热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统技术方案

本发明专利技术涉及一种热泵‑溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，属于粮食通风干燥和低温储藏技术领域。该系统包括粮仓通风系统、制冷循环Ⅰ、制冷循环Ⅱ和溶液除湿循环。室外空气先通过换热器与仓内排风进行换热，被冷却后送入除湿器进行除湿，再流经蒸发器进行降温，获得的干燥空气送入粮仓，对新入仓的高水分粮食进行干燥处理。该系统既具有粮食就仓干燥功能，又能实现粮食的低温储藏。系统采用冷凝废热作为溶液除湿循环的驱动能源，另外通过设置换热器对仓内排风进行了冷量回收，系统节能效果显著。

【技术实现步骤摘要】
热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统
本专利技术涉及粮食通风干燥和低温储藏
，特别是指热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统。
技术介绍
由于受到气候条件及收割模式的影响，如机械化收割，收粮集中来不及充分晾晒，粮食大多未经晒干而直接进入收储环节，这就导致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，而自然通风干燥，耗时长，受外部环境天气因素影响大。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干燥中的应用鲜有报道。采用溶液除湿的干燥方法，运行稳定，在全年高温高湿及低温高湿工况下皆可发挥良好的除湿效果。溶液除湿与热泵系统相结合，在满足除湿要求下可以更好的控制送风温度；另外，热泵系统的冷凝废热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。低温储粮是指能将粮温控制在15℃以下的储藏技术，低温储粮可以改善粮堆内的生态环境，抑制霉菌的产生和发展，减缓害虫生长发育速度，减少和避免虫害、结露、发热、霉变的发生机率，避免因使用化学药剂进行熏蒸及防护所引发的化学药剂残留等污染对人们身体健康带来的潜在危害和对环境污染。低温储粮可降低粮食呼吸量，减低粮食的新陈代谢，延长储藏时间，另外也减少或避免粮食储藏过程中的倒仓，节省人力和物力。低温储粮是绿色储粮的首选方法。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粮技术，它不受自然温度的限制，使用范围更广泛。
技术实现思路
本专利技术提出热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，解决粮食就仓干燥及低温储藏等问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，包括粮仓通风系统、制冷循环Ⅰ系统、制冷循环Ⅱ系统和溶液除湿循环系统；粮仓通风系统包括空气换热器、风机Ⅰ、除湿器和蒸发器，制冷循环Ⅰ系统包括压缩机Ⅱ、空冷式冷凝器Ⅱ、膨胀阀Ⅱ和蒸发器，制冷循环Ⅱ系统包括压缩机Ⅰ、套管式冷凝器、流量调节阀、空冷式冷凝器Ⅰ、膨胀阀Ⅰ和套管式蒸发器，溶液除湿循环系统包括风机Ⅱ、空冷式冷凝器Ⅱ和再生器。所述空气换热器与新风之间设有风量调节阀Ⅲ，空气换热器出口与风机Ⅰ进口相连，除湿器的空气出口与蒸发器进口相连，蒸发器空气出口连接粮仓，粮仓的回风口分两路，一路经过风量调节阀Ⅰ与空气换热器和风机Ⅰ之间的送风管路相接，另一路通过空气换热器，然后经风量调节阀Ⅱ与室外大气相接。