沼气热泵干燥系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种沼气热泵干燥系统，提供一种利用沼气驱动的热泵干燥系统，减小换热面积，降低系统成本，同时，提高能源的利用率。包括热泵工质循环系统、空气循环系统、沼气供应与热回收净化系统。热泵循环系统包括由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次连接组成的封闭循环，压缩机由沼气内燃机提供动力。空气循环系统包括干燥室、风机、空气预热装置、冷凝器和蒸发器；沼气供应与热回收净化系统包括沼气池、发酵加热器、储气罐、尾气净化装置和缸套换热器，沼气内燃机的尾气排放口与空气预热装置的空气加热器进口连接；空气预热装置的出气口与冷凝器的载冷剂出口并联后与风机进口连接。该系统能够减少一次能源的使用，提高能源的利用率。
【专利说明】沼气热泵干燥系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用沼气驱动的热泵干燥系统。
【背景技术】
[0002]热泵干燥装置因具有能源效率高的优点，在低温干燥领域有着很强的综合竞争力。但是，热泵采用电能作为驱动，在广大农村地区由于电力缺乏问题，热泵干燥系统的应用受到限制。
[0003]由于我国金属资源紧缺，因此在满足供热供冷需求的情况下，减少金属材料的利用，通过各种措施减小换热面积是亟待解决的问题。同时，沼气的制取极大的受到温度的制约，因此如何提高沼气池内的温度，提高沼气的产量，可靠持续供应沼气是目前所面临的难题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种利用沼气驱动的热泵干燥系统，减小换热面积，降低系统成本，同时，提高能源的利用率。
[0005]为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:
[0006]一种沼气热泵干燥系统，包括热泵工质循环系统、空气循环系统、沼气供应与热回收净化系统，所述热泵循环系统包括由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次连接组成的封闭循环，所述压缩机由沼气内燃机提供动力；所述空气循环系统包括干燥室、风机、空气预热装置、所述冷凝器和蒸发器，所述空气预热装置由壳体和置于所述壳体内的空气加热器组成；所述沼气供应与热回收净化系统包括沼气池、发酵加热器、储气罐、尾气净化装置和缸套换热器，所述发酵加热器置于所述沼气池内，所述缸套换热器与所述沼气内燃机的缸套连接，所述沼气内燃机的尾气排放口与所述空气预热装置的空气加热器进口连接，所述空气加热器的出口与所述尾气净化装置的进口连接；所述空气预热装置的壳体上的出气口与所述冷凝器的载冷剂出口并联后与所述风机进口连接，所述风机出口与所述干燥室气体进口连接，所述干燥室的气体出口一路与大气连接，另一路与所述蒸发器的载冷剂进口连接，所述蒸发器的载冷剂出口与所述冷凝器的载冷剂进口连接；所述沼气池产生的气体存储于所述储气罐中，所述储气罐的出口与所述沼气内燃机的供气口连接；所述缸套换热器、发酵加热器和水泵组成封闭循环。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0008]1、本实用新型的热泵干燥系统通过沼气驱动压缩机，能够减少一次能源的使用，有利于节约一次能源。
[0009]2、本实用新型的热泵干燥系统利用尾气加热室外空气，利用内燃机冷却水加热生产沼气的物料，提高能源的利用率。
[0010]3、本实用新型的热泵干燥系统利用尾气加热沼气池，促进微生物的发酵，从而保证了沼气的产量，保证系统的可靠持续运行，同时能够减少冷凝器与蒸发器的换热面积，从而减少金属材料的使用，有利于降低系统成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1所示为本实用新型沼气热泵干燥系统的原理图；
[0012]图2所示为热泵工质循环系统原理图；
[0013]图3所示为空气循环系统原理图；
