專利名稱：一種食用菌干燥裝置用熱泵回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)機組相關(guān)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種食用菌干燥裝置用熱泵回路。
背景技術(shù)：
烘干儲存是一種普遍應(yīng)用于含水量較大的農(nóng)產(chǎn)品的有效保存方式，烘烤房是進行大批量生產(chǎn)時普遍使用的設(shè)備。烘干時水分從農(nóng)產(chǎn)品中蒸發(fā)到周圍空氣中，使空氣的濕度增加溫度降低。作為烘烤房的核心設(shè)備，空氣處理機組起到除濕升溫的作用。目前農(nóng)村地區(qū)使用較多烘烤房是利用煙氣加熱的熱空氣對流式干燥烘烤房，這種傳統(tǒng)型烘烤房設(shè)備簡單，初投資較少，但是存在烘烤效率低下、烘干食物質(zhì)量不佳、環(huán)境污染等一系列問題。同時現(xiàn)有的烘烤房中也大量存在使用電加熱裝置來加熱空氣的空氣處理機組，使用這種空氣處理機組的烘烤房清潔度較好，但是熱電偶功率大，耗電量高，從而經(jīng)濟效益較低。發(fā)明專利200810023883.2熱濕分段處理的空調(diào)機組及其空氣處理方法，采用兩級表冷器實現(xiàn)對空氣濕熱負荷和濕負荷分段處理，第一表冷器用于除去熱濕負荷使溫度降到露點溫度，第二表冷器用于除去濕負荷，從而提高除濕效果，提高整個空調(diào)系統(tǒng)的能耗比。發(fā)明專利200810023883.2熱濕分段處理的空調(diào)機組及其空氣處理方法，除濕效果好，適用于空調(diào)除濕效果要求高的領(lǐng)域。對于烘烤房，其空氣濕度較大，對除濕要求不高，一般的固體吸附除濕方法即能達到除濕要求。進一步地，烘烤房空氣濕度大，空氣處理量大，所述發(fā)明除濕加熱負荷不能達到要求。進一步地，所述發(fā)明并沒有對加熱器部分做出詳細的規(guī)定，當(dāng)使用電加熱時，電耗高經(jīng)濟效益較低。所述發(fā)明主要用于除濕要求高的領(lǐng)域，烘烤房的熱負荷要求高而除濕要求相對低，所述專利并不適用于烘烤房。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明內(nèi)容:針對現(xiàn)有技術(shù)電耗較高、效率較低、處理能力不高的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于熱泵的能夠提高經(jīng)濟效率和換熱效率、出力范圍廣、處理能力強的食用菌干燥裝置用熱泵回路。技術(shù)方案:本發(fā)明食用菌干燥裝置用熱泵回路，包括冷凝器和并聯(lián)設(shè)置的三組壓縮機和蒸發(fā)器總成，壓縮機和蒸發(fā)器總成包括依次連接的膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機，三組壓縮機和蒸發(fā)器總成中膨脹閥的制冷劑進口分別與冷凝器的制冷劑出口連接，壓縮機的制冷劑出口分別與冷凝器的制冷劑進口連接。冷凝器包括依次連接的集氣混合裝置、蛇形管束和集液混合裝置，集氣混合裝置包括集氣內(nèi)管和套在集氣內(nèi)管外部的集氣外管，集氣內(nèi)管與集氣外管之間的空隙為集氣靜壓層，集氣內(nèi)管上設(shè)置的三個制冷劑進口即為冷凝器的制冷劑進口，集氣內(nèi)管的三個制冷劑進口分別與一個壓縮機和蒸發(fā)器總成中的壓縮機連接，集氣外管與蛇形管束的進口連接。集液混合裝置包括集液內(nèi)管和套在集液內(nèi)管外部的集液外管，集液內(nèi)管與集液外管之間的空隙為集液靜壓層，集液內(nèi)管與蛇形管束的出口連接，集液外管上設(shè)置的三個制冷劑出口即為冷凝器的制冷劑出口，集液外管的三個制冷劑出口分別與一個壓縮機和蒸發(fā)器總成中的膨脹閥連接。本發(fā)明中，集氣內(nèi)管的管壁上均勻分布有與集氣靜壓層連通的排氣孔口，集液內(nèi)管的管壁上均勻分布有與集液靜壓層連通的排液孔口。