所述压缩机Ⅱ与空冷式冷凝器Ⅱ相连，空冷式冷凝器Ⅱ与膨胀阀Ⅱ相连，膨胀阀Ⅱ与蒸发器相连，蒸发器再与压缩机Ⅱ相连。所述压缩机Ⅰ与套管式冷凝器相接，套管式冷凝器分两路，一路与流量调节阀相连，另一路与空冷式冷凝器Ⅰ相接，流量调节阀和空冷式冷凝器Ⅰ汇合后与膨胀阀Ⅰ相接，膨胀阀Ⅰ与套管式蒸发器相接，套管式蒸发器与压缩机Ⅰ相连，空冷式冷凝器Ⅰ与风机Ⅲ相对设置。所述风机Ⅱ出口与流经空冷式冷凝器Ⅱ相连，空冷式冷凝器Ⅱ，除湿溶液箱分两路，一路与流量调节阀Ⅲ相连，另一路与经过流量调节阀Ⅳ后与板式换热器相连，板式换热器的出口与流量调节阀Ⅰ管道汇合，汇合后与流量泵相接，流量泵与套管式冷凝器相接，套管式冷凝器与再生器相接，空冷式冷凝器Ⅱ与再生器相连，再生器与再生溶液箱相连，再生溶液箱分两路，一路与流量调节阀Ⅰ相连，另一路与流量调节阀Ⅱ相连，流量调节阀Ⅱ与板式换热器相连，板式换热器的另一出口与流量调节阀Ⅲ经管道汇合后与溶液泵Ⅱ相连，溶液泵Ⅱ与套管式蒸发器相连，套管式蒸发器与除湿器相连，除湿器再与除湿溶液箱相连。各设备之间均通过管道连接。就仓干燥过程的设置，粮仓通风系统：风量调节阀Ⅰ关闭，风量调节阀Ⅱ、风量调节阀Ⅲ打开，溶液除湿循环，制冷循环Ⅰ和制冷循环Ⅱ均处于运行状态；低温储藏阶段；粮仓通风系统：风量调节阀Ⅱ、风量调节阀Ⅲ关闭，风量调节阀Ⅰ打开，制冷循环Ⅰ系统运行，制冷循环Ⅱ系统和溶液除湿循环系统不运行。本专利技术的有益效果在于：1、本系统通过热泵-溶液除湿相结合的方法制取干燥空气，实现粮食就仓干燥功能，空气的湿负荷完全由溶液除湿承担，蒸发器只承担空气的显热负荷，因此热泵循环的性能系数较高。另外，溶液除湿循环的驱动能源又充分利用了制冷循环的冷凝废热，所以系统的节能效果显著。2、本专利技术系统中有制冷循环Ⅰ和制冷循环Ⅱ两个制冷循环，就仓干燥阶段，两个制冷循环联合溶液除湿循环同时运行，而低温储粮阶段，只运行一个制冷循环。这种运行模式便于实现粮食就仓干燥阶段向低温储藏阶段的切换，一套装置能实现两个功能，这极大提高了设备利用率，可降低设备成本投入，同时也便于实现储粮全程的自动化控制。3、通过设置空气换热器，实现了仓内回风冷量的回收，提高了系统的节能率。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为本专利技术热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统的结构示意图。图中，1为再生器，2为再生溶液箱，3为除湿器，4为除湿溶液箱，5为流量调节阀Ⅰ、6为流量调节阀Ⅱ、10为流量调节阀Ⅲ、11为流量调节阀Ⅳ，7为板式换热器，8为溶液泵Ⅰ、9为溶液泵Ⅱ，12为压缩机Ⅰ、20为压缩机Ⅱ，13为套管式冷凝器，14为空冷式冷凝器Ⅰ、21为空冷式冷凝器Ⅱ，15为流量调节阀，16为膨胀阀Ⅰ、22为膨胀阀Ⅱ，17为套管式蒸发器，18为风机Ⅰ、24为风机Ⅱ、26为风机Ⅲ，19为空气换热器，23为蒸发器，25为风量调节阀Ⅰ、27为风量调节阀Ⅱ、28为风量调节阀Ⅲ。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，包括粮仓通风系统、制冷循环Ⅰ系统、制冷循环Ⅱ系统和溶液除湿循环系统；粮仓通风系统包括空气换热器19、风机Ⅰ18、除湿器3和蒸发器23，制冷循环Ⅰ系统包括压缩机Ⅱ20、空冷式冷凝器Ⅱ21、膨胀阀Ⅱ22和蒸发器23，制冷循环Ⅱ系统包括压缩机Ⅰ12、套管式冷凝器13、流量调节阀15、空冷式冷凝器Ⅰ14、膨胀阀Ⅰ16和套管式蒸发器17，溶液除湿循环系统包括风机Ⅱ24、空冷式冷凝器Ⅱ21和再生器1。