基于多级热泵加热的草捆干燥系统及干燥方法与流程

1.本发明涉及干燥技术领域，尤其涉及一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统及干燥方法。


背景技术：

2.我国苜蓿产业存在优质苜蓿供应不足、产品质量参差不齐和规模化程度较低等问题。苜蓿收割后含水率高，直接存储易腐损，需尽快降低含水率。目前苜蓿干燥有自然晾晒和高温热风干燥两种方法。自然晾晒受环境因素的影响较大，导致其干燥品质得不到保障，且干燥时间长，效率低下。
3.目前在对苜蓿等牧草进行干燥处理时，主要是使用高温设备将热风吹到牧草内，进而实现对牧草进行干燥处理。但是由于牧草在进行干燥前会打包成草捆，高温干燥完的草捆内会残留大量的热量，容易引发牧草霉变现象。且现有的牧草干燥设备大多只能针对单一种类的单一含水量的牧草进行针对性的干燥处理，不能同时对不同种类或不同含水量的牧草进行干燥处理。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统及干燥方法，用以解决现有技术中的牧草干燥设备存在只能对草捆进行高温干燥处理导致草捆容易出现霉变，以及不能同时对不同种类或不同含水量的牧草进行干燥处理等缺陷，实现了在对草捆进行高温赶干燥处理后进行冷却，及时带走草捆内部热湿空气，防止草捆发霉变质；且通过多个互相独立的草捆处理装置可以为不同种类或不同含水率的牧草制定相应的干燥周期，实现了同时对含水率及种类不同的牧草进行干燥处理。
5.本发明提供一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，包括高温空气生成装置、低温空气生成装置和多个草捆处理装置；
6.所述高温空气生成装置与所述草捆处理装置连通，所述高温空气生成装置用于对空气进行逐级加热得到高温空气，并将高温空气分别输送到多个所述草捆处理装置内；
7.所述低温空气生成装置与所述草捆处理装置连通，所述低温空气生成装置用于将低温空气分别输送到多个所述草捆处理装置内；
8.所述草捆装置用于通过所述高温空气对草捆进行干燥处理，然后通过所述低温空气对干燥后的草捆进行降温处理。
9.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述高温空气生成装置包括多个依次连接的空气加热件。
10.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述草捆处理装置包括干燥平台以及位于所述干燥平台一侧的冷却平台；
11.所述干燥平台的上方设置有高温干燥部件，所述高温干燥部件与所述高温空气生成装置连通，所述高温干燥部件用于将高温空气输送到草捆内；
12.所述冷却平台的下方设置有腔体，所述腔体的侧壁面上设置有通风结构，所述低温空气生成装置与所述通风结构连通。
13.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述高温干燥部件包括稳压箱以及均匀分布于所述稳压箱底部的多个针管，所述稳压箱与所述高温空气生成装置连通，所述针管的一端与所述稳压箱连通。
14.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述冷却平台的两侧设置有检查口。
15.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述草捆处理装置还包括上料传输部件，所述上料传输部件用于将待处理的草捆输送到所述高温干燥部件的下方。
16.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述上料传输部件包括上料平台，所述上料平台上设置有自动传送件，所述高温干燥部件位于所述自动传送件和所述冷却平台之间。
17.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述草捆处理装置还包括拆捆平台、输送部件和加密机，所述冷却平台位于所述拆捆平台和所述高温干燥部件之间，所述输送部件的一端位于所述拆捆平台的下方，所述输送部件的另一端位于所述加密机处。
18.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，所述加密机的侧壁面的下部设置有出料口。
19.本发明还提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥方法，包括：
20.对高含水率的草捆进行低密度打捆；
21.对高水分草捆进行针刺式热风干燥，然后对草捆进行冷却处理；
22.将冷却后的草捆拆开，将草捆中的杂质挑出；
23.对拆开后的草捆进行加密打捆。
24.根据本发明提供的一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统及干燥方法，将不同种类或含水率不同的草捆放置在不同的草捆处理装置内的干燥处理区域，然后高温空气生成装置对空气进行逐级加热，使得空气温度逐渐上升，最终得到高温空气，并将高温空气分别输送到每个草捆处理装置内。草捆处理装置将高温空气输送到草捆内，使得高温空气与草捆内部物料进行热质交换，进而实现对草捆的干燥处理。且每个草捆处理装置对草捆进行高温干燥处理的时间根据草捆的种类及含水率进行相应的调整。然后草捆处理装置将干燥后的草捆移动到内部的冷却区域，同时低温空气生成装置将低温空气输送到每个草捆处理装置内的冷却区域，低温空气从草捆的表面以及中间穿过，进而降低了草捆的温度。进而实现了在对草捆进行高温赶干燥处理后进行冷却，及时带走草捆内部热湿空气，防止草捆发霉变质；且通过多个互相独立的草捆处理装置可以为不同种类或不同含水率的牧草制定相应的干燥周期，实现了同时对含水率及种类不同的牧草进行干燥处理，确保了牧草的干燥处理效果。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术
