內置儲熱式熱泵供熱裝置及方法制造方法及圖紙

內置儲熱式熱泵供熱裝置，包括加熱器，風機，儲熱罐和熱泵，熱泵蒸發器放在密集烤房熱風室前墻外，冷凝器放在儲熱罐中，壓縮機和儲熱罐放在熱風室內，儲熱罐，風機和加熱器兩兩之間用管道連接，加熱器吊掛在熱風室頂墻中心通風孔正下方，加熱器水平截面邊長和通風孔孔徑相等，風機底座固定在熱風室側墻內壁面上，烤房控制器依據裝煙室中心濕空氣溫度控制風機啟停，溫控器依據儲熱罐空氣溫度控制壓縮機啟停，烤房控制器按三段式密集烘烤要求設定裝煙室中心濕空氣干濕球溫度曲線，同一時刻濕空氣干球溫度設定值低于空氣溫度設定值0.5℃～10.0℃。煙葉密集烘烤供熱可使用本發明專利技術。本發明專利技術節能環保，精準控溫，烘烤周期長短不限，無人值守。

Heating Device and Method of Built-in Heat Storage Heat Pump

Built-in heat storage heat pump heating device, including heater, fan, heat storage tank and heat pump, heat pump evaporator outside the front wall of the hot air chamber in the intensive baking room, condenser in the heat storage tank, compressor and heat storage tank in the hot air chamber, heat storage tank, fan and heater are connected by pipes, heater hangs directly under the central ventilation hole of the top wall of the hot air chamber, heater is cut off horizontally. The side length and the aperture of the ventilation hole are equal. The base of the fan is fixed on the inner wall of the side wall of the hot air chamber. The curing room controller controls the start and stop of the fan according to the humid air temperature in the center of the filling room, the temperature controller controls the start and stop of the compressor according to the air temperature of the heat storage tank, and the curing room controller sets the temperature curve of the wet and dry balls of the wet air in the center of the filling room according to the requirement of three-stage intensive curing. The setting value of degree is lower than the setting value of air temperature from 0.5 to 10.0. The present invention can be used for heating tobacco intensive baking. The invention has the advantages of energy saving, environmental protection, precise temperature control, unlimited baking period and no one on duty.

