一种尾气回收型收割装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种尾气回收型收割装置，包括收割轮、切割刀、吸风机、输送管、存料斗、铲斗和发动机能量回收装置，所述收割轮设置在铲斗的前端，切割刀设置在收割轮的下方，吸风机设置在收割装置的底部；农物在收割轮和切割刀的作用下被收入到铲斗中，吸风机运转时在收割装置中形成负压吸力将铲斗中的农料通过输送管输送到存料斗中；所述收割装置通过发动机驱动，发动机能量回收装置用于回收发动机尾气的热量。该收割装置结构简单实用，能实现农物的自动收割存储操作方便，且发动机废气能量可二次利用，节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农物收割领域，具体涉及一种尾气回收型收割装置。
技术介绍
收割机它是一体化收割农作物的机械，完成收割、脱粒，并将谷粒集中到储藏仓，然后在通过传送带将粮食输送到运输车上。也可用人工收割，将稻、麦等作物的禾秆铺放在田间，然后再用谷物收获机械进行捡拾脱粒。现有的收割装置存在结构过于复杂、集成化程度较低、能耗较高能量无法二次利用等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种尾气回收型收割装置。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种尾气回收型收割装置，其特征是，包括收割轮、切割刀、吸风机、输送管、存料斗、铲斗和发动机能量回收装置，所述收割轮设置在铲斗的前端，切割刀设置在收割轮的下方，吸风机设置在收割装置的底部；农物在收割轮和切割刀的作用下被收入到铲斗中，吸风机运转时在收割装置中形成负压吸力将铲斗中的农料通过输送管输送到存料斗中；所述收割装置通过发动机驱动，发动机能量回收装置用于回收发动机尾气的热量，其包括散热器、发动机、回水蒸发器、高温换热回路、低温换热回路、蓄电池组、逆变器及变频器、背压调节风机；所述散热器与发动机相连，散热器通过冷却水将发动机的热量转移到散热器上，并通过散热器的表面散热；发动机的尾气依次经过背压调节风机、高温蒸发器、低温蒸发器冷却后排至大气；高温换热回路包括依次相连的高温循环泵、高温蒸发器、高温多级透平膨胀机和高温冷凝器，高温换热回路内流动的介质为水，高温蒸发器安装在背压调节风机后的高温尾气管道上，经高温冷凝器冷却的介质水由高温循环泵打入高温蒸发器内，加热后的介质水随后进入高温多级透平膨胀机做功；低温换热回路包括依次相连的低温循环泵、低温蒸发器、中间抽汽过热器、低温多级膨胀机和低温冷凝器，低温换热回路内流动的介质是R245fa，低温蒸发器安装在经过高温蒸发器后的低温尾气管道上；经低温冷凝器冷却的介质R245fa由低温循环泵打入低温蒸发器内，加热后的介质水经过中间抽汽过热器加热后进入低温多级膨胀机做功；中间抽汽过热器为管式换热器，加热热源来自高温多级透平膨胀机的中间级抽汽；还包括调节阀，所述调节阀根据中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈和高温多级透平膨胀机内的压力反馈，用于调节中间级抽汽的流量，当中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈值大于或者小于设定的中间抽汽过热器后的R245fa温度值时，自动关小或者开大调节阀的开度，同时当高温多级透平膨胀机内的压力反馈值小于设定的高温多级透平膨胀机内的压力闭锁值时，自动闭锁调节阀开启，加热后的中间级抽汽回流到高温换热循环回路；高温蒸发器和低温蒸发器之间的距离L为尾气排气管道总长的3/4，高温多级透平膨胀机为3级膨胀机，中间级抽汽取自高温多级透平膨胀机的第2级；高温蒸发器和低温蒸发器均采用屏式-螺旋换热管，在尾气入口一侧的前半段采用错列布置的屏式换热管，后半段采用螺旋换热管；所述发动机到散热器的冷却水回水管道上还设置有回水蒸发器，用于回收发动机冷却水回水的热量，其冷却源取自低温循环泵的中间抽头，经加热后的中间抽头出来的R245fa回到中间抽汽过热器的入口处；所述高温蒸发器和低温蒸发器整体设置在圆筒式的换热壳体中，换热壳体由前壳体和后壳体通过螺栓扣合而成，前壳体的长度与屏式换热管的水平长度相同，后壳体的长度与螺旋换热管的水平长度相同；所述屏式换热管上设置有多个振打器，振打器由蓄电池组供电；所述前壳体的底部呈弧形，在弧形底部的最低点处还设置有排污口，用于定期排出屏式换热管上振落的污物；低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机之间通过联轴器同轴连接，在系统启动初期，低温换热回路中的R245fa先于高温换热回路中的水到达汽化温度，低温多级膨胀机首先启动，同时通过联轴器带动高温多级透平膨胀机低速预转动，起到减小高温多级透平膨胀机的启动压力，缩短启动时间的作用；在系统停止时，高温多级透平膨胀机首先惰走减速，同时通过联轴器带动低温多级膨胀机减速，以减少低温膨胀机的惰走时间，起到减小低温多级膨胀机的鼓风摩擦，防止叶片过热的作用；还包括蓄电池组、逆变器及变频器，高温多级透平膨胀机的一端与蓄电池组相连，蓄电池组用于储存由膨胀机的动能转化而来的电能；蓄电池组与逆变器及变频器相连，逆变器用于将蓄电池的直流电逆变为交流电，变频器用于驱动背压调节风机并调节其转速；背压调节风机用于减低并控制发动机的背压，运行时通过检测到的排气压力反馈来调节背压调节风机的转速从而调节背压在最佳值。