收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)、冷卻水換熱裝置、尾氣換熱裝置和烘干裝置，鼓風(fēng)機(jī)、冷卻水換熱裝置、尾氣換熱裝置和烘干裝置通過(guò)風(fēng)管依次連接；冷卻水換熱裝置的進(jìn)水管和出水管分別外接收割機(jī)的冷卻水回收裝置，尾氣換熱裝置外接收割機(jī)的尾氣排氣管。本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)針對(duì)收割機(jī)而提出，不同于傳統(tǒng)的大規(guī)模糧食烘干機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在收割機(jī)上實(shí)時(shí)降低糧食濕度，在收割機(jī)中使用該烘干系統(tǒng)，能量回收率達(dá)34.12%，烘干水分效率達(dá)到12.65kg/h（按收割機(jī)工作效率為2000kg/h計(jì)算），谷物烘干后比烘干前水分下降8～12%，儲(chǔ)存時(shí)間可延長(zhǎng)1至2個(gè)月。
【專利說(shuō)明】收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)的熱回收技術(shù)，特別涉及一種可實(shí)時(shí)用于谷物烘干的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場(chǎng)上的糧食收割機(jī)都是對(duì)糧食進(jìn)行收割、脫粒后直接卸糧，經(jīng)該工序后的稻谷還是保持著原來(lái)的濕度。雖然有糧食烘干機(jī)，但是現(xiàn)有的糧食烘干機(jī)烘干時(shí)間長(zhǎng)、體積大、能耗高、規(guī)模大，只適用于大量的糧食烘干處理，一般應(yīng)用于糧食廠的工業(yè)化處理。而對(duì)于普通農(nóng)民小產(chǎn)量的糧食干燥處理，一般都是人工通過(guò)曬干實(shí)現(xiàn)，不會(huì)使用到糧食烘干機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年中國(guó)糧食總產(chǎn)量58957萬(wàn)噸，但收割后因天氣原因而來(lái)不及曬干或未達(dá)到安全儲(chǔ)藏水分導(dǎo)致的霉變、發(fā)芽損失量高達(dá)2950萬(wàn)噸。
[0003]收割機(jī)在正常工作中，燃油的總熱量的有效利用率僅為30?40%，大部分能量以余熱的形式散發(fā)到大氣中。因此，若能在糧食收割過(guò)程中，通過(guò)回收收割機(jī)產(chǎn)生的余熱，實(shí)時(shí)對(duì)糧食進(jìn)行烘干，將能夠大大降低糧食的濕度，進(jìn)而降低霉變的幾率，從而延長(zhǎng)糧食的存放時(shí)間，減少糧食后期烘干所需的成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原理簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)在收割機(jī)上實(shí)時(shí)降低糧食濕度的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)、冷卻水換熱裝置、尾氣換熱裝置和烘干裝置，鼓風(fēng)機(jī)、冷卻水換熱裝置、尾氣換熱裝置和烘干裝置通過(guò)風(fēng)管依次連接；冷卻水換熱裝置的進(jìn)水管和出水管分別外接收割機(jī)的冷卻水回收裝置，尾氣換熱裝置外接收割機(jī)的尾氣排氣管。
[0006]所述冷卻水換熱裝置為收割機(jī)的暖風(fēng)水箱。
[0007]所述尾氣換熱裝置包括支撐殼體和無(wú)縫碳鋼水重心熱管支撐殼體中部設(shè)置隔板，隔板上方為上層空間，隔板下方為下層空間，支撐殼體內(nèi)分布有多個(gè)無(wú)縫碳鋼水重心熱管，各無(wú)縫碳鋼水重心熱管分別穿過(guò)隔板，且各無(wú)縫碳鋼水重心熱管上下兩端分別與支撐殼體的頂面和底面連接；
[0008]上層空間中，支撐殼體的兩側(cè)分別設(shè)有尾氣排氣口和外排氣管接口，尾氣排氣口外接收割機(jī)的尾氣排氣管，外排氣管接口外接收割機(jī)的外排氣管；
[0009]下層空間中，支撐殼體的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口與冷卻水換熱裝置連接，出風(fēng)口與烘干裝置連接。
[0010]尾氣換熱裝置中，來(lái)自尾氣排氣管的尾氣經(jīng)過(guò)上層空間，熱量由無(wú)縫碳鋼水重心熱管吸收并傳至下層空間，來(lái)自冷卻水換熱裝置的空氣經(jīng)過(guò)下層空間時(shí)，無(wú)縫碳鋼水重心熱管所帶有的熱量對(duì)其進(jìn)行加熱。
