一種尾氣回收型收割裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種尾氣回收型收割裝置，包括收割輪、切割刀、吸風機、輸送管、存料斗、鏟斗和發動機能量回收裝置，所述收割輪設置在鏟斗的前端，切割刀設置在收割輪的下方，吸風機設置在收割裝置的底部；農物在收割輪和切割刀的作用下被收入到鏟斗中，吸風機運轉時在收割裝置中形成負壓吸力將鏟斗中的農料通過輸送管輸送到存料斗中；所述收割裝置通過發動機驅動，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的熱量。該收割裝置結構簡單實用，能實現農物的自動收割存儲操作方便，且發動機廢氣能量可二次利用，節能環保。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及農物收割領域，具體涉及一種尾氣回收型收割裝置。
技術介紹
收割機它是一體化收割農作物的機械，完成收割、脫粒，并將谷粒集中到儲藏倉，然后在通過傳送帶將糧食輸送到運輸車上。也可用人工收割，將稻、麥等作物的禾稈鋪放在田間，然后再用谷物收獲機械進行撿拾脫粒。現有的收割裝置存在結構過于復雜、集成化程度較低、能耗較高能量無法二次利用等問題。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供一種尾氣回收型收割裝置。本專利技術的目的采用以下技術方案來實現：一種尾氣回收型收割裝置，其特征是，包括收割輪、切割刀、吸風機、輸送管、存料斗、鏟斗和發動機能量回收裝置，所述收割輪設置在鏟斗的前端，切割刀設置在收割輪的下方，吸風機設置在收割裝置的底部；農物在收割輪和切割刀的作用下被收入到鏟斗中，吸風機運轉時在收割裝置中形成負壓吸力將鏟斗中的農料通過輸送管輸送到存料斗中；所述收割裝置通過發動機驅動，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的熱量，其包括散熱器、發動機、回水蒸發器、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組、逆變器及變頻器、背壓調節風機；所述散熱器與發動機相連，散熱器通過冷卻水將發動機的熱量轉移到散熱器上，并通過散熱器的表面散熱；發動機的尾氣依次經過背壓調節風機、高溫蒸發器、低溫蒸發器冷卻后排至大氣；高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環泵、高溫蒸發器、高溫多級透平膨脹機和高溫冷凝器，高溫換熱回路內流動的介質為水，高溫蒸發器安裝在背壓調節風機后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器冷卻的介質水由高溫循環泵打入高溫蒸發器內，加熱后的介質水隨后進入高溫多級透平膨脹機做功；低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環泵、低溫蒸發器、中間抽汽過熱器、低溫多級膨脹機和低溫冷凝器，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器安裝在經過高溫蒸發器后的低溫尾氣管道上；經低溫冷凝器冷卻的介質R245fa由低溫循環泵打入低溫蒸發器內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器加熱后進入低溫多級膨脹機做功；中間抽汽過熱器為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機的中間級抽汽；還包括調節閥，所述調節閥根據中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥的開度，同時當高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥開啟，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路；高溫蒸發器和低溫蒸發器之間的距離L為尾氣排氣管道總長的3/4，高溫多級透平膨脹機為3級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第2級；高溫蒸發器和低溫蒸發器均采用屏式-螺旋換熱管，在尾氣入口一側的前半段采用錯列布置的屏式換熱管，后半段采用螺旋換熱管；所述發動機到散熱器的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環泵的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器的入口處；所述高溫蒸發器和低溫蒸發器整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體和后殼體通過螺栓扣合而成，前殼體的長度與屏式換熱管的水平長度相同，后殼體的長度與螺旋換熱管的水平長度相同；所述屏式換熱管上設置有多個振打器，振打器由蓄電池組供電；所述前殼體的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口，用于定期排出屏式換熱管上振落的污物；低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機之間通過聯軸器同軸連接，在系統啟動初期，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器帶動高溫多級透平膨脹機低速預轉動，起到減小高溫多級透平膨脹機的啟動壓力，縮短啟動時間的作用；在系統停止時，高溫多級透平膨脹機首先惰走減速，同時通過聯軸器帶動低溫多級膨脹機減速，以減少低溫膨脹機的惰走時間，起到減小低溫多級膨脹機的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用；還包括蓄電池組、逆變器及變頻器，高溫多級透平膨脹機的一端與蓄電池組相連，蓄電池組用于儲存由膨脹機的動能轉化而來的電能；蓄電池組與逆變器及變頻器相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機并調節其轉速；背壓調節風機用于減低并控制發動機的背壓，運行時通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機的轉速從而調節背壓在最佳值。優選地，所述低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥調節各自的進汽量，采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30％～100％額定流量，當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30％各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環泵或者低溫循環泵的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30％各自額定流量時，保持高溫循環泵或低溫循環泵的轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。本收割裝置的有益效果：該收割裝置結構簡單實用，能實現農物的自動收割存儲操作方便，且發動機廢氣能量可二次利用，節能環保；設計了發動機的尾氣能量回收系統，根據不同溫度段的熱量回收需求以及介質的蒸發溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環介質，從而從整體上提高了系統的換熱效率；通過將壓力較低的低溫循環泵中間抽頭引出至回水蒸發器冷卻發動機冷卻水的回水，能夠在回收發動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節能效果明顯；重新設計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率；通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器驅動背壓調節風機，并且根據排氣背壓的反饋調節背壓調節風機的轉速，在實現無外界電源驅動風機的同時將背壓調節和能量回收一體化，大大節省了投資和空間占用；利用高溫多級透平膨脹機的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率；低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