描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明提供的基于多级热泵加热的草捆干燥系统的俯视图；
27.图2是本发明提供的基于多级热泵加热的草捆干燥系统的结构示意图；
28.图3是本发明提供的基于多级热泵加热的草捆干燥方法的流程图；
29.附图标记：
30.1：高温空气生成装置；
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2：低温空气生成装置；
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3：草捆处理装置；
31.11：空气加热件；
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12：高温送风管；
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21：热泵机组；
32.22：风机；
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23：冷却送风管；
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31：干燥平台；
33.32：冷却平台；
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33：高温干燥部件；
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34：上料传输部件；
34.35：拆捆平台；
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36：输送部件；
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37：加密机；
35.321：腔体；
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322：通风结构；
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323：检查口；
36.331：稳压箱；
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332：针管；
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341：上料平台；
37.342：自动传送件；
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371：出料口。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.下面结合图1至图3描述本发明的基于多级热泵加热的草捆干燥系统及干燥方法。
40.如附图1和附图2所示，基于多级热泵加热的草捆干燥系统包括高温空气生成装置1、低温空气生成装置2和多个草捆处理装置3。
41.具体来说，高温空气生成装置1与草捆处理装置3连通，高温空气生成装置1用于对空气进行逐级加热得到高温空气，并将高温空气分别输送到多个草捆处理装置3内。低温空气生成装置2与草捆处理装置3连通，低温空气生成装置2用于将低温空气分别输送到多个草捆处理装置3内。草捆装置用于通过高温空气对草捆进行干燥处理，然后通过低温空气对干燥后的草捆进行降温处理。
42.在使用时，将不同种类或含水率不同的草捆放置在不同的草捆处理装置3内的干燥处理区域，然后高温空气生成装置1对空气进行逐级加热，使得空气温度逐渐上升，最终得到高温空气，并将高温空气分别输送到每个草捆处理装置3内。草捆处理装置3将高温空气输送到草捆内，使得高温空气与草捆内部物料进行热质交换，进而实现对草捆的干燥处理。且每个草捆处理装置3对草捆进行高温干燥处理的时间根据草捆的种类及含水率进行相应的调整。
43.然后草捆处理装置3将干燥后的草捆移动到内部的冷却区域，同时低温空气生成装置2将低温空气输送到每个草捆处理装置3内的冷却区域，低温空气从草捆的表面以及中间穿过，进而降低了草捆的温度。
44.进而实现了在对草捆进行高温赶干燥处理后进行冷却，及时带走草捆内部热湿空
气，防止草捆发霉变质；且通过多个互相独立的草捆处理装置3可以为不同种类或不同含水率的牧草制定相应的干燥周期，实现了同时对含水率及种类不同的牧草进行干燥处理，确保了牧草的干燥处理效果。
45.进一步的，如附图1所示，高温空气生成装置1包括多个依次连接的空气加热件11。在使用时，第一个空气加热件11对空气进行初步加热，然后将初步加热后的空气传输到第二个空气加热件11进行二次加热，依次类推，直到末端空气加热件11对空气进行最终加热后得到高温空气，然后末端加热件将高温空气通过输送管道分别输送到多个草捆处理装置3内。进而实现了空气的分级加热，提高了加热效率，且可以提高空气加热件11的能效。