[0011]所述烘干裝置為蛇形烘干裝置，包括隔熱箱和多個(gè)導(dǎo)向板，隔熱箱頂部設(shè)有谷物Λ 口，隔熱箱底部設(shè)有谷物出口，隔熱箱側(cè)壁設(shè)有熱風(fēng)入口，熱風(fēng)入口通過(guò)風(fēng)管與尾氣換熱裝置連接，隔熱箱內(nèi)設(shè)置多個(gè)導(dǎo)向板，各導(dǎo)向板傾斜設(shè)置，多個(gè)導(dǎo)向板形成蛇形軌道；隔熱箱的谷物入口外接谷物輸送裝置。隔熱箱內(nèi)，設(shè)置多塊導(dǎo)向板形成蛇形軌道，其目的是:谷物沿蛇形軌道下落，谷粒每經(jīng)過(guò)一塊導(dǎo)向板，都將受到摩擦力作用減慢了下落的時(shí)間，谷粒在下落過(guò)程中受鼓入的高速熱氣流烘干，在不影響收割機(jī)正常工作效率的情況下，下落時(shí)間越長(zhǎng)烘干效果越好，所以谷物經(jīng)過(guò)烘干裝置后蒸發(fā)掉表面部分水分，從而達(dá)到較好的烘干效果。
[0012]所述隔熱箱內(nèi)，各導(dǎo)向板與水平面的夾角為<45°的銳角。導(dǎo)向板的傾斜度不大，是為了延長(zhǎng)谷物下落的路程，并增大谷物的接觸面積，延遲谷物出倉(cāng)的時(shí)間，從而提高谷物的烘干效率。
[0013]所述隔熱箱內(nèi)，各導(dǎo)向板均向下傾斜，導(dǎo)向板一側(cè)固定于隔熱箱的側(cè)壁上，導(dǎo)向板另一側(cè)與隔熱箱相應(yīng)的側(cè)壁之間留有谷物通道，相鄰兩個(gè)導(dǎo)向板交替固定于隔熱箱內(nèi)相對(duì)的兩側(cè)壁上。
[0014]所述熱風(fēng)入口設(shè)于隔熱箱側(cè)壁的下部，在隔熱箱內(nèi)，谷物由上至下運(yùn)動(dòng)，熱風(fēng)由下至上運(yùn)動(dòng)，谷物與熱風(fēng)的運(yùn)動(dòng)方向相反，可有效延長(zhǎng)谷物的烘干路程，達(dá)到較好的烘干效
果O
[0015]所述鼓風(fēng)機(jī)為離心式鼓風(fēng)機(jī)。
[0016]本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)還可配合控制系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)更高的智能化控制?？刂葡到y(tǒng)可采用基于電子計(jì)算機(jī)和單片機(jī)所形成的控制平臺(tái)，主要以智能控制為主，人工控制為輔的原則，在收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)的關(guān)鍵位置安裝溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器等，利用傳感器發(fā)回的信息自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度、風(fēng)速和風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。
[0017]本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)使用時(shí)，其原理是:收割機(jī)正常工作時(shí)，外界空氣被鼓風(fēng)機(jī)吹入系統(tǒng)內(nèi)，先進(jìn)入冷卻水換熱裝置，與來(lái)自收割機(jī)冷卻水回收裝置的冷卻水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)空氣的一次加熱；然后進(jìn)入尾氣換熱裝置中，與來(lái)自收割機(jī)尾氣排氣管的尾氣進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)空氣的二次加熱，形成熱風(fēng)；熱風(fēng)進(jìn)入烘干裝置，在烘干裝置內(nèi)，谷物由上至下運(yùn)動(dòng)，熱風(fēng)由下至上運(yùn)動(dòng)，對(duì)谷物進(jìn)行烘干。
[0018]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0019]本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)針對(duì)收割機(jī)而提出，不同于傳統(tǒng)的大規(guī)模糧食烘干機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在收割機(jī)上實(shí)時(shí)降低糧食濕度，在收割機(jī)中使用該烘干系統(tǒng)，能量回收率達(dá)34.12%，烘干水分效率達(dá)到12.65kg/h (按收割機(jī)工作效率為2000kg/h計(jì)算)，谷物烘干后比烘干前水分下降8?12%，儲(chǔ)存時(shí)間可延長(zhǎng)I至2個(gè)月。
[0020]本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)將收割機(jī)尾氣余熱及冷卻水余熱聯(lián)合回收，余熱回收量大大提升，直接利用回收的熱量作為烘干裝置的熱源，避免能量的損失浪費(fèi)；其中余熱回收裝置采用螺旋型無(wú)縫碳鋼熱管結(jié)構(gòu)，換熱效率顯著提升。
