沼氣熱泵干燥系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種沼氣熱泵干燥系統(tǒng)，提供一種利用沼氣驅(qū)動(dòng)的熱泵干燥系統(tǒng)，減小換熱面積，降低系統(tǒng)成本，同時(shí)，提高能源的利用率。包括熱泵工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)。熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器依次連接組成的封閉循環(huán)，壓縮機(jī)由沼氣內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力。空氣循環(huán)系統(tǒng)包括干燥室、風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱裝置、冷凝器和蒸發(fā)器；沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)包括沼氣池、發(fā)酵加熱器、儲(chǔ)氣罐、尾氣凈化裝置和缸套換熱器，沼氣內(nèi)燃機(jī)的尾氣排放口與空氣預(yù)熱裝置的空氣加熱器進(jìn)口連接；空氣預(yù)熱裝置的出氣口與冷凝器的載冷劑出口并聯(lián)后與風(fēng)機(jī)進(jìn)口連接。該系統(tǒng)能夠減少一次能源的使用，提高能源的利用率。
【專利說(shuō)明】沼氣熱泵干燥系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用沼氣驅(qū)動(dòng)的熱泵干燥系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]熱泵干燥裝置因具有能源效率高的優(yōu)點(diǎn)，在低溫干燥領(lǐng)域有著很強(qiáng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。但是，熱泵采用電能作為驅(qū)動(dòng)，在廣大農(nóng)村地區(qū)由于電力缺乏問(wèn)題，熱泵干燥系統(tǒng)的應(yīng)用受到限制。
[0003]由于我國(guó)金屬資源緊缺，因此在滿足供熱供冷需求的情況下，減少金屬材料的利用，通過(guò)各種措施減小換熱面積是亟待解決的問(wèn)題。同時(shí)，沼氣的制取極大的受到溫度的制約，因此如何提高沼氣池內(nèi)的溫度，提高沼氣的產(chǎn)量，可靠持續(xù)供應(yīng)沼氣是目前所面臨的難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種利用沼氣驅(qū)動(dòng)的熱泵干燥系統(tǒng)，減小換熱面積，降低系統(tǒng)成本，同時(shí)，提高能源的利用率。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種沼氣熱泵干燥系統(tǒng)，包括熱泵工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)，所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器依次連接組成的封閉循環(huán)，所述壓縮機(jī)由沼氣內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力；所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括干燥室、風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱裝置、所述冷凝器和蒸發(fā)器，所述空氣預(yù)熱裝置由殼體和置于所述殼體內(nèi)的空氣加熱器組成；所述沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)包括沼氣池、發(fā)酵加熱器、儲(chǔ)氣罐、尾氣凈化裝置和缸套換熱器，所述發(fā)酵加熱器置于所述沼氣池內(nèi)，所述缸套換熱器與所述沼氣內(nèi)燃機(jī)的缸套連接，所述沼氣內(nèi)燃機(jī)的尾氣排放口與所述空氣預(yù)熱裝置的空氣加熱器進(jìn)口連接，所述空氣加熱器的出口與所述尾氣凈化裝置的進(jìn)口連接；所述空氣預(yù)熱裝置的殼體上的出氣口與所述冷凝器的載冷劑出口并聯(lián)后與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)口連接，所述風(fēng)機(jī)出口與所述干燥室氣體進(jìn)口連接，所述干燥室的氣體出口一路與大氣連接，另一路與所述蒸發(fā)器的載冷劑進(jìn)口連接，所述蒸發(fā)器的載冷劑出口與所述冷凝器的載冷劑進(jìn)口連接；所述沼氣池產(chǎn)生的氣體存儲(chǔ)于所述儲(chǔ)氣罐中，所述儲(chǔ)氣罐的出口與所述沼氣內(nèi)燃機(jī)的供氣口連接；所述缸套換熱器、發(fā)酵加熱器和水泵組成封閉循環(huán)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]1、本實(shí)用新型的熱泵干燥系統(tǒng)通過(guò)沼氣驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，能夠減少一次能源的使用，有利于節(jié)約一次能源。
[0009]2、本實(shí)用新型的熱泵干燥系統(tǒng)利用尾氣加熱室外空氣，利用內(nèi)燃機(jī)冷卻水加熱生產(chǎn)沼氣的物料，提高能源的利用率。
[0010]3、本實(shí)用新型的熱泵干燥系統(tǒng)利用尾氣加熱沼氣池，促進(jìn)微生物的發(fā)酵，從而保證了沼氣的產(chǎn)量，保證系統(tǒng)的可靠持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)能夠減少冷凝器與蒸發(fā)器的換熱面積，從而減少金屬材料的使用，有利于降低系統(tǒng)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1所示為本實(shí)用新型沼氣熱泵干燥系統(tǒng)的原理圖；
[0012]圖2所示為熱泵工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)原理圖；
[0013]圖3所示為空氣循環(huán)系統(tǒng)原理圖；
