[发明专利]一种燃气机空气源热泵机组、烘干装置、烘干系统及方法有效

专利信息
申请号: 202011069333.1 申请日: 2020-09-30
公开(公告)号: CN112268449B 公开(公告)日: 2022-06-07
发明(设计)人: 韩广钧;李彬;刘统建;姚树奎 申请(专利权)人: 山东省食品发酵工业研究设计院
主分类号: F26B21/00 分类号: F26B21/00;F26B21/02;F26B21/08;F24H4/06;F02G5/02;F02F1/02
代理公司: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 任欢
地址: 250013 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 燃气 空气 源热泵 机组 烘干 装置 系统 方法
【说明书】:

发明公开了一种燃气机空气源热泵机组、烘干装置、烘干系统及方法,解决了现有技术中烘干领域存在热能利用率低的问题,具有提高热泵节能效果的有益效果,具体方案如下:一种燃气机空气源热泵机组,包括依次连接的内燃机、压缩机、冷凝器和蒸发器,蒸发器回连至压缩机,内燃机出口烟道设置烟气显热回收器以吸收烟气显热,烟气显热回收器与烟气冷凝换热器连接再进一步释放冷凝热量,蒸发器设于热泵机组的空气入口,烟气显热回收器设于热泵机组的末端。

技术领域

本发明涉及物料烘干领域,尤其是一种燃气机空气源热泵机组、烘干装置、烘干系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。

物料烘干工艺是一个大量耗能的过程,据统计在部分国家用于烘干的能耗占全国总能耗的5%~20%,而热效率仅为20%~60%。烘干机或烘干系统是粮食加工、水产膨化饲料、食品行业生产工艺流程中不可或缺的主要设备,一直是工艺流程中耗能较高的设备之一,其主要原因是需要通过加热空气后热风与物料的热对流靠蒸发把水分带走。

在过去的30多年前,蒸汽一直是给烘干空气加热的热源,而蒸汽一般来自于燃煤锅炉房,随着国家对燃煤锅炉的管控,大多数大中型水产饲料食品膨化工厂就直接改用燃气锅炉,而燃气锅炉通过产生蒸汽再去加热空气的过程中热量浪费严重、效率低下,因此目前燃气直燃式烘干机渐渐被国内的烘干行业所采用。而燃气直燃式烘干机使用天然气时正常工作温度在900~1200℃,这种温度不仅会影响产品烘干质量,在安全生产方面也存在着较大的隐患。

近年来的清洁能源改造实施过程中,大中型烘干系统多数采用“气代煤”,但不管是采用燃气锅炉生产蒸汽(热水)来间接加热烘干物料还是燃气炉直接加热烘房的循环空气,将燃气这种高品位的能源直接燃烧用于温度较低的低品位要求的烘干需求,就会造成能源强度损失及能源品位的浪费。在中小型烘干装置清洁能源替代中当前一般采用“电代煤”,也就是目前以电为驱动能源的普通空气源热泵机组,为此农业部和不少地方政府连续多年安排专项资金对热泵设备进行补贴,明确将谷物干燥机、果蔬干燥机、油菜籽干燥机、茶叶杀青机、茶叶炒(烘)干机纳入农机购置补贴范围。目前我国各类干燥室加工制造企业超过1300家,电动热泵干燥机组生产企业超过500家。

空气源热泵是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种制热装置,利用动力驱动压缩机,吸收空气中的低位热量输送至高位热能的机械设备。目前应用于烘干行业的空气源热泵驱动动力全部是电力,我国的电力来源主要还是矿物资源通过热能转换为机械能而生产的,火力发电在能量的多次转换过程中和电力的输配中损耗较大,一次能源利用率仅为30%左右,显然这种高品位电能不适合用于烘干行业的这种低品位热能需求。因此烘干行业应用空气源热泵方式的仅仅是一些中小型烘干装置,大中型烘干系统主要还是直接利用一次能源供热来实现的。

燃气机热泵也叫燃气引擎驱动热泵(GasenginedrivenHeatPump,缩写为GHP)主要指应用于多联式冷媒空调系统的多用途机组,主要生产商有两个日本品牌和一个韩国品牌,即松下制冷大连有限公司(原大连三洋制冷有限公司)和洋马株式会社及韩国LS集团空调事业部。发明人发现,目前这类产品已广泛应用于民用建筑的暖通空调领域,而在烘干行业的应用还属空白。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的第一目的是提供一种燃气机空气源热泵机组,结构简单,整体设置合理,在不改变普通电动热泵冷凝(蒸发)压力的情况下,通过设置在装置末端的烟气显热换热器进一步提高循环空气温度;或者说在不改变末端空气温度的情况下,可以适当降低冷凝(蒸发)压力,使热泵更加节能。

本发明的第二目的是提供一种烘干装置,第三目的是提供一种烘干系统,将现有燃气资源与空气源热泵技术有机结合起来,应用于烘干行业,以解决大中型烘干系统高品位能源的浪费、生产安全及影响产品质量的问题。

为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:

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