[发明专利]一种无霜、多变量耦合型热泵热风炉系统

说明书

一种无霜、多变量耦合型热泵热风炉系统，用于提供粮食烘干用热风，在该系统内设有第一换热器、第二换热器及由压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器与气液分离器构成的热泵机组，通过第一换热器、第二换热器与热泵机组的热量管路连接设置，形成送风管路上、由新风进风口向新风送风口方向依次呈热量梯度上升的预热区、低温区、中温区及高温区；通过以上设置实现新风由新风进风口到新风送风口的温度梯度上升，热量的梯度利用；通过设置无霜溶液循环管路，实现冬季的无霜作业；无霜溶液循环管路内完成无霜作业的溶液通过自身重力实现回流；无霜溶液循环管路内回流的稀溶液通过热交换的形式析出水分，所述热交换的热量由热泵机组的余热提供，不另增热泵机组。

技术领域

本发明属于粮食烘干用设备领域，具体涉及一种无霜、多变量耦合型热泵热风炉系统。

背景技术

近年来，我国粮食烘干机械设备行业获得快速的发展，但整体上还是处于市场比较混乱，产品技术落后，企业创新能力差、研发能力较弱，一次性购置成本偏高等阶段，亟需从政策法规、市场层面、技术层面等，推动烘干机行业持续健康和有序发展。现有的粮食烘干技术有自然风干，晒干、燃烧化学燃料烘干、电加热、红外，微波干燥等，这些技术能耗巨大，污染严重，效率低，安全差，显然，这些旧式的干燥设备不符合当今社会的可持续发展的趋势。寻找一种可替代旧式的干燥设备，且安全、环保、节能的干燥设备显得越发紧迫。

随着中国能源消耗的加剧，人均能源利用率已不能满足需求，国家政府对能源利用的宏观调控，热泵设备的节能减排优势已日渐明显。与燃油,燃气锅炉相比,全年平均可节约能源约70％，加上电价的走低和燃料价格的上涨，运行费用低的优点日益突出；热泵产品无任何燃烧排放物，制冷剂选用环保制冷剂，对臭氧层零污染，是较好的环保型产品；设备全自动控制，无需人员蹲守，节省了人力成本。但是，现在市场上的热泵热风炉处于刚推广阶段，还有许多技术需要创新和突破。

目前市场上使用的热泵热风炉仍存在一些问题：1、系统冬季运行时，室外环境温度低，蒸发温度降低，蒸发器表面易结上厚厚的霜层，从而导致机组性能下降，甚至不能正常换热，机组出现故障停机，传统化霜方式需停机或逆向化霜，造成烘干效率低。2、夏季系统运行时，室外环境温度高，使得系统冷凝温度升高，新风经冷凝器换热后，冷凝器内热量并不能完全释放，造成大量热量的浪费，同时降低系统的运行效率，对粮食烘干产生不利影响。3、新风流过相同温度的换热器后，风温很难提高到所需温度。4、系统冬季运行时，由于进风侧的冷凝器进行温度很低，从而冷凝效果好，导致此系统高低压小，机组的循环动力难以保证，机组的运行能效差。同时也会出现此系统蒸发压力低，蒸发侧翅片更容易结霜。5、机组靠出风侧的系统由于出风侧的温度高，最后面的系统冷凝温度高，此系统一直处于高负荷运行状态，压缩机的寿命会大大降低。

申请号为201310603146.0的发明申请，公开了一种高效多功能热风炉，包括炉膛、炉膛与烟囱连通，炉膛之外设有保温层，保温层与炉膛之间设有供空气通过的通道，通道下部设有水夹套，通道内设有用于延长空气路径的中层隔板。炉膛顶部与保温层之间还设有加热顶层，加热顶层内还设有用于延长空气路径的顶层隔板。通过水夹套可以在生产热风的同时还生产热水或蒸气，由于配置保温水箱，水循环可以自循环也可以通过水泵循环，水的温度最高为100摄氏度。所以很好的保护了炉体燃烧堆聚区的炉膛侧板不受高温损坏。

申请号为201210558824.1的发明申请，公开了一种新型全钢结构直燃夹套式热风炉，由炉体外壳、安装法兰、定位套圈、燃烧筒、圆盆形底盘、圆锥形混合筒、安装套筒、冷风换热夹套、保温层、冷风进风口、燃烧装置、冷风供风装置、自动控制系统组成。