[0014]图4所不为沼气供应与热回收净化系统原理图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]本实用新型沼气热泵干燥系统的示意图如图1-图4所示，包括热泵工质循环系统、空气循环系统、沼气供应与热回收净化系统。所述热泵循环系统包括由压缩机1、冷凝器
2、节流阀3和蒸发器4依次连接组成的封闭循环，所述压缩机I由沼气内燃机5提供动力。所述空气循环系统包括干燥室10、风机13、空气预热装置11、所述冷凝器2和蒸发器4，所述空气预热装置11由壳体和置于所述壳体内的空气加热器组成。所述沼气供应与热回收净化系统包括沼气池8、发酵加热器7、储气罐6、尾气净化装置9和缸套换热器12，所述发酵加热器7置于所述沼气池8内，所述缸套换热器12与所述沼气内燃机5的缸套连接，所述沼气内燃机5的尾气排放口与所述空气预热装置11的空气加热器进口连接，所述空气加热器的出口与所述尾气净化装置9的进口连接。所述空气预热装置11的壳体上的出气口与所述冷凝器2的载冷剂出口并联后与所述风机13进口连接，所述风机13的出口与所述干燥室10气体进口连接，所述干燥室10的气体出口一路与大气连接，另一路与所述蒸发器4的载冷剂进口连接，所述蒸发器4的载冷剂出口与所述冷凝器2的载冷剂进口连接；所述沼气池8产生的气体存储于所述储气罐6中，所述储气罐6的出口与所述沼气内燃机5的供气口连接。所述缸套换热器12、发酵加热器7和水泵14组成封闭循环。
[0017]热泵工质循环系统中，液体工质由蒸发器吸收热量，将循环空气中的水分除去后成为低压气态，经压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器中将空气加热后工质冷凝成液体，经过节流阀后进入蒸发器。
[0018]空气循环系统中，室外的干空气进入空气预热装置的壳体内，经壳体内的空气加热器加热。经冷凝器加热后的空气与由空气预热装置加热的室外干空气混合后进入干燥室吸收水分，从干燥室中出来的湿空气部分直接排至室外，部分经蒸发器凝结出水后进入冷凝器加热，空气循环干燥物料。
[0019]沼气供应与热回收净化系统中，利用水泵、发酵加热器将缸套冷却水换热器中的热量加热沼气池中的物料。使微生物处于高温发酵，从而提高沼气产量，保证系统的可靠持续运行。同时，沼气内燃机的尾气通过空气预热装置加热室外空气，最后经过尾气净化装置后排向大气，能够充分的利用内燃机的余热且尾气不会对环境造成污染。
[0020]本实用新型的热泵干燥系统通过发酵加热器和缸套冷却水换热器回收热量以提高沼气池内温度，促进微生物的发酵，同时利用尾气加热新风，能够提高能源的利用率和减少一次能源的使用。
[0021]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种沼气热泵干燥系统，其特征在于，包括热泵工质循环系统、空气循环系统、沼气供应与热回收净化系统，所述热泵循环系统包括由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次连接组成的封闭循环，所述压缩机由沼气内燃机提供动力；所述空气循环系统包括干燥室、风机、空气预热装置、所述冷凝器和蒸发器，所述空气预热装置由壳体和置于所述壳体内的空气加热器组成；所述沼气供应与热回收净化系统包括沼气池、发酵加热器、储气罐、尾气净化装置和缸套换热器，所述发酵加热器置于所述沼气池内，所述缸套换热器与所述沼气内燃机的缸套连接，所述沼气内燃机的尾气排放口与所述空气预热装置的空气加热器进口连接，所述空气加热器的出口与所述尾气净化装置的进口连接；所述空气预热装置的壳体上的出气口与所述冷凝器的载冷剂出口并联后与所述风机进口连接，所述风机出口与所述干燥室气体进口连接，所述干燥室的气体出口一路与大气连接，另一路与所述蒸发器的载冷剂进口连接，所述蒸发器的载冷剂出口与所述冷凝器的载冷剂进口连接；所述沼气池产生的气体存储于所述储气罐中，所述储气罐的出口与所述沼气内燃机的供气口连接；所述缸套换热器、发酵加热器和水泵组成封闭循环。
【文档编号】F25B30/02GK204007045SQ201420445698
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】刘圣春, 刘兆伟, 宁静红, 刘敬坤 申请人:天津商业大学