【技術實現步驟摘要】
內置儲熱式熱泵供熱裝置及方法
本專利技術涉及一種基于熱泵供熱、中間儲熱緩沖和間接加熱烘烤的內置儲熱式熱泵供熱裝置，適用于農業領域煙草行業煙葉密集烘烤調制工序使用。
技術介紹
我國目前主要采用燃煤熱風爐來烘烤煙葉。按不完全統計的2017年我國煙葉生產年種植面積2200萬畝推算，煙葉烘烤年用煤炭約為440至520萬噸標準煤。用燃煤烘烤煙葉不僅耗煤量巨大，而且釋放的燃燒污染物嚴重影響了烤煙區周圍環境。空氣能作為一種廉價且分布廣泛的可再生能源和新能源，被認為是煙草烘烤用能理想替代方案。將空氣能科學地應用到烤煙密集烘烤工藝，供能總量及速度和供能節奏均滿足煙葉密集烘烤工藝需要，以保證干煙葉內在品質，是煙葉經濟高效節能環保安全烘烤關鍵。如附圖2所示，傳統熱泵供熱裝置包括熱泵和烤房控制器，熱泵包括壓縮機，蒸發器，毛細管和冷凝器，冷凝器吊掛布置在熱風室頂墻中心通風孔正下方。熱風室頂墻即混合室和熱風室之間的分隔墻，熱風室頂墻中心開設圓形通風孔，濕空氣驅動裝置固定在通風孔內。在濕空氣驅動裝置作用下，裝煙室來的濕空氣和外界來的新風首先在混合室混合，接著濕空氣穿過通風孔和冷凝器，然后自上而下穿過熱風室，最后從熱風室底部通風口進入裝煙室。但是由于壓縮機通電開機延時、熱泵控制系統通電自檢延時和壓縮機啟動后從冷凝壓力升至額定值需要一段時間，壓縮機停機后從冷凝壓力降至0kPa也需要一段時間，烘烤供熱和停止供熱均存在遲后現象，導致裝煙室溫度不能適應烘烤工藝要求及時上升或下降。在一個裝煙室溫度變化周期內，相當長時間裝煙室溫度不在烘烤工藝所要求的溫度范圍。裝煙室溫度波動較大，煙葉烘烤質量不佳，尤其寒冷季節，傳統熱泵烤房烤壞煙葉現象更為突出。為了能控制裝煙室中心濕空氣溫度，提高干煙葉烘烤品質，有必要改進熱泵烤房結構和烘烤熱源特性。解決現有熱泵烤房無法立即升降溫的問題，是讓熱泵可真正用于煙葉密集烘烤工藝的重要一步。研發控溫及時且節能高效的內置儲熱式熱泵供熱裝置，有助于提高我國現有烤煙裝備技術水平，并促使煙草行業可持續發展。
技術實現思路
為了解決現有熱泵烤房開始供熱和停止供熱存在明顯遲后，導致裝煙室溫度波動幅度大、難以控溫、烘烤時間延長和干煙葉品質無保障等問題，本專利技術提供一種基于熱泵供熱、中間儲熱緩沖和無供熱遲后間接加熱烘烤技術，具有精準控溫、烘烤周期長短不限、無人值守和三段式密集烘烤工藝相適應的內置儲熱式熱泵供熱裝置。內置儲熱式熱泵供熱裝置，主要包括加熱器，風機，儲熱罐，熱泵，溫控器和烤房控制器，熱泵主要包括壓縮機，蒸發器，毛細管和冷凝器，蒸發器放置在密集烤房熱風室前墻外，冷凝器放置在儲熱罐中，壓縮機，毛細管和儲熱罐放置在熱風室內，壓縮機和儲熱罐重量由熱風室地平面支撐，儲熱罐罐壁設置空氣進口和空氣出口，儲熱罐空氣出口和風機空氣進口之間用管道連接，風機空氣出口和加熱器空氣進口之間用管道連接，加熱器空氣出口和儲熱罐空氣進口之間用管道連接，加熱器吊掛布置在熱風室頂墻中心通風孔正下方，加熱器呈正立矮方體狀，加熱器水平截面邊長和熱風室頂墻中心通風孔孔徑相等，加熱器，風機和儲熱罐及其兩兩之間連接管道均置于熱風室內，風機底座固定在熱風室側墻內壁面上，風機啟停由烤房控制器依據裝煙室中心濕空氣溫度控制，壓縮機啟停由溫控器依據儲熱罐空氣溫度控制。使用內置儲熱式熱泵供熱裝置時，烤房控制器按三段式密集烘烤工藝要求設定裝煙室濕空氣干濕球溫度曲線，同一時刻烤房控制器裝煙室濕空氣干球溫度設定值始終低于溫控器儲熱罐空氣溫度設定值，同一時刻烤房控制器裝煙室濕空氣干球溫度設定值與溫控器儲熱罐空氣溫度設定值之差在0.5℃～10.0℃之間。煙草加工調制、煙草種植加工基地及煙農合作社煙葉密集烘烤供熱場所，可以使用本專利技術。本專利技術經濟、節能環保，社會效益顯著。本專利技術節能效益明顯；熱泵使用壽命延長，環境污染物排放為零；環境溫度低至-10℃時可以使用；加熱可調節性好，精準控溫，裝煙室濕空氣溫度變化控制在-0.2℃～0℃以內；烘烤周期長短沒有限制；無需人值守，無不安全隱患；和三段式密集烘烤工藝相適應，不會因供熱問題烤壞煙葉。附圖說明圖1為內置儲熱式熱泵供熱裝置原理圖，圖2為傳統熱泵供熱裝置原理圖。圖1和圖2中，1為加熱器，2為風機，3為儲熱罐，4為熱泵，41為壓縮機，42為蒸發器，43為毛細管，44為冷凝器，5為溫控器，6為烤房控制器。注意區分制冷劑、空氣和濕空氣用詞，制冷劑沿“壓縮機→冷凝器→毛細管→蒸發器→壓縮機”路線流動，空氣沿“儲熱罐→風機→加熱器→儲熱罐”路線流動，濕空氣沿“裝煙室→混合室→熱風室頂墻中心通風孔→熱風室→裝煙室”路線流動。