本發(fā)明集氣混合裝置采用內(nèi)管和套在內(nèi)管外部的外管的雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)管和外管之間空隙為靜壓層，靜壓層起使氣態(tài)制冷劑充分混合和穩(wěn)壓作用，外管內(nèi)徑dw和內(nèi)管外徑dn比值dw/dn應(yīng)為2.5^3.5。比值小時混合與穩(wěn)壓效果差，阻力大；比值過大時混合與穩(wěn)壓效果提高幅度降低，金屬耗量大，經(jīng)濟性差。內(nèi)管均勻布置排氣孔口，使氣態(tài)冷劑均勻的從集氣混合裝置的內(nèi)管擴散到靜壓層，為了提高擴散的均勻性和降低擴散阻力，排氣孔口的直徑應(yīng)為集氣混合裝置內(nèi)管直徑的1/3。集氣混合裝置內(nèi)管通過毛細管與三個氣態(tài)制冷劑進口連接，為了減輕集氣混合裝置內(nèi)管兩端對氣流組織的影響和毛細管之間的相互影響，兩側(cè)毛細管到集氣混合裝置內(nèi)管兩端的距離應(yīng)為內(nèi)管直徑的5倍，即5d ，兩相鄰毛細管之間的距離應(yīng)為2d:3dn。本發(fā)明集液混合裝置 同樣采用內(nèi)外雙層管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管和外管之間空隙為靜壓層，靜壓層起使液態(tài)制冷劑充分混合的作用，外管內(nèi)徑dw和內(nèi)管外徑dn比值dw/dn應(yīng)在1.5^2.5之間。比值小時混合效果差，且阻力大；比值過大時混合效果提高幅度降低，金屬耗量大，經(jīng)濟性差。內(nèi)管均勻布置排液孔口，使液態(tài)冷劑均勻的從集液混合裝置的內(nèi)管流動到靜壓層，為了提高流動的均勻性和降低流動阻力，排液孔口的直徑應(yīng)為集氣混合裝置內(nèi)管直徑的1/2。集液混合裝置內(nèi)管通過毛細管冷凝器出口連接，為了提高混合的均勻性及減輕集液混合裝置內(nèi)管兩端和毛細管之間的互相影響，兩側(cè)毛細管到集液混合裝置內(nèi)管兩端的距離應(yīng)為內(nèi)管直徑的2倍，即2d ，兩相鄰毛細管之間的距離應(yīng)為0.5cCl.5dn。空氣處理機組的制熱循環(huán)如下:氣態(tài)制冷劑通過三個氣態(tài)制冷劑進口進入集氣混合裝置內(nèi)管；氣態(tài)制冷劑通過集氣混合裝置內(nèi)管上均勻布置的排氣孔口均勻擴散到集氣混合裝置靜壓層；在集氣混合裝置靜壓層內(nèi)氣態(tài)制冷劑充分混合；氣態(tài)制冷劑通過集氣混合裝置外管進入蛇形管束；氣態(tài)制冷劑在蛇形管束內(nèi)液化放熱由氣態(tài)變成液態(tài)；液態(tài)制冷劑從蛇形管束進入集液混合裝置內(nèi)管；液態(tài)制冷劑從均勻分布在集液混合裝置內(nèi)管上的排液孔口流進集液混合裝置靜壓層；在集液混合裝置靜壓層內(nèi)液態(tài)制冷劑充分混合；液態(tài)制冷劑通過集液混合裝置外管上的三個液態(tài)制冷劑出口分別進入三組壓縮機和蒸發(fā)器總成的膨脹閥；在壓縮機和蒸發(fā)器總成內(nèi)，液態(tài)制冷劑通過膨脹閥進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)液態(tài)制冷劑吸熱從液態(tài)變成氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑通過壓縮機進入氣態(tài)制冷劑進口，完成循環(huán)。本發(fā)明冷凝器在蛇形管束進口和出口分別設(shè)置集氣混合裝置和集液混合裝置實現(xiàn)三組壓縮機和蒸發(fā)器總成制冷工質(zhì)之間的交換，在現(xiàn)有冷凝器僅能實現(xiàn)能量交換的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了工質(zhì)的交換，提高冷凝器的利用效率，提高換熱效率，降低了處理不均勻?qū)е碌闹评涔べ|(zhì)之間的熱力不均，提高空氣處理機組的出力范圍和處理能力，提高了空氣處理的均勻性。有益效果:與現(xiàn)有空氣處理機組相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明冷凝器在現(xiàn)有冷凝器僅能實現(xiàn)能量交換的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了工質(zhì)的交換，降低處理不均勻?qū)е碌闹评涔べ|(zhì)之間的熱力不均，提高了空氣處理的均勻性。