所述空气换热器19与新风之间设有风量调节阀Ⅲ28，空气换热器19出口与风机Ⅰ18进口相连，除湿器3的空气出口与蒸发器23进口相连，蒸发器23空气出口连接粮仓，粮仓的回风口分两路，一路经过风量调节阀Ⅰ25与空气换热器19和风机Ⅰ18之间的送风管路相接，另一路通过空气换热器19，然后经风量调节阀Ⅱ27与室外大气相接。所述压缩机Ⅱ20与空冷式冷凝器Ⅱ21相连，空冷式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热泵‑溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，其特征在于：包括粮仓通风系统、制冷循环Ⅰ系统、制冷循环Ⅱ系统和溶液除湿循环系统；粮仓通风系统包括空气换热器（19）、风机Ⅰ（18）、除湿器（3）和蒸发器（23），制冷循环Ⅰ系统包括压缩机Ⅱ（20）、空冷式冷凝器Ⅱ（21）、膨胀阀Ⅱ（22）和蒸发器（23），制冷循环Ⅱ系统包括压缩机Ⅰ（12）、套管式冷凝器（13）、流量调节阀（15）、空冷式冷凝器Ⅰ（14）、膨胀阀Ⅰ（16）和套管式蒸发器（17），溶液除湿循环系统包括风机Ⅱ（24）、空冷式冷凝器Ⅱ（21）、再生器（1）、除湿溶液箱（4）、流量调节阀Ⅲ（10）、流量调节阀Ⅳ（11）、板式换热器（7）、流量调节阀Ⅱ（6）、流量调节阀Ⅰ（5）、流量泵（8）、套管式冷凝器（13）、再生溶液箱（2）和溶液泵Ⅱ（9）。

【技术特征摘要】
1.热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，其特征在于：包括粮仓通风系统、制冷循环Ⅰ系统、制冷循环Ⅱ系统和溶液除湿循环系统；粮仓通风系统包括空气换热器（19）、风机Ⅰ（18）、除湿器（3）和蒸发器（23），制冷循环Ⅰ系统包括压缩机Ⅱ（20）、空冷式冷凝器Ⅱ（21）、膨胀阀Ⅱ（22）和蒸发器（23），制冷循环Ⅱ系统包括压缩机Ⅰ（12）、套管式冷凝器（13）、流量调节阀（15）、空冷式冷凝器Ⅰ（14）、膨胀阀Ⅰ（16）和套管式蒸发器（17），溶液除湿循环系统包括风机Ⅱ（24）、空冷式冷凝器Ⅱ（21）、再生器（1）、除湿溶液箱（4）、流量调节阀Ⅲ（10）、流量调节阀Ⅳ（11）、板式换热器（7）、流量调节阀Ⅱ（6）、流量调节阀Ⅰ（5）、流量泵（8）、套管式冷凝器（13）、再生溶液箱（2）和溶液泵Ⅱ（9）。2.根据权利要求1所述的热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，其特征在于：所述空气换热器（19）与新风之间设有风量调节阀Ⅲ（28），空气换热器（19）出口与风机Ⅰ（18）进口相连，除湿器（3）与蒸发器（23）相连，蒸发器（23）连接粮仓，粮仓的回风口分两路，一路经过风量调节阀Ⅰ（25）与空气换热器（19）和风机Ⅰ（18）之间的送风管路相接，另一路通过空气换热器（19），然后经风量调节阀Ⅱ（27）与室外大气相接。3.根据权利要求2所述的热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，其特征在于：所述压缩机Ⅱ（20）与空冷式冷凝器Ⅱ（21）相连，空冷式冷凝器Ⅱ（21）与膨胀阀Ⅱ（22）相连，膨胀阀Ⅱ（22）与蒸发器（23）相连，蒸发器（23）再与压缩机Ⅱ（20）相连。4.根据权利要求3所述的热泵-溶液除湿联合粮食就仓干燥及低温冷藏复合系统，其特征在于：所述压缩机Ⅰ（12）与套管式冷凝器（13）相接，套...

【专利技术属性】
技术研发人员：高龙，闫俊海，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