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(jī)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(chǔ)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(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí)普遍使用的設(shè)備。烘干時(shí)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(jī)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(duì)流式干燥烘烤房，這種傳統(tǒng)型烘烤房設(shè)備簡(jiǎn)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(shí)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(jī)組，使用這種空氣處理機(jī)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(jì)效益較低。發(fā)明專利200810023883.2熱濕分段處理的空調(diào)機(jī)組及其空氣處理方法，采用兩級(jí)表冷器實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣濕熱負(fù)荷和濕負(fù)荷分段處理，第一表冷器用于除去熱濕負(fù)荷使溫度降到露點(diǎn)溫度，第二表冷器用于除去濕負(fù)荷，從而提高除濕效果，提高整個(gè)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(jī)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(duì)于烘烤房，其空氣濕度較大，對(duì)除濕要求不高，一般的固體吸附除濕方法即能達(dá)到除濕要求。進(jìn)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(fù)荷不能達(dá)到要求。進(jìn)一步地，所述發(fā)明并沒有對(duì)加熱器部分做出詳細(xì)的規(guī)定，當(dāng)使用電加熱時(shí)，電耗高經(jīng)濟(jì)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(fù)荷要求高而除濕要求相對(duì)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(duì)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(jì)效率和換熱效率、出力范圍廣、處理能力強(qiáng)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(jī)和蒸發(fā)器總成，壓縮機(jī)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(jī)，三組壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成中膨脹閥的制冷劑進(jìn)口分別與冷凝器的制冷劑出口連接，壓縮機(jī)的制冷劑出口分別與冷凝器的制冷劑進(jìn)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(gè)制冷劑進(jìn)口即為冷凝器的制冷劑進(jìn)口，集氣內(nèi)管的三個(gè)制冷劑進(jìn)口分別與一個(gè)壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成中的壓縮機(jī)連接，集氣外管與蛇形管束的進(jìn)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(gè)制冷劑出口即為冷凝器的制冷劑出口，集液外管的三個(gè)制冷劑出口分別與一個(gè)壓縮機(jī)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(shí)混合與穩(wěn)壓效果差，阻力大；比值過大時(shí)混合與穩(wěn)壓效果提高幅度降低，金屬耗量大，經(jīng)濟(jì)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(kuò)散到靜壓層，為了提高擴(kuò)散的均勻性和降低擴(kuò)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(xì)管與三個(gè)氣態(tài)制冷劑進(jìn)口連接，為了減輕集氣混合裝置內(nèi)管兩端對(duì)氣流組織的影響和毛細(xì)管之間的相互影響，兩側(cè)毛細(xì)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(xì)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(shí)混合效果差，且阻力大；比值過大時(shí)混合效果提高幅度降低，金屬耗量大，經(jīng)濟(jì)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(dòng)到靜壓層，為了提高流動(dòng)的均勻性和降低流動(dòng)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(xì)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(xì)管之間的互相影響，兩側(cè)毛細(xì)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(xì)管之間的距離應(yīng)為0.5cCl.5dn?？諝馓幚頇C(jī)組的制熱循環(huán)如下:氣態(tài)制冷劑通過三個(gè)氣態(tài)制冷劑進(jìn)口進(jìn)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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(gè)液態(tài)制冷劑出口分別進(jìn)入三組壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成的膨脹閥；在壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成內(nèi)，液態(tài)制冷劑通過膨脹閥進(jìn)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(jī)進(jìn)入氣態(tài)制冷劑進(jìn)口，完成循環(huán)。本發(fā)明冷凝器在蛇形管束進(jìn)口和出口分別設(shè)置集氣混合裝置和集液混合裝置實(shí)現(xiàn)三組壓縮機(jī)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(shí)現(xiàn)能量交換的基礎(chǔ)上實(shí)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(jī)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(jī)組相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明冷凝器在現(xiàn)有冷凝器僅能實(shí)現(xiàn)能量交換的基礎(chǔ)上實(shí)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(fù)荷只有部分壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成運(yùn)行時(shí)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(jī)和蒸發(fā)器總成數(shù)，提高了空氣處理機(jī)組的出力范圍，當(dāng)空氣處理機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可以開啟廣2壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成，使空氣處理機(jī)組負(fù)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(jī)；52_第二壓縮機(jī)；53_第三壓縮機(jī)；61_第一氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 ；62_第二氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 ；63_第三氣態(tài)制冷劑進(jìn)口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)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(jī)和蒸發(fā)器總成。壓縮機(jī)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(jī)51 ;壓縮機(jī)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(jī)52;壓縮機(jī)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(jī)53。冷凝器I包括沿制冷劑流動(dòng)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(jī)和蒸發(fā)器總成的氣態(tài)制冷劑先進(jìn)入集氣混合裝置11充分混合，之后再進(jìn)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(jìn)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(jī)和蒸發(fā)器總成，即采用總-分-總-分的形式實(shí)現(xiàn)空氣處理機(jī)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(gè)氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 61、62、63，三個(gè)氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 61、62、63分別與三組壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成的壓縮機(jī)51、52、53連接；蛇形管束12進(jìn)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(gè)液態(tài)制冷劑出口 21、22、23，三個(gè)液態(tài)制冷劑出口 21、22、23分別與三組壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成的膨脹閥31、32、33連接。空氣處理系統(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(jìn)口 61、第二氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 62、第三氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 63進(jìn)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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入第一膨脹閥31、第二膨脹閥32、第三膨脹閥33 ;在壓縮機(jī)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(jìn)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(jī)51、第二壓縮機(jī)52、第三壓縮機(jī)53分別進(jìn)入第一氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 61、第二氣態(tài)制冷劑進(jìn)口62、第三氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 63，完成循環(huán)。本發(fā)明具體實(shí)施例，在只有兩個(gè)壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成運(yùn)行的低負(fù)荷情況下，具體運(yùn)行如下:氣態(tài)制冷劑通過第一氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 61、第二氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 62進(jìn)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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入兩組壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成的第一膨脹閥31、第二膨脹閥32 ;在壓縮機(jī)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(jìn)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(jī)51、第二壓縮機(jī)52分別進(jìn)入第一氣態(tài)制冷劑進(jìn)口 61、第二氣態(tài)制冷劑進(jìn)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(jī)和蒸發(fā)器總成，所述壓縮機(jī)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(jī)，三組壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成中膨脹閥的制冷劑進(jìn)口分別與冷凝器(I)的制冷劑出口連接，壓縮機(jī)的制冷劑出口分別與冷凝器(I)的制冷劑進(jìn)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(gè)制冷劑進(jìn)口即為冷凝器(I)的制冷劑進(jìn)口，集氣內(nèi)管(111)的三個(gè)制冷劑進(jìn)口分別與一個(gè)壓縮機(jī)和蒸發(fā)器總成中的壓縮機(jī)連接，集氣外管(112)與蛇形管束(12)的進(jìn)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(gè)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(gè)制冷劑出口分別與一個(gè)壓縮機(jī)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(jī)和蒸發(fā)器總成，壓縮機(jī)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(jī)。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(shí)現(xiàn)能量交換的基礎(chǔ)上實(shí)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(jī)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(hào)F25B5/02GK103206799SQ201310157520
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)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(qǐng)人:江蘇楓葉能源技術(shù)有限公司, 南京師范大學(xué)