(2)本發(fā)明冷凝器顯著提高冷凝器的利用效率，在低負荷只有部分壓縮機和蒸發(fā)器總成運行時仍能充分利用冷凝器，從而提高了冷凝器的利用效率，提高換熱效率。(3)本發(fā)明冷凝器可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)開啟的壓縮機和蒸發(fā)器總成數(shù)，提高了空氣處理機組的出力范圍，當(dāng)空氣處理機組低負荷運行時可以開啟廣2壓縮機和蒸發(fā)器總成，使空氣處理機組負荷調(diào)節(jié)更加靈活方便。(4)本發(fā)明冷凝器在蛇形管束進口和出口分別設(shè)置集氣混合裝置和集液混合裝置，制冷劑進入和流出冷凝器分別通過集氣混合裝置和集液混合裝置，實現(xiàn)制冷工質(zhì)之間的充分混合，從而消除制冷工質(zhì)之間的熱力不均。(5)本發(fā)明集氣混合裝置和集液混合裝置均采用內(nèi)外雙層管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管和外管之間的間隙為靜壓層，提高了制冷工質(zhì)的混合效果。


圖1是本發(fā)明食用菌干燥裝置用熱泵回路的原理結(jié)構(gòu) 圖中:1-冷凝器；11-集氣混合裝置；111-集氣混合裝置內(nèi)管；112-集氣混合裝置外管；113-集氣混合裝置靜壓層；114-排氣孔口 ； 12-蛇形管束；13-集液混合裝置；131_集液混合裝置內(nèi)管；132_集液混合裝置外管；133-集液混合裝置靜壓層；134_排液孔口 ；21-第一液態(tài)制冷劑出口 ；22_第二液態(tài)制冷劑出口 ；23_第三液態(tài)制冷劑出口 ；31_第一膨脹閥；32_第二膨脹閥；33_第三膨脹閥；41_第一蒸發(fā)器；42_第二蒸發(fā)器；43_第三蒸發(fā)器；51_第一壓縮機；52_第二壓縮機；53_第三壓縮機；61_第一氣態(tài)制冷劑進口 ；62_第二氣態(tài)制冷劑進口 ；63_第三氣態(tài)制冷劑進口。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明。本發(fā)明一種食用菌干燥裝置用熱泵回路，包括冷凝器I和并聯(lián)設(shè)置的三組壓縮機和蒸發(fā)器總成。壓縮機和蒸發(fā)器總成一包括依次連接的第一膨脹閥31、第一蒸發(fā)器41和第一壓縮機51 ;壓縮機和蒸發(fā)器總成二包括依次連接的第二膨脹閥32、第二蒸發(fā)器42和第二壓縮機52;壓縮機和蒸發(fā)器總成三包括依次連接的第三膨脹閥33、第三蒸發(fā)器43和第三壓縮機53。冷凝器I包括沿制冷劑流動方向的集氣混合裝置11、蛇形管束12和集液混合裝置13。三組壓縮機和蒸發(fā)器總成的氣態(tài)制冷劑先進入集氣混合裝置11充分混合，之后再進入蛇形管束12冷凝液化成液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑再進入集液混合裝置13充分混合后分成三路分別返回三組壓縮機和蒸發(fā)器總成，即采用總-分-總-分的形式實現(xiàn)空氣處理機組的制熱過程。集氣混合裝置11采用內(nèi)管111和套在內(nèi)管111外部的外管112的雙層結(jié)構(gòu)，集氣混合裝置內(nèi)管111和集氣混合裝置外管112之間的間隙為集氣混合裝置靜壓層113，集氣混合裝置內(nèi)管111均勻布置排氣孔口 114 ;集液混合裝置13同樣采用內(nèi)管131和套在內(nèi)管131外部的外管132的雙層結(jié)構(gòu)，集液混合裝置內(nèi)管131和外管132之間的間隙為集液混合裝置靜壓層133，集液混合裝置內(nèi)管131均勻布置排液孔口 134。