[0021]本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單，裝置結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，制造成本較低，可適用于大眾農(nóng)戶在收割機(jī)上的使用，收割機(jī)工作的同時(shí)能夠?qū)κ崭畹墓任镞M(jìn)行烘干，降低谷物的發(fā)霉率，減少農(nóng)戶的勞動(dòng)強(qiáng)度，最重要的是提高了農(nóng)民的收入水平，推廣利用價(jià)值高?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)中尾氣換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為圖2的A-A向視圖。
[0025]圖4為本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)中烘干裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0027]實(shí)施例
[0028]本實(shí)施例一種收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，如圖1所示，包括鼓風(fēng)機(jī)1、冷卻水換熱裝置3、尾氣換熱裝置6和烘干裝置12，鼓風(fēng)機(jī)、冷卻水換熱裝置、尾氣換熱裝置和烘干裝置通過(guò)風(fēng)管2依次連接；冷卻水換熱裝置的進(jìn)水管4和出水管5分別外接收割機(jī)的冷卻水回收裝置，尾氣換熱裝置外接收割機(jī)的尾氣排氣管。
[0029]冷卻水換熱裝置可采用收割機(jī)的暖風(fēng)水箱，可采用型號(hào)為桑塔納2000的暖風(fēng)水箱。
[0030]如圖2或圖3所示，尾氣換熱裝置包括支撐殼體7和無(wú)縫碳鋼水重心熱管8，支撐殼體中部設(shè)置隔板9，隔板上方為上層空間，隔板下方為下層空間，支撐殼體內(nèi)分布有多個(gè)無(wú)縫碳鋼水重心熱管，各無(wú)縫碳鋼水重心熱管分別穿過(guò)隔板，且各無(wú)縫碳鋼水重心熱管上下兩端分別與支撐殼體的頂面和底面連接；
[0031]上層空間中，支撐殼體的兩側(cè)分別設(shè)有尾氣排氣口 10和外排氣管接口 11，尾氣排氣口外接收割機(jī)的尾氣排氣管，外排氣管接口外接收割機(jī)的外排氣管；
[0032]下層空間中，支撐殼體的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 13和出風(fēng)口 14，進(jìn)風(fēng)口與冷卻水換熱裝置連接，出風(fēng)口與烘干裝置連接。
[0033]尾氣換熱裝置中，來(lái)自尾氣排氣管的尾氣經(jīng)過(guò)上層空間，熱量由無(wú)縫碳鋼水重心熱管吸收并傳至下層空間，來(lái)自冷卻水換熱裝置的空氣經(jīng)過(guò)下層空間時(shí)，無(wú)縫碳鋼水重心熱管所帶有的熱量對(duì)其進(jìn)行加熱。
[0034]如圖4所示，烘干裝置為蛇形烘干裝置，包括隔熱箱15和多個(gè)導(dǎo)向板16，隔熱箱頂部設(shè)有谷物入口 17，隔熱箱底部設(shè)有谷物出口 18，隔熱箱側(cè)壁設(shè)有熱風(fēng)入口 19，熱風(fēng)入口通過(guò)風(fēng)管與尾氣換熱裝置連接，隔熱箱內(nèi)設(shè)置多個(gè)導(dǎo)向板，各導(dǎo)向板傾斜設(shè)置，多個(gè)導(dǎo)向板形成蛇形軌道；隔熱箱的谷物入口外接谷物輸送裝置20。隔熱箱內(nèi)，設(shè)置多塊導(dǎo)向板形成蛇形軌道，其目的是:谷物沿蛇形軌道下落，谷粒每經(jīng)過(guò)一塊導(dǎo)向板，都將受到摩擦力作用減慢了下落的時(shí)間，谷粒在下落過(guò)程中受鼓入的高速熱氣流烘干，在不影響收割機(jī)正常工作效率的情況下，下落時(shí)間越長(zhǎng)烘干效果越好，所以谷物經(jīng)過(guò)烘干裝置后蒸發(fā)掉表面部分水分，從而達(dá)到較好的烘干效果。
[0035]隔熱箱內(nèi)，各導(dǎo)向板與水平面的夾角為<45°的銳角。導(dǎo)向板的傾斜度不大，是為了延長(zhǎng)谷物下落的路程，并增大谷物的接觸面積，延遲谷物出倉(cāng)的時(shí)間，從而提高谷物的烘
干效率。
[0036]隔熱箱內(nèi)，各導(dǎo)向板均向下傾斜，導(dǎo)向板一側(cè)固定于隔熱箱的側(cè)壁上，導(dǎo)向板另一偵嶼隔熱箱相應(yīng)的側(cè)壁之間留有谷物通道，相鄰兩個(gè)導(dǎo)向板交替固定于隔熱箱內(nèi)相對(duì)的兩側(cè)壁上。
[0037]熱風(fēng)入口設(shè)于隔熱箱側(cè)壁的下部，在隔熱箱內(nèi)，谷物由上至下運(yùn)動(dòng)，熱風(fēng)由下至上運(yùn)動(dòng)，谷物與熱風(fēng)的運(yùn)動(dòng)方向相反，可有效延長(zhǎng)谷物的烘干路程，達(dá)到較好的烘干效果。
[0038]鼓風(fēng)機(jī)可采用離心式鼓風(fēng)機(jī)，其功率為180W，風(fēng)量為9m3/min。
