收割机余热回收烘干系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种收割机余热回收烘干系统，包括鼓风机、冷却水换热装置、尾气换热装置和烘干装置，鼓风机、冷却水换热装置、尾气换热装置和烘干装置通过风管依次连接；冷却水换热装置的进水管和出水管分别外接收割机的冷却水回收装置，尾气换热装置外接收割机的尾气排气管。本收割机余热回收烘干系统针对收割机而提出，不同于传统的大规模粮食烘干机，可实现在收割机上实时降低粮食湿度，在收割机中使用该烘干系统，能量回收率达34.12%，烘干水分效率达到12.65kg/h（按收割机工作效率为2000kg/h计算），谷物烘干后比烘干前水分下降8～12%，储存时间可延长1至2个月。
【专利说明】收割机余热回收烘干系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及内燃机的热回收技术，特别涉及一种可实时用于谷物烘干的收割机余热回收烘干系统。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的粮食收割机都是对粮食进行收割、脱粒后直接卸粮，经该工序后的稻谷还是保持着原来的湿度。虽然有粮食烘干机，但是现有的粮食烘干机烘干时间长、体积大、能耗高、规模大，只适用于大量的粮食烘干处理，一般应用于粮食厂的工业化处理。而对于普通农民小产量的粮食干燥处理，一般都是人工通过晒干实现，不会使用到粮食烘干机。据统计，2012年中国粮食总产量58957万吨，但收割后因天气原因而来不及晒干或未达到安全储藏水分导致的霉变、发芽损失量高达2950万吨。
[0003]收割机在正常工作中，燃油的总热量的有效利用率仅为30?40%，大部分能量以余热的形式散发到大气中。因此，若能在粮食收割过程中，通过回收收割机产生的余热，实时对粮食进行烘干，将能够大大降低粮食的湿度，进而降低霉变的几率，从而延长粮食的存放时间，减少粮食后期烘干所需的成本。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种原理简单、可实现在收割机上实时降低粮食湿度的收割机余热回收烘干系统。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种收割机余热回收烘干系统，包括鼓风机、冷却水换热装置、尾气换热装置和烘干装置，鼓风机、冷却水换热装置、尾气换热装置和烘干装置通过风管依次连接；冷却水换热装置的进水管和出水管分别外接收割机的冷却水回收装置，尾气换热装置外接收割机的尾气排气管。
[0006]所述冷却水换热装置为收割机的暖风水箱。
[0007]所述尾气换热装置包括支撑壳体和无缝碳钢水重心热管支撑壳体中部设置隔板，隔板上方为上层空间，隔板下方为下层空间，支撑壳体内分布有多个无缝碳钢水重心热管，各无缝碳钢水重心热管分别穿过隔板，且各无缝碳钢水重心热管上下两端分别与支撑壳体的顶面和底面连接；
[0008]上层空间中，支撑壳体的两侧分别设有尾气排气口和外排气管接口，尾气排气口外接收割机的尾气排气管，外排气管接口外接收割机的外排气管；
[0009]下层空间中，支撑壳体的两侧分别设有进风口和出风口，进风口与冷却水换热装置连接，出风口与烘干装置连接。
[0010]尾气换热装置中，来自尾气排气管的尾气经过上层空间，热量由无缝碳钢水重心热管吸收并传至下层空间，来自冷却水换热装置的空气经过下层空间时，无缝碳钢水重心热管所带有的热量对其进行加热。
[0011]所述烘干装置为蛇形烘干装置，包括隔热箱和多个导向板，隔热箱顶部设有谷物Λ 口，隔热箱底部设有谷物出口，隔热箱侧壁设有热风入口，热风入口通过风管与尾气换热装置连接，隔热箱内设置多个导向板，各导向板倾斜设置，多个导向板形成蛇形轨道；隔热箱的谷物入口外接谷物输送装置。隔热箱内，设置多块导向板形成蛇形轨道，其目的是:谷物沿蛇形轨道下落，谷粒每经过一块导向板，都将受到摩擦力作用减慢了下落的时间，谷粒在下落过程中受鼓入的高速热气流烘干，在不影响收割机正常工作效率的情况下，下落时间越长烘干效果越好，所以谷物经过烘干装置后蒸发掉表面部分水分，从而达到较好的烘干效果。
[0012]所述隔热箱内，各导向板与水平面的夹角为<45°的锐角。导向板的倾斜度不大，是为了延长谷物下落的路程，并增大谷物的接触面积，延迟谷物出仓的时间，从而提高谷物的烘干效率。
