器和溶液流量调节阀Ⅰ相连,溶液泵Ⅰ的入口与板式换热器和溶液流量调节阀Ⅰ管道连接,再生溶液箱与板式换热器之间设有溶液流量调节阀Ⅱ,溶液泵Ⅰ的出口与再生器相连,再生器与再生溶液箱相连。所述粮仓通风装置包括空气过滤器、风机Ⅱ、蒸发器、除湿器和风量调节阀组件,空气过滤器的出口与风机Ⅱ进口相连,风机Ⅱ出口与蒸发器进气口相连,蒸发器的空气出口与除湿器空气进口相连,除湿器的空气出口与空气-水热交换器空气进口相连,空气-水热交换器空气出口与粮仓空气进口相连,风量调节阀组件包括风量调节阀Ⅱ、风量调节阀Ⅲ和风量调节阀Ⅳ,粮仓的排气口分别与风量调节阀Ⅳ和风量调节阀Ⅲ相连,风量调节阀Ⅲ与风量调节阀Ⅱ均与空气过滤器相连;各设备之间均通过管道连接。所述风机Ⅰ、空冷式冷凝器与再生器按次序相邻而设,风机Ⅰ的进气口处设有风量调节阀Ⅰ。就仓干燥阶段,粮仓通风系统采用开式系统,风量调节阀Ⅱ、风量调节阀Ⅳ打开,风量调节阀Ⅲ关闭;低温储粮阶段,粮仓通风系统采用闭式空气循环系统,此时风量调节阀Ⅱ、风量调节阀Ⅳ关闭,风量调节阀Ⅲ打开;进入冬季,室外空气参数满足粮食低温冷藏要求时,采用开式系统,风量调节阀Ⅱ、风量调节阀Ⅳ打开,风量调节阀Ⅲ关闭,风机Ⅱ运行,其它设备不运行。粮食就仓干燥采用高温干燥模式时,热泵循环装置和溶液除湿循环装置不运行,粮仓通风装置和太阳能热水循环装置运行;工作过程中,水流量调节阀Ⅰ关闭、水流量调节阀Ⅱ打开;风量调节阀Ⅱ、风量调节阀Ⅳ打开,风量调节阀Ⅲ关闭,风机Ⅱ运行。本专利技术的有益效果在于:1.本专利技术系统采用太阳能热泵溶液联合干燥技术,室外空气先经蒸发器和溶液除湿器两级除湿后,再利用太阳能热水系统进行加热,获得的高温低含湿量空气送入粮仓,对仓内高水分粮食进行就仓干燥,由于系统采用冷凝热和太阳能两种能源作为溶液再生的驱动能源,因此系统节能效果显著。2.与单独的太阳能设备干燥法相比,本专利技术的系统的干燥效率更高,并且不受天气的影响,当天气不好,太阳能不足或无法利用时,该系统通过蒸发器和溶液除湿器两级除湿获得的干燥空气对仓内粮食进行低温干燥,如果天气好,太阳能资源充足时,也可仅开启太阳能热水循环系统来加热空气,获得的高温空气送入粮仓对粮食进行高温干燥,系统干燥控制模式更灵活,适应性强。3.本专利技术系统可以实现就仓干燥,无需设置专门的干燥仓,免去了倒库等环节,另外该系统可实现高温干燥模式,也可实现低温干燥模式,能够满足干燥初期不同类别粮种的升温或降温要求,保证干燥质量。4.本专利技术系统将就仓干燥功能和低温通风储粮功能结合一起,从而极大提高了设备的利用率,降低了储粮成本,同时也便于储粮全程实现自动化控制。5.本专利技术系统采用太阳能热泵溶液联合干燥技术,不仅能实现粮食就仓干燥,又能实现粮仓低温储粮要求,另外,系统中采用冷凝热和太阳能驱动溶液再生,同时太阳能又作为高温干燥空气的加热热源,系统节能效果显著。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术太阳能热泵溶液联合就仓干燥及低温储粮复合系统的结构示意图。其中:1为再生器,2为除湿器,3为再生溶液箱,4为除湿溶液箱,5、6为溶液泵,7为板式换热器,8为溶液流量调节阀Ⅰ、9为溶液流量调节阀Ⅱ、10为溶液流量调节阀Ⅲ,11为板式换热器,12为水泵,13为太阳能集热器,14为水流量调节阀Ⅰ、16为水流量调节阀Ⅱ,15为空气-水热交换器,17为压缩机,18为蒸发器,19为空冷式冷凝器,20为膨胀阀,21为风机Ⅰ、23为风机Ⅱ,22为风量调节阀Ⅰ、24为风量调节阀Ⅱ、26为风量调节阀Ⅲ、28为风量调节阀Ⅳ,25为空气过滤器,27为粮仓。