[0039]本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)還可配合控制系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)更高的智能化控制?？刂葡到y(tǒng)可采用基于電子計(jì)算機(jī)和單片機(jī)所形成的控制平臺(tái)，主要以智能控制為主，人工控制為輔的原則，在收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)的關(guān)鍵位置安裝溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器等，利用傳感器發(fā)回的信息自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度、風(fēng)速和風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。
[0040]本收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)使用時(shí)，其原理是:收割機(jī)正常工作時(shí)，如圖1中的箭頭所示，外界空氣被鼓風(fēng)機(jī)吹入系統(tǒng)內(nèi)，先進(jìn)入冷卻水換熱裝置，與來(lái)自收割機(jī)冷卻水回收裝置的冷卻水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)空氣的一次加熱；然后進(jìn)入尾氣換熱裝置中，與來(lái)自收割機(jī)尾氣排氣管的尾氣進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)空氣的二次加熱，形成熱風(fēng)；熱風(fēng)進(jìn)入烘干裝置，在烘干裝置內(nèi)，谷物由上至下運(yùn)動(dòng)，熱風(fēng)由下至上運(yùn)動(dòng)，對(duì)谷物進(jìn)行烘干。
[0041]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，包括鼓風(fēng)機(jī)、冷卻水換熱裝置、尾氣換熱裝置和烘干裝置，鼓風(fēng)機(jī)、冷卻水換熱裝置、尾氣換熱裝置和烘干裝置通過(guò)風(fēng)管依次連接；冷卻水換熱裝置的進(jìn)水管和出水管分別外接收割機(jī)的冷卻水回收裝置，尾氣換熱裝置外接收割機(jī)的尾氣排氣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻水換熱裝置為收割機(jī)的暖風(fēng)水箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣換熱裝置包括支撐殼體和無(wú)縫碳鋼水重心熱管，支撐殼體中部設(shè)置隔板，隔板上方為上層空間，隔板下方為下層空間，支撐殼體內(nèi)分布有多個(gè)無(wú)縫碳鋼水重心熱管，各無(wú)縫碳鋼水重心熱管分別穿過(guò)隔板，且各無(wú)縫碳鋼水重心熱管上下兩端分別與支撐殼體的頂面和底面連接； 上層空間中，支撐殼體的兩側(cè)分別設(shè)有尾氣排氣口和外排氣管接口，尾氣排氣口外接收割機(jī)的尾氣排氣管，外排氣管接口外接收割機(jī)的外排氣管； 下層空間中，支撐殼體的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口與冷卻水換熱裝置連接，出風(fēng)口與烘干裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述烘干裝置為蛇形烘干裝置，包括隔熱箱和多個(gè)導(dǎo)向板，隔熱箱頂部設(shè)有谷物入口，隔熱箱底部設(shè)有谷物出口，隔熱箱側(cè)壁設(shè)有熱風(fēng)入口，熱風(fēng)入口通過(guò)風(fēng)管與尾氣換熱裝置連接，隔熱箱內(nèi)設(shè)置多個(gè)導(dǎo)向板，各導(dǎo)向板傾斜設(shè)置，多個(gè)導(dǎo)向板形成蛇形軌道；隔熱箱的谷物入口外接谷物輸送裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱箱內(nèi)，各導(dǎo)向板與水平面的夾角為< 45°的銳角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱箱內(nèi)，各導(dǎo)向板均向下傾斜，導(dǎo)向板一側(cè)固定于隔熱箱的側(cè)壁上，導(dǎo)向板另一側(cè)與隔熱箱相應(yīng)的側(cè)壁之間留有谷物通道，相鄰兩個(gè)導(dǎo)向板交替固定于隔熱箱內(nèi)相對(duì)的兩側(cè)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述熱風(fēng)入口設(shè)于隔熱箱側(cè)壁的下部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)余熱回收烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)為離心式鼓風(fēng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】F01N5/02GK203523693SQ201320597521
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】程清偉, 張明容, 王文杰, 梁順光, 董學(xué)泳, 黃俊斌, 曾凡耀 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)廣州學(xué)院