機之間通過聯軸器同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器帶動高溫多級透平膨脹機低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種尾氣回收型收割裝置，其特征是，包括收割輪、切割刀、吸風機、輸送管、存料斗、鏟斗和發動機能量回收裝置，所述收割輪設置在鏟斗的前端，切割刀設置在收割輪的下方，吸風機設置在收割裝置的底部；農物在收割輪和切割刀的作用下被收入到鏟斗中，吸風機運轉時在收割裝置中形成負壓吸力將鏟斗中的農料通過輸送管輸送到存料斗中；所述收割裝置通過發動機驅動，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的熱量，其包括散熱器、發動機、回水蒸發器、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組、逆變器及變頻器、背壓調節風機；所述散熱器與發動機相連，散熱器通過冷卻水將發動機的熱量轉移到散熱器上，并通過散熱器的表面散熱；發動機的尾氣依次經過背壓調節風機、高溫蒸發器、低溫蒸發器冷卻后排至大氣；高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環泵、高溫蒸發器、高溫多級透平膨脹機和高溫冷凝器，高溫換熱回路內流動的介質為水，高溫蒸發器安裝在背壓調節風機后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器冷卻的介質水由高溫循環泵打入高溫蒸發器內，加熱后的介質水隨后進入高溫多級透平膨脹機做功；低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環泵、低溫蒸發器、中間抽汽過熱器、低溫多級膨脹機和低溫冷凝器，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器安裝在經過高溫蒸發器后的低溫尾氣管道上；經低溫冷凝器冷卻的介質R245fa由低溫循環泵打入低溫蒸發器內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器加熱后進入低溫多級膨脹機做功；中間抽汽過熱器為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機的中間級抽汽；還包括調節閥，所述調節閥根據中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥的開度，同時當高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥開啟，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路；高溫蒸發器和低溫蒸發器之間的距離L為尾氣排氣管道總長的3/4，高溫多級透平膨脹機為3級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第2級；高溫蒸發器和低溫蒸發器均采用屏式?螺旋換熱管，在尾氣入口一側的前半段采用錯列布置的屏式換熱管，后半段采用螺旋換熱管；所述發動機到散熱器的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環泵的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器的入口處；所述高溫蒸發器和低溫蒸發器整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體和后殼體通過螺栓扣合而成，前殼體的長度與屏式換熱管的水平長度相同，后殼體的長度與螺旋換熱管的水平長度相同；所述屏式換熱管上設置有多個振打器，振打器由蓄電池組供電；所述前殼體的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口，用于定期排出屏式換熱管上振落的污物；低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機之間通過聯軸器同軸連接，在系統啟動初期，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器帶動高溫多級透平膨脹機低速預轉動，起到減小高溫多級透平膨脹機的啟動壓力，縮短啟動時間的作用；在系統停止時，高溫多級透平膨脹機首先惰走減速，同時通過聯軸器帶動低溫多級膨脹機減速，以減少低溫膨脹機的惰走時間，起到減小低溫多級膨脹機的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用；還包括蓄電池組、逆變器及變頻器，高溫多級透平膨脹機的一端與蓄電池組相連，蓄電池組用于儲存由膨脹機的動能轉化而來的電能；蓄電池組與逆變器及變頻器相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機并調節其轉速；背壓調節風機用于減低并控制發動機的背壓，運行時通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機的轉速從而調節背壓在最佳值。...

【技術特征摘要】
1.一種尾氣回收型收割裝置，其特征是，包括收割輪、切割刀、吸風機、輸送管、存料
斗、鏟斗和發動機能量回收裝置，所述收割輪設置在鏟斗的前端，切割刀設置在收割輪的下
方，吸風機設置在收割裝置的底部；農物在收割輪和切割刀的作用下被收入到鏟斗中，吸風
機運轉時在收割裝置中形成負壓吸力將鏟斗中的農料通過輸送管輸送到存料斗中；所述收割
裝置通過發動機驅動，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的熱量，其包括散熱器、發
動機、回水蒸發器、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組、逆變器及變頻器、背壓調節
風機；所述散熱器與發動機相連，散熱器通過冷卻水將發動機的熱量轉移到散熱器上，并通
過散熱器的表面散熱；發動機的尾氣依次經過背壓調節風機、高溫蒸發器、低溫蒸發器冷卻
后排至大氣；
高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環泵、高溫蒸發器、高溫多級透平膨脹機和高溫冷
凝器，高溫換熱回路內流動的介質為水，高溫蒸發器安裝在背壓調節風機后的高溫尾氣管道
上，經高溫冷凝器冷卻的介質水由高溫循環泵打入高溫蒸發器內，加熱后的介質水隨后進入
高溫多級透平膨脹機做功；
低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環泵、低溫蒸發器、中間抽汽過熱器、低溫多級膨
脹機和低溫冷凝器，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器安裝在經過高溫蒸發
器后的低溫尾氣管道上；經低溫冷凝器冷卻的介質R245fa由低溫循環泵打入低溫蒸發器內，
加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器加熱后進入低溫多級膨脹機做功；中間抽汽過熱器為管
式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機的中間級抽汽；還包括調節閥，所述調節閥根
據中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋，用于調節中間
級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱
器后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥的開度，同時當高溫多級透平膨脹機內的
壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥開啟，加熱
后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路；高溫蒸發器和低溫蒸發器之間的距離L為尾氣排
氣管道總長的3/4，高溫多級透平膨脹機為3級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹
機的第2級；
高溫蒸發器和低溫蒸發器均采用屏式-螺旋換熱管，在尾氣入口一側的前半...

【專利技術屬性】
技術研發人員：時建華，
申請(專利權)人：時建華，
類型：發明
國別省市：浙江;33