集氣混合裝置內(nèi)管111連接三個氣態(tài)制冷劑進口 61、62、63，三個氣態(tài)制冷劑進口 61、62、63分別與三組壓縮機和蒸發(fā)器總成的壓縮機51、52、53連接；蛇形管束12進口與集氣混合裝置外管112連接，蛇形管束12出口與集液混合裝置內(nèi)管131連接；集液混合裝置外管132連接三個液態(tài)制冷劑出口 21、22、23，三個液態(tài)制冷劑出口 21、22、23分別與三組壓縮機和蒸發(fā)器總成的膨脹閥31、32、33連接?？諝馓幚硐到y(tǒng)的制熱循環(huán)如下:氣態(tài)制冷劑通過第一氣態(tài)制冷劑進口 61、第二氣態(tài)制冷劑進口 62、第三氣態(tài)制冷劑進口 63進入集氣混合裝置內(nèi)管111 ;氣態(tài)制冷劑通過集氣混合裝置內(nèi)管111上均勻布置的排氣孔口 114均勻擴散到集氣混合裝置靜壓層113 ;在集氣混合裝置靜壓層113內(nèi)氣態(tài)制冷劑充分混合；氣態(tài)制冷劑通過集氣混合裝置外管112進入蛇形管束12 ;氣態(tài)制冷劑在蛇形管束12內(nèi)液化放熱由氣態(tài)變成液態(tài)；液態(tài)制冷劑從蛇形管束12出口進入集液混合裝置內(nèi)管131 ;液態(tài)制冷劑從均勻分布在集液混合裝置內(nèi)管131上的排液孔口 134流進集液混合裝置靜壓層133 ;在集液混合裝置靜壓層133內(nèi)液態(tài)制冷劑充分混合；液態(tài)制冷劑通過集液混合裝置外管132上的第一液態(tài)制冷劑出口 21、第二液態(tài)制冷劑出口 22、第三液態(tài)制冷劑出口 23分別進入第一膨脹閥31、第二膨脹閥32、第三膨脹閥33 ;在壓縮機和蒸發(fā)器總成內(nèi)，液態(tài)制冷劑通過第一膨脹閥31、第二膨脹閥32、第三膨脹閥33分別進入第一蒸發(fā)器41、第二蒸發(fā)器42、第三蒸發(fā)器43，在第一蒸發(fā)器41、第二蒸發(fā)器42、第三蒸發(fā)器43內(nèi)液態(tài)制冷劑吸熱從液態(tài)變成氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑通過第一壓縮機51、第二壓縮機52、第三壓縮機53分別進入第一氣態(tài)制冷劑進口 61、第二氣態(tài)制冷劑進口62、第三氣態(tài)制冷劑進口 63，完成循環(huán)。本發(fā)明具體實施例，在只有兩個壓縮機和蒸發(fā)器總成運行的低負荷情況下，具體運行如下:氣態(tài)制冷劑通過第一氣態(tài)制冷劑進口 61、第二氣態(tài)制冷劑進口 62進入集氣混合裝置內(nèi)管111 ;氣態(tài)制冷劑通過集氣混合裝置內(nèi)管111上均勻布置的排氣孔口 114均勻擴散到集氣混合裝置靜壓層113 ;在集氣混合裝置靜壓層113內(nèi)氣態(tài)制冷劑充分混合；氣態(tài)制冷劑通過集氣混合裝置外管112進入蛇形管束12 ;氣態(tài)制冷劑在蛇形管束12內(nèi)液化放熱由氣態(tài)變成液態(tài)；液態(tài)制冷劑從蛇形管束12出口進入集液混合裝置內(nèi)管131 ;液態(tài)制冷劑從均勻分布在集液混合裝置內(nèi)管131上的排液孔口 134流進集液混合裝置靜壓層133在集液混合裝置靜壓層133內(nèi)液態(tài)制冷劑充分混合；液態(tài)制冷劑通過集液混合裝置外管132上的第一液態(tài)制冷劑出口 21、第二液態(tài)制冷劑出口 22分別進入兩組壓縮機和蒸發(fā)器總成的第一膨脹閥31、第二膨脹閥32 ;在壓縮機和蒸發(fā)器總成內(nèi)，液態(tài)制冷劑通過第一膨脹閥31、第二膨脹閥32分別進入第一蒸發(fā)器41、第二蒸發(fā)器42，在第一蒸發(fā)器41、第二蒸發(fā)器42內(nèi)液態(tài)制冷劑吸熱從液態(tài)變成氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑通過第一壓縮機51、第二壓縮機52分別進入第一氣態(tài)制冷劑進口 