具體實施方式下面結合附圖進一步闡述本專利技術。如附圖1所示，內置儲熱式熱泵供熱裝置，主要包括加熱器1，風機2，儲熱罐3，熱泵4，溫控器5和烤房控制器6。熱泵4主要包括壓縮機41，蒸發器42，毛細管43和冷凝器44。蒸發器42放置在密集烤房熱風室外。冷凝器44放置在儲熱罐3中，壓縮機41，毛細管43和儲熱罐3放置在熱風室內，壓縮機41重量和儲熱罐3重量均由熱風室地平面支撐。儲熱罐3可以是臥式罐，也可以是立式罐。儲熱罐3罐壁設置空氣進口和空氣出口。儲熱罐3空氣出口和風機2空氣進口之間用管道連接，風機2空氣出口和加熱器1空氣進口之間用管道連接，加熱器1空氣出口和儲熱罐3空氣進口之間用管道連接。風機2為微小型變頻貫流風機或離心風機。加熱器1重量由熱風室頂墻支撐，加熱器1可以吊掛布置在熱風室頂墻中心通風孔正下方，此時加熱器1最高位置和濕空氣驅動裝置及熱風室頂墻外兩者最低位置之間垂直距離為50mm～100mm，加熱器1也可以固定在熱風室頂墻中心通風孔正上方，此時加熱器1最低位置和濕空氣驅動裝置及熱風室頂墻外兩者最高位置之間垂直距離為50mm～100mm。加熱器1呈正立矮方體狀，熱風室頂墻中心通風孔孔徑和加熱器1水平截面邊長相等，熱風室頂墻中心和加熱器1水平截面中心在同一條豎直線上。加熱器1，風機2和儲熱罐3及其兩兩之間連接管道均置于熱風室內，風機3底座固定在熱風室側墻內壁面上。本專利技術溫控器5和烤房控制器6固定在裝煙室前墻外壁面上，裝煙室前墻外區域處于環境溫度，能保護溫控器5和烤房控制器6免受高溫影響而保持正常采集溫度信號并正常顯示。密集烤房包括裝煙室，熱風室和混合室，混合室在熱風室之上，熱風室頂墻即混合室和熱風室分隔墻，熱風室寬度小于裝煙室寬度。裝煙室和混合室之間設置豎直隔墻，該豎直隔墻同時隔開裝煙室和熱風室。混合室頂墻和裝煙室頂墻相連接，熱風室地平面和裝煙室地平面相連接。豎直隔墻頂面低于混合室頂墻內壁面一定高度，豎直隔墻頂面和混合室頂墻內壁面之間空間供裝煙室濕空氣流出。裝煙室濕空氣流出口相對的混合室側墻開設新風進口。豎直隔墻底面高出熱風室地平面一定高度，豎直隔墻底面和熱風室地平面之間空間供濕空氣從熱風室流入裝煙室。熱風室頂墻中心開設圓形通風孔，濕空氣驅動裝置水平固定在通風孔內，本專利技術通風孔孔徑和加熱器1水平截面邊長相等。以下吸式密集烤房和加熱器1吊掛固定在熱風室頂墻中心通風孔之下為例，在濕空氣驅動裝置作用下，裝煙室濕空氣在混合室和環境新風混合，濕空氣全部垂直流過加熱器1管壁外表面，再自上而下流過熱風室，最后經垂直隔墻底部通風口流回裝煙室。對于加熱器1熱交換而本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.內置儲熱式熱泵供熱裝置，主要包括加熱器，風機，儲熱罐，熱泵，溫控器和烤房控制器，熱泵主要包括壓縮機，蒸發器，毛細管和冷凝器，蒸發器放置在密集烤房熱風室前墻外，其特征在于：冷凝器放置在儲熱罐中，壓縮機，毛細管和儲熱罐放置在熱風室內，壓縮機和儲熱罐重量由熱風室地平面支撐，儲熱罐罐壁設置空氣進口和空氣出口，儲熱罐空氣出口和風機空氣進口之間用管道連接，風機空氣出口和加熱器空氣進口之間用管道連接，加熱器空氣出口和儲熱罐空氣進口之間用管道連接，加熱器吊掛布置在熱風室頂墻中心通風孔正下方，加熱器呈正立矮方體狀，加熱器水平截面邊長和熱風室頂墻中心通風孔孔徑相等，加熱器，風機和儲熱罐及其兩兩之間連接管道均置于熱風室內，風機底座固定在熱風室側墻內壁面上，風機啟停由烤房控制器依據裝煙室中心濕空氣溫度控制，壓縮機啟停由溫控器依據儲熱罐空氣溫度控制。

【技術特征摘要】
1.內置儲熱式熱泵供熱裝置，主要包括加熱器，風機，儲熱罐，熱泵，溫控器和烤房控制器，熱泵主要包括壓縮機，蒸發器，毛細管和冷凝器，蒸發器放置在密集烤房熱風室前墻外，其特征在于：冷凝器放置在儲熱罐中，壓縮機，毛細管和儲熱罐放置在熱風室內，壓縮機和儲熱罐重量由熱風室地平面支撐，儲熱罐罐壁設置空氣進口和空氣出口，儲熱罐空氣出口和風機空氣進口之間用管道連接，風機空氣出口和加熱器空氣進口之間用管道連接，加熱器空氣出口和儲熱罐空氣進口之間用管道連接，加熱器吊掛布置在熱風室頂墻中心通風孔正下方，加熱器呈正立矮方體狀，加熱器水平截面邊長和熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：艾元方，農倩，石為之，
申請(專利權)人：中南大學，
類型：發明
國別省市：湖南,43