[0013]所述隔热箱内，各导向板均向下倾斜，导向板一侧固定于隔热箱的侧壁上，导向板另一侧与隔热箱相应的侧壁之间留有谷物通道，相邻两个导向板交替固定于隔热箱内相对的两侧壁上。
[0014]所述热风入口设于隔热箱侧壁的下部，在隔热箱内，谷物由上至下运动，热风由下至上运动，谷物与热风的运动方向相反，可有效延长谷物的烘干路程，达到较好的烘干效
果O
[0015]所述鼓风机为离心式鼓风机。
[0016]本收割机余热回收烘干系统还可配合控制系统使用，实现更高的智能化控制。控制系统可采用基于电子计算机和单片机所形成的控制平台，主要以智能控制为主，人工控制为辅的原则，在收割机余热回收烘干系统的关键位置安装温度传感器、湿度传感器、风速传感器等，利用传感器发回的信息自动调节温度、湿度、风速和风量，实现最优化控制，从而达到节能减排的效果。
[0017]本收割机余热回收烘干系统使用时，其原理是:收割机正常工作时，外界空气被鼓风机吹入系统内，先进入冷却水换热装置，与来自收割机冷却水回收装置的冷却水进行热交换，实现空气的一次加热；然后进入尾气换热装置中，与来自收割机尾气排气管的尾气进行热交换，实现空气的二次加热，形成热风；热风进入烘干装置，在烘干装置内，谷物由上至下运动，热风由下至上运动，对谷物进行烘干。
[0018]本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果:
[0019]本收割机余热回收烘干系统针对收割机而提出，不同于传统的大规模粮食烘干机，可实现在收割机上实时降低粮食湿度，在收割机中使用该烘干系统，能量回收率达34.12%，烘干水分效率达到12.65kg/h (按收割机工作效率为2000kg/h计算)，谷物烘干后比烘干前水分下降8?12%，储存时间可延长I至2个月。
[0020]本收割机余热回收烘干系统将收割机尾气余热及冷却水余热联合回收，余热回收量大大提升，直接利用回收的热量作为烘干装置的热源，避免能量的损失浪费；其中余热回收装置采用螺旋型无缝碳钢热管结构，换热效率显著提升。
[0021]本收割机余热回收烘干系统原理简单，装置结构也简单，制造成本较低，可适用于大众农户在收割机上的使用，收割机工作的同时能够对收割的谷物进行烘干，降低谷物的发霉率，减少农户的劳动强度，最重要的是提高了农民的收入水平，推广利用价值高。【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本收割机余热回收烘干系统的结构示意图。
[0023]图2为本收割机余热回收烘干系统中尾气换热装置的结构示意图。
[0024]图3为图2的A-A向视图。
[0025]图4为本收割机余热回收烘干系统中烘干装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0027]实施例
[0028]本实施例一种收割机余热回收烘干系统，如图1所示，包括鼓风机1、冷却水换热装置3、尾气换热装置6和烘干装置12，鼓风机、冷却水换热装置、尾气换热装置和烘干装置通过风管2依次连接；冷却水换热装置的进水管4和出水管5分别外接收割机的冷却水回收装置，尾气换热装置外接收割机的尾气排气管。
[0029]冷却水换热装置可采用收割机的暖风水箱，可采用型号为桑塔纳2000的暖风水箱。
[0030]如图2或图3所示，尾气换热装置包括支撑壳体7和无缝碳钢水重心热管8，支撑壳体中部设置隔板9，隔板上方为上层空间，隔板下方为下层空间，支撑壳体内分布有多个无缝碳钢水重心热管，各无缝碳钢水重心热管分别穿过隔板，且各无缝碳钢水重心热管上下两端分别与支撑壳体的顶面和底面连接；
[0031]上层空间中，支撑壳体的两侧分别设有尾气排气口 10和外排气管接口 11，尾气排气口外接收割机的尾气排气管，外排气管接口外接收割机的外排气管；
[0032]下层空间中，支撑壳体的两侧分别设有进风口 13和出风口 14，进风口与冷却水换热装置连接，出风口与烘干装置连接。
[0033]尾气换热装置中，来自尾气排气管的尾气经过上层空间，热量由无缝碳钢水重心热管吸收并传至下层空间，来自冷却水换热装置的空气经过下层空间时，无缝碳钢水重心热管所带有的热量对其进行加热。