61、第二氣態(tài)制冷劑進口 62，完成循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種食用菌干燥裝置用熱泵回路，其特征在于，該熱泵回路包括冷凝器(I)和并聯(lián)設(shè)置的三組壓縮機和蒸發(fā)器總成，所述壓縮機和蒸發(fā)器總成包括依次連接的膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機，三組壓縮機和蒸發(fā)器總成中膨脹閥的制冷劑進口分別與冷凝器(I)的制冷劑出口連接，壓縮機的制冷劑出口分別與冷凝器(I)的制冷劑進口連接； 所述冷凝器(I)包括依次連接的集氣混合裝置(11)、蛇形管束(12)和集液混合裝置(13)； 所述集氣混合裝置(11)包括集氣內(nèi)管(111)和套在所述集氣內(nèi)管(111)外部的集氣外管(112)，集氣內(nèi)管(111)與集氣外管(112)之間的空隙為集氣靜壓層(113)，集氣內(nèi)管(111)上設(shè)置的三個制冷劑進口即為冷凝器(I)的制冷劑進口，集氣內(nèi)管(111)的三個制冷劑進口分別與一個壓縮機和蒸發(fā)器總成中的壓縮機連接，集氣外管(112)與蛇形管束(12)的進口連接； 集液混合裝置(13)包括集液內(nèi)管(131)和套在所述集液內(nèi)管(131)外部的集液外管(132)，集液內(nèi)管(131)與集液外管(132)之間的空隙為集液靜壓層(133)，集液內(nèi)管(131)與蛇形管束(12)的出口連接，集液外管(132)上設(shè)置的三個制冷劑出口即為冷凝器(I)的制冷劑出口，集液外管(132)的三個制冷劑出口分別與一個壓縮機和蒸發(fā)器總成中的膨脹閥連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食用菌干燥裝置用熱泵回路，其特征在于，所述集氣內(nèi)管(111)的管壁上均勻分布有與集氣靜壓層(113)連通的排氣孔口(114)，所述集液內(nèi)管(131)的管壁上均勻分布有與集液靜壓層(133)連通的排液孔口( 134)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食用菌干燥裝置用熱泵回路，其特征在于，所述集氣外管(112 )內(nèi)徑與集氣內(nèi)管(111)外徑的比值為2.5^3.5，所述集液外管(132 )內(nèi)徑與集液內(nèi)管(131)外徑的比值為1 .5^2.5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種食用菌干燥裝置用熱泵回路，包括冷凝器和并聯(lián)設(shè)置的三組壓縮機和蒸發(fā)器總成，壓縮機和蒸發(fā)器總成包括依次連接的膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機。冷凝器包括依次連接的集氣混合裝置、蛇形管束和集液混合裝置，集氣混合裝置包括集氣內(nèi)管和套在集氣內(nèi)管外部的集氣外管，集氣內(nèi)管與集氣外管之間的空隙為集氣靜壓層，集液混合裝置包括集液內(nèi)管和套在集液內(nèi)管外部的集液外管，集液內(nèi)管與集液外管之間的空隙為集液靜壓層。本發(fā)明在現(xiàn)有冷凝器僅能實現(xiàn)能量交換的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了工質(zhì)的交換，提高冷凝器的利用效率，提高換熱效率，降低了處理不均勻?qū)е碌闹评涔べ|(zhì)之間的熱力不均，提高空氣處理機組的出力范圍和處理能力，提高了空氣處理的均勻性。
文檔編號F25B5/02GK103206799SQ201310157520
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者張敬坤, 李克成, 張忠斌, 黃虎, 姜睿, 唐彪鋒 申請人:江蘇楓葉能源技術(shù)有限公司, 南京師范大學(xué)