优选地，所述低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机分别通过高温进汽阀和低温进气阀调节各自的进汽量，采用的高温进汽阀和低温进气阀的流量稳定区为30％～100％额定流量，当高温换热回路或低温换热回路循环流量大于30％各自额定流量时，高温进汽阀或低温进汽阀保持全开以避免节流损失，通过调节高温循环泵或者低温循环泵的转速来改变膨胀机的出力；当高温换热回路或低温换热回路循环流量小于30％各自额定流量时，保持高温循环泵或低温循环泵的转速不变，通过控制高温进汽阀或低温进汽阀的开度来调节膨胀机的出力。本收割装置的有益效果：该收割装置结构简单实用，能实现农物的自动收割存储操作方便，且发动机废气能量可二次利用，节能环保；设计了发动机的尾气能量回收系统，根据不同温度段的热量回收需求以及介质的蒸发温度和换热特性的不同，在高温段和低温段采用不同的循环介质，从而从整体上提高了系统的换热效率；通过将压力较低的低温循环泵中间抽头引出至回水蒸发器冷却发动机冷却水的回水，能够在回收发动机尾气废热同时回收冷却水的热量，而且节能效果明显；重新设计了一种适合尾气换热使用的屏式-螺旋换热管，既便于清理，又增加了换热效率；通过将部分的回收能量用来通过逆变器和变频器驱动背压调节风机，并且根据排气背压的反馈调节背压调节风机的转速，在实现无外界电源驱动风机的同时将背压调节和能量回收一体化，大大节省了投资和空间占用；利用高温多级透平膨胀机的中间级抽汽，这部分的抽汽已经在高温多级透平膨胀机中经过一段膨胀过程，利用其剩余的热量来加热进入低温多级膨胀机前的介质R245fa，一方面可以保证R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低温膨胀回路的做功效率，避免冷源损失，从而提高能量回收装置的整体效率；低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机之间通过联轴器同轴连接，在系统启动的初期，由于尾气温度较低，低温换热回路中的R245fa先于高温换热回路中的水到达汽化温度，低温多级膨胀机首先启动，同时通过联轴器带动高温多级透平膨胀机低速预转动，这样可以有效减小高温多级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾气回收型收割装置，其特征是，包括收割轮、切割刀、吸风机、输送管、存料斗、铲斗和发动机能量回收装置，所述收割轮设置在铲斗的前端，切割刀设置在收割轮的下方，吸风机设置在收割装置的底部；农物在收割轮和切割刀的作用下被收入到铲斗中，吸风机运转时在收割装置中形成负压吸力将铲斗中的农料通过输送管输送到存料斗中；所述收割装置通过发动机驱动，发动机能量回收装置用于回收发动机尾气的热量，其包括散热器、发动机、回水蒸发器、高温换热回路、低温换热回路、蓄电池组、逆变器及变频器、背压调节风机；所述散热器与发动机相连，散热器通过冷却水将发动机的热量转移到散热器上，并通过散热器的表面散热；发动机的尾气依次经过背压调节风机、高温蒸发器、低温蒸发器冷却后排至大气；高温换热回路包括依次相连的高温循环泵、高温蒸发器、高温多级透平膨胀机和高温冷凝器，高温换热回路内流动的介质为水，高温蒸发器安装在背压调节风机后的高温尾气管道上，经高温冷凝器冷却的介质水由高温循环泵打入高温蒸发器内，加热后的介质水随后进入高温多级透平膨胀机做功；低温换热回路包括依次相连的低温循环泵、低温蒸发器、中间抽汽过热器、低温多级膨胀机和低温冷凝器，低温换热回路内流动的介质是R245fa，低温蒸发器安装在经过高温蒸发器后的低温尾气管道上；经低温冷凝器冷却的介质R245fa由低温循环泵打入低温蒸发器内，加热后的介质水经过中间抽汽过热器加热后进入低温多级膨胀机做功；中间抽汽过热器为管式换热器，加热热源来自高温多级透平膨胀机的中间级抽汽；还包括调节阀，所述调节阀根据中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈和高温多级透平膨胀机内的压力反馈，用于调节中间级抽汽的流量，当中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈值大于或者小于设定的中间抽汽过热器后的R245fa温度值时，自动关小或者开大调节阀的开度，同时当高温多级透平膨胀机内的压力反馈值小于设定的高温多级透平膨胀机内的压力闭锁值时，自动闭锁调节阀开启，加热后的中间级抽汽回流到高温换热循环回路；高温蒸发器和低温蒸发器之间的距离L为尾气排气管道总长的3/4，高温多级透平膨胀机为3级膨胀机，中间级抽汽取自高温多级透平膨胀机的第2级；高温蒸发器和低温蒸发器均采用屏式‑螺旋换热管，在尾气入口一侧的前半段采用错列布置的屏式换热管，后半段采用螺旋换热管；所述发动机到散热器的冷却水回水管道上还设置有回水蒸发器，用于回收发动机冷却水回水的热量，其冷却源取自低温循环泵的中间抽头，经加热后的中间抽头出来的R245fa回到中间抽汽过热器的入口处；所述高温蒸发器和低温蒸发器整体设置在圆筒式的换热壳体中，换热壳体由前壳体和后壳体通过螺栓扣合而成，前壳体的长度与屏式换热管的水平长度相同，后壳体的长度与螺旋换热管的水平长度相同；所述屏式换热管上设置有多个振打器，振打器由蓄电池组供电；所述前壳体的底部呈弧形，在弧形底部的最低点处还设置有排污口，用于定期排出屏式换热管上振落的污物；低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机之间通过联轴器同轴连接，在系统启动初期，低温换热回路中的R245fa先于高温换热回路中的水到达汽化温度，低温多级膨胀机首先启动，同时通过联轴器带动高温多级透平膨胀机低速预转动，起到减小高温多级透平膨胀机的启动压力，缩短启动时间的作用；在系统停止时，高温多级透平膨胀机首先惰走减速，同时通过联轴器带动低温多级膨胀机减速，以减少低温膨胀机的惰走时间，起到减小低温多级膨胀机的鼓风摩擦，防止叶片过热的作用；还包括蓄电池组、逆变器及变频器，高温多级透平膨胀机的一端与蓄电池组相连，蓄电池组用于储存由膨胀机的动能转化而来的电能；蓄电池组与逆变器及变频器相连，逆变器用于将蓄电池的直流电逆变为交流电，变频器用于驱动背压调节风机并调节其转速；背压调节风机用于减低并控制发动机的背压，运行时通过检测到的排气压力反馈来调节背压调节风机的转速从而调节背压在最佳值。...

【技术特征摘要】
1.一种尾气回收型收割装置，其特征是，包括收割轮、切割刀、吸风机、输送管、存料
斗、铲斗和发动机能量回收装置，所述收割轮设置在铲斗的前端，切割刀设置在收割轮的下
方，吸风机设置在收割装置的底部；农物在收割轮和切割刀的作用下被收入到铲斗中，吸风
机运转时在收割装置中形成负压吸力将铲斗中的农料通过输送管输送到存料斗中；所述收割
装置通过发动机驱动，发动机能量回收装置用于回收发动机尾气的热量，其包括散热器、发
动机、回水蒸发器、高温换热回路、低温换热回路、蓄电池组、逆变器及变频器、背压调节
风机；所述散热器与发动机相连，散热器通过冷却水将发动机的热量转移到散热器上，并通
过散热器的表面散热；发动机的尾气依次经过背压调节风机、高温蒸发器、低温蒸发器冷却
后排至大气；
高温换热回路包括依次相连的高温循环泵、高温蒸发器、高温多级透平膨胀机和高温冷
凝器，高温换热回路内流动的介质为水，高温蒸发器安装在背压调节风机后的高温尾气管道
上，经高温冷凝器冷却的介质水由高温循环泵打入高温蒸发器内，加热后的介质水随后进入
高温多级透平膨胀机做功；
低温换热回路包括依次相连的低温循环泵、低温蒸发器、中间抽汽过热器、低温多级膨
胀机和低温冷凝器，低温换热回路内流动的介质是R245fa，低温蒸发器安装在经过高温蒸发
器后的低温尾气管道上；经低温冷凝器冷却的介质R245fa由低温循环泵打入低温蒸发器内，
加热后的介质水经过中间抽汽过热器加热后进入低温多级膨胀机做功；中间抽汽过热器为管
式换热器，加热热源来自高温多级透平膨胀机的中间级抽汽；还包括调节阀，所述调节阀根
据中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈和高温多级透平膨胀机内的压力反馈，用于调节中间
级抽汽的流量，当中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈值大于或者小于设定的中间抽汽过热
器后的R245fa温度值时，自动关小或者开大调节阀的开度，同时当高温多级透平膨胀机内的
压力反馈值小于设定的高温多级透平膨胀机内的压力闭锁值时，自动闭锁调节阀开启，加热
后的中间级抽汽回流到高温换热循环回路；高温蒸发器和低温蒸发器之间的距离L为尾气排
气管道总长的3/4，高温多级透平膨胀机为3级膨胀机，中间级抽汽取自高温多级透平膨胀
机的第2级；
高温蒸发器和低温蒸发器均采用屏式-螺旋换热管，在尾气入口一侧的前半...

【专利技术属性】
技术研发人员：时建华，
申请(专利权)人：时建华，
类型：发明
国别省市：浙江;33