[0034]如图4所示，烘干装置为蛇形烘干装置，包括隔热箱15和多个导向板16，隔热箱顶部设有谷物入口 17，隔热箱底部设有谷物出口 18，隔热箱侧壁设有热风入口 19，热风入口通过风管与尾气换热装置连接，隔热箱内设置多个导向板，各导向板倾斜设置，多个导向板形成蛇形轨道；隔热箱的谷物入口外接谷物输送装置20。隔热箱内，设置多块导向板形成蛇形轨道，其目的是:谷物沿蛇形轨道下落，谷粒每经过一块导向板，都将受到摩擦力作用减慢了下落的时间，谷粒在下落过程中受鼓入的高速热气流烘干，在不影响收割机正常工作效率的情况下，下落时间越长烘干效果越好，所以谷物经过烘干装置后蒸发掉表面部分水分，从而达到较好的烘干效果。
[0035]隔热箱内，各导向板与水平面的夹角为<45°的锐角。导向板的倾斜度不大，是为了延长谷物下落的路程，并增大谷物的接触面积，延迟谷物出仓的时间，从而提高谷物的烘
干效率。
[0036]隔热箱内，各导向板均向下倾斜，导向板一侧固定于隔热箱的侧壁上，导向板另一侦屿隔热箱相应的侧壁之间留有谷物通道，相邻两个导向板交替固定于隔热箱内相对的两侧壁上。
[0037]热风入口设于隔热箱侧壁的下部，在隔热箱内，谷物由上至下运动，热风由下至上运动，谷物与热风的运动方向相反，可有效延长谷物的烘干路程，达到较好的烘干效果。
[0038]鼓风机可采用离心式鼓风机，其功率为180W，风量为9m3/min。
[0039]本收割机余热回收烘干系统还可配合控制系统使用，实现更高的智能化控制。控制系统可采用基于电子计算机和单片机所形成的控制平台，主要以智能控制为主，人工控制为辅的原则，在收割机余热回收烘干系统的关键位置安装温度传感器、湿度传感器、风速传感器等，利用传感器发回的信息自动调节温度、湿度、风速和风量，实现最优化控制，从而达到节能减排的效果。
[0040]本收割机余热回收烘干系统使用时，其原理是:收割机正常工作时，如图1中的箭头所示，外界空气被鼓风机吹入系统内，先进入冷却水换热装置，与来自收割机冷却水回收装置的冷却水进行热交换，实现空气的一次加热；然后进入尾气换热装置中，与来自收割机尾气排气管的尾气进行热交换，实现空气的二次加热，形成热风；热风进入烘干装置，在烘干装置内，谷物由上至下运动，热风由下至上运动，对谷物进行烘干。
[0041]如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
【权利要求】
1.收割机余热回收烘干系统，其特征在于，包括鼓风机、冷却水换热装置、尾气换热装置和烘干装置，鼓风机、冷却水换热装置、尾气换热装置和烘干装置通过风管依次连接；冷却水换热装置的进水管和出水管分别外接收割机的冷却水回收装置，尾气换热装置外接收割机的尾气排气管。
2.根据权利要求1所述的收割机余热回收烘干系统，其特征在于，所述冷却水换热装置为收割机的暖风水箱。
3.根据权利要求1所述的收割机余热回收烘干系统，其特征在于，所述尾气换热装置包括支撑壳体和无缝碳钢水重心热管，支撑壳体中部设置隔板，隔板上方为上层空间，隔板下方为下层空间，支撑壳体内分布有多个无缝碳钢水重心热管，各无缝碳钢水重心热管分别穿过隔板，且各无缝碳钢水重心热管上下两端分别与支撑壳体的顶面和底面连接； 上层空间中，支撑壳体的两侧分别设有尾气排气口和外排气管接口，尾气排气口外接收割机的尾气排气管，外排气管接口外接收割机的外排气管； 下层空间中，支撑壳体的两侧分别设有进风口和出风口，进风口与冷却水换热装置连接，出风口与烘干装置连接。
4.根据权利要求1所述的收割机余热回收烘干系统，其特征在于，所述烘干装置为蛇形烘干装置，包括隔热箱和多个导向板，隔热箱顶部设有谷物入口，隔热箱底部设有谷物出口，隔热箱侧壁设有热风入口，热风入口通过风管与尾气换热装置连接，隔热箱内设置多个导向板，各导向板倾斜设置，多个导向板形成蛇形轨道；隔热箱的谷物入口外接谷物输送装置。
5.根据权利要求4所述的收割机余热回收烘干系统，其特征在于，所述隔热箱内，各导向板与水平面的夹角为< 45°的锐角。
6.根据权利要求4所述的收割机余热回收烘干系统，其特征在于，所述隔热箱内，各导向板均向下倾斜，导向板一侧固定于隔热箱的侧壁上，导向板另一侧与隔热箱相应的侧壁之间留有谷物通道，相邻两个导向板交替固定于隔热箱内相对的两侧壁上。
7.根据权利要求4所述的收割机余热回收烘干系统，其特征在于，所述热风入口设于隔热箱侧壁的下部。
8.根据权利要求1所述的收割机余热回收烘干系统，其特征在于，所述鼓风机为离心式鼓风机。
【文档编号】F01N5/02GK203523693SQ201320597521
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】程清伟, 张明容, 王文杰, 梁顺光, 董学泳, 黄俊斌, 曾凡耀 申请人:华南理工大学广州学院