[0014]圖4所不為沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]本實(shí)用新型沼氣熱泵干燥系統(tǒng)的示意圖如圖1-圖4所示，包括熱泵工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)。所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括由壓縮機(jī)1、冷凝器
2、節(jié)流閥3和蒸發(fā)器4依次連接組成的封閉循環(huán)，所述壓縮機(jī)I由沼氣內(nèi)燃機(jī)5提供動(dòng)力。所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括干燥室10、風(fēng)機(jī)13、空氣預(yù)熱裝置11、所述冷凝器2和蒸發(fā)器4，所述空氣預(yù)熱裝置11由殼體和置于所述殼體內(nèi)的空氣加熱器組成。所述沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)包括沼氣池8、發(fā)酵加熱器7、儲(chǔ)氣罐6、尾氣凈化裝置9和缸套換熱器12，所述發(fā)酵加熱器7置于所述沼氣池8內(nèi)，所述缸套換熱器12與所述沼氣內(nèi)燃機(jī)5的缸套連接，所述沼氣內(nèi)燃機(jī)5的尾氣排放口與所述空氣預(yù)熱裝置11的空氣加熱器進(jìn)口連接，所述空氣加熱器的出口與所述尾氣凈化裝置9的進(jìn)口連接。所述空氣預(yù)熱裝置11的殼體上的出氣口與所述冷凝器2的載冷劑出口并聯(lián)后與所述風(fēng)機(jī)13進(jìn)口連接，所述風(fēng)機(jī)13的出口與所述干燥室10氣體進(jìn)口連接，所述干燥室10的氣體出口一路與大氣連接，另一路與所述蒸發(fā)器4的載冷劑進(jìn)口連接，所述蒸發(fā)器4的載冷劑出口與所述冷凝器2的載冷劑進(jìn)口連接；所述沼氣池8產(chǎn)生的氣體存儲(chǔ)于所述儲(chǔ)氣罐6中，所述儲(chǔ)氣罐6的出口與所述沼氣內(nèi)燃機(jī)5的供氣口連接。所述缸套換熱器12、發(fā)酵加熱器7和水泵14組成封閉循環(huán)。
[0017]熱泵工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中，液體工質(zhì)由蒸發(fā)器吸收熱量，將循環(huán)空氣中的水分除去后成為低壓氣態(tài)，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體，進(jìn)入冷凝器中將空氣加熱后工質(zhì)冷凝成液體，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥后進(jìn)入蒸發(fā)器。
[0018]空氣循環(huán)系統(tǒng)中，室外的干空氣進(jìn)入空氣預(yù)熱裝置的殼體內(nèi)，經(jīng)殼體內(nèi)的空氣加熱器加熱。經(jīng)冷凝器加熱后的空氣與由空氣預(yù)熱裝置加熱的室外干空氣混合后進(jìn)入干燥室吸收水分，從干燥室中出來(lái)的濕空氣部分直接排至室外，部分經(jīng)蒸發(fā)器凝結(jié)出水后進(jìn)入冷凝器加熱，空氣循環(huán)干燥物料。
[0019]沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)中，利用水泵、發(fā)酵加熱器將缸套冷卻水換熱器中的熱量加熱沼氣池中的物料。使微生物處于高溫發(fā)酵，從而提高沼氣產(chǎn)量，保證系統(tǒng)的可靠持續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，沼氣內(nèi)燃機(jī)的尾氣通過(guò)空氣預(yù)熱裝置加熱室外空氣，最后經(jīng)過(guò)尾氣凈化裝置后排向大氣，能夠充分的利用內(nèi)燃機(jī)的余熱且尾氣不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
[0020]本實(shí)用新型的熱泵干燥系統(tǒng)通過(guò)發(fā)酵加熱器和缸套冷卻水換熱器回收熱量以提高沼氣池內(nèi)溫度，促進(jìn)微生物的發(fā)酵，同時(shí)利用尾氣加熱新風(fēng)，能夠提高能源的利用率和減少一次能源的使用。
[0021]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種沼氣熱泵干燥系統(tǒng)，其特征在于，包括熱泵工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)，所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器依次連接組成的封閉循環(huán)，所述壓縮機(jī)由沼氣內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力；所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括干燥室、風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱裝置、所述冷凝器和蒸發(fā)器，所述空氣預(yù)熱裝置由殼體和置于所述殼體內(nèi)的空氣加熱器組成；所述沼氣供應(yīng)與熱回收凈化系統(tǒng)包括沼氣池、發(fā)酵加熱器、儲(chǔ)氣罐、尾氣凈化裝置和缸套換熱器，所述發(fā)酵加熱器置于所述沼氣池內(nèi)，所述缸套換熱器與所述沼氣內(nèi)燃機(jī)的缸套連接，所述沼氣內(nèi)燃機(jī)的尾氣排放口與所述空氣預(yù)熱裝置的空氣加熱器進(jìn)口連接，所述空氣加熱器的出口與所述尾氣凈化裝置的進(jìn)口連接；所述空氣預(yù)熱裝置的殼體上的出氣口與所述冷凝器的載冷劑出口并聯(lián)后與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)口連接，所述風(fēng)機(jī)出口與所述干燥室氣體進(jìn)口連接，所述干燥室的氣體出口一路與大氣連接，另一路與所述蒸發(fā)器的載冷劑進(jìn)口連接，所述蒸發(fā)器的載冷劑出口與所述冷凝器的載冷劑進(jìn)口連接；所述沼氣池產(chǎn)生的氣體存儲(chǔ)于所述儲(chǔ)氣罐中，所述儲(chǔ)氣罐的出口與所述沼氣內(nèi)燃機(jī)的供氣口連接；所述缸套換熱器、發(fā)酵加熱器和水泵組成封閉循環(huán)。
【文檔編號(hào)】F25B30/02GK204007045SQ201420445698
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】劉圣春, 劉兆偉, 寧?kù)o紅, 劉敬坤 申請(qǐng)人:天津商業(yè)大學(xué)