具体实施方式下面将结合本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,包括粮仓通风装置,其特征在于:还包括太阳能热水循环装置、热泵循环装置和溶液除湿循环装置,所述太阳能热水循环装置包括太阳能集热器(13)、水泵(12)、空气‑水热交换器(15)和板式换热器(11);热泵循环装置包括压缩机(17)、空冷式冷凝器(19)、膨胀阀(20)和蒸发器(18);溶液除湿循环装置包括再生溶液箱(3)、板式换热器(7)、除湿器(2)、除湿溶液箱(4)、溶液流量调节阀Ⅰ(8)、溶液泵Ⅰ(5)、再生器(1)和再生溶液箱(3)。

【技术特征摘要】
1.太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,包括粮仓通风装置,其特征在于:还包括太阳能热水循环装置、热泵循环装置和溶液除湿循环装置,所述太阳能热水循环装置包括太阳能集热器(13)、水泵(12)、空气-水热交换器(15)和板式换热器(11);热泵循环装置包括压缩机(17)、空冷式冷凝器(19)、膨胀阀(20)和蒸发器(18);溶液除湿循环装置包括再生溶液箱(3)、板式换热器(7)、除湿器(2)、除湿溶液箱(4)、溶液流量调节阀Ⅰ(8)、溶液泵Ⅰ(5)、再生器(1)和再生溶液箱(3)。2.根据权利要求1所述的太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,其特征在于:所述太阳能集热器(13)与水泵(12)进水口相连,水泵(12)出水口分两路,一路与空气-水热交换器(15)相连、另一路与板式换热器(11)相连,空气-水热交换器(15)与水流量调节阀Ⅱ(16)入口相连接,板式换热器(11)的出口与水流量调节阀Ⅰ(14)的入口相连,水流量调节阀Ⅰ(14)的出口与水流量调节阀Ⅱ(16)的出口相连。3.根据权利要求1所述的太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,其特征在于:所述压缩机(17)与空冷式冷凝器(19)相连,空冷式冷凝器(19)与膨胀阀(20)的入口相接,膨胀阀(20)的出口与蒸发器(18)的入口相连,蒸发器(18)的出口与压缩机(17)相连接。4.根据权利要求1所述的太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,其特征在于:所述再生溶液箱(3)的出口分别与板式换热器(7)和溶液流量调节阀Ⅰ(8)相连,溶液泵Ⅰ(5)的入口与板式换热器(7)和溶液流量调节阀Ⅰ(8)管道连接,再生溶液箱(3)与板式换热器(7)之间设有溶液流量调节阀Ⅱ(9),溶液泵Ⅰ(5)的出口与再生器(1)相连,再生器(1)与再生溶液箱(3)相连。5.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能热泵溶液除湿复合干燥及低温通风储粮系统,其特征在于:所述粮仓通风装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫俊海高龙刘寅王聪民孟照峰李志强伍晓锋李书明王仕元陈晗曹依蕾
申请(专利权)人:中原工学院
类型:发明
国别省市:河南,41

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