46.其中，在本发明的可选实施例中，空气加热件11例如为冷凝器。但是应当了解，空气加热件11还可以是其他任何合适的具有空气加热功能的部件。
47.其中，如附图1所示，高温空气生成装置1还包括高温送风管12，高温送风管12位于空气加热件11和草捆处理装置3之间，高温送风管12用于将高温空气分别输送到多个草捆处理装置3内。在使用时，高温送风管12的一端与末端空气加热件11连接，高温送风管12的另一端分别与多个草捆处理装置3连通。空气经过多个空气加热件11依次加热后得到高温空气，经末端空气加热件11输送到高温送风管12内，然后高温送风管12将高温空气分别输送到多个草捆处理装置3内。
48.进一步的，如附图1和附图2所示，低温空气生成装置2包括热泵机组21、风机22和冷却送风管23，风机22的一端与热泵机组21连接，风机22的另一端与冷却送风管23的一端连通，多个草捆处理装置3分别与冷却送风管23的另一端连通。在使用时，热泵机组21将环境空气进行冷却，然后通过风机22输送到冷却送分管，经过冷却送风管23将低温空气输送到草捆处理装置3内对干燥后的草捆进行降温处理。
49.其中，在本发明的可选实施例中，基于多级热泵加热的草捆干燥系统包括多个热泵机组，其中一部分热泵机组用于产生低温空气，另一部分热泵机组则与冷凝器连接用于产生高温空气。
50.进一步的，如附图1和附图2所示，草捆处理装置3包括干燥平台31以及位于干燥平台31一侧的冷却平台32；
51.干燥平台31的上方设置有高温干燥部件33，高温干燥部件33与高温空气生成装置1连通，高温干燥部件33用于将高温空气输送到草捆内；
52.冷却平台32的下方设置有腔体321，腔体321的侧壁面上设置有通风结构322，低温空气生成装置2与通风结构322连通。在使用时，将待干燥处理的草捆放置在高温干燥部件33的下方，高温空气生成装置1将生成的高温空气输送到高温干燥部件33处，然后高温干燥部件33将高温空气输送到草捆内，使得草捆的温度升高，实现对草捆的干燥处理。然后将干燥后的草捆移动到冷却平台32，同时低温空气生成装置2将生成的低温空气通过通风结构322输送到腔体321内，然后低温空气从草捆的表面及内部穿过，降低了草捆的温度。进而实现了在对草捆进行高温赶干燥处理后进行冷却，及时带走草捆内部热湿空气，防止草捆发霉变质。
53.其中，在本发明的可选实施例中，通风结构322例如为通风管。但是应当了解，通风结构322还可以是其他任何合适的结构。
54.其中，如附图2所示，高温干燥部件33包括稳压箱331以及均匀分布于稳压箱331底
部的多个针管332，稳压箱331与高温空气生成装置1连通，针管332的一端与稳压箱331连通。在使用时，高温空气生成装置1将生成的高温空气输送到稳压箱331内，然后高温空气通过稳压箱331输送到针管332内，然后经过针管332进入草捆内，实现对草捆的高温干燥处理。且多个针管332是均匀分布在稳压箱331的底部，则可以将稳压箱331内的高温空气均匀的输送到草捆内，确保了可以对草捆进行均匀全面的干燥处理，避免草捆内部干燥不均匀而出现发霉变质的情况出现。
55.但是应当了解，在本发明的其他实施例中，针管332还可以均匀分布于稳压箱331的侧壁面上，针管332呈水平设置。只需要保证针管332的一端与稳压箱331连通，针管332的另一端可以将高温空气输入到草捆内即可。
56.其中，如附图2所示，冷却平台32的两侧设置有检查口323。在使用时，通过检查口323可以将掉落的牧草进行处理。
57.进一步的，如附图2所示，草捆处理装置3还包括上料传输部件34，上料传输部件34用于将待处理的草捆输送到高温干燥部件33的下方。在使用时，将待处理的草捆放置在上料传输部件34上，然后上料传输部件34自动将草捆输送干燥平台31上，提高了草捆干燥处理的自动化程度，提高了效率。
58.其中，如附图2所示，上料传输部件34包括上料平台341，上料平台341上设置有自动传送件342，高温干燥部件33位于自动传送件342和冷却平台32之间。在使用时，将待处理的草捆放置在自动传送件342上，自动传送件342将草捆自动输送到高温干燥部件33的下方进行干燥处理，无需人工操作，避免工作人员被高温干燥部件33烫伤，提高了草捆干燥处理的安全性。
59.其中，在本发明的可选实施例中，自动传送件342例如为传送皮带。但是应当了解，自动传送件342还可以是其他任何具有物料输送功能的部件。
60.进一步的，如附图2所示，草捆处理装置3还包括拆捆平台35、输送部件36和加密机37，冷却平台32位于拆捆平台35和高温干燥部件33之间，输送部件36的一端位于拆捆平台35的下方，输送部件36的另一端位于加密机37处。在使用时，将待处理的草捆放置在上料传输部件34上，然后上料传输部件34自动将草捆输送干燥平台31上进行干燥处理，然后将干燥处理后的草捆移动到冷却平台32进行降温处理，然后将草捆移动到拆捆平台35拆开，将草捆中的杂质挑出，然后通过输送部件36将草捆输送到加密机37进行加密打捆处理。进而实现了对草捆的一体化处理，无需将草捆运输到其他设备上进行操作，提高了草捆处理的简便程度，提高了处理效率。
61.其中，如附图2所示，加密机37的侧壁面的下部设置有出料口371。在使用时，将经过加密打捆处理的草捆从出料口371取出，然后即可将草捆运输到相应的位置进行储存或使用，方便了后续运输，降低了运输成本。
62.其中，在本发明的可选实施例中，输送部件36例如为传送皮带。但是应当了解，输送部件36还可以是其他任何具有物料输送功能的部件。
63.另一方面，如附图3所示，本发明还提供一种基于多级热泵加热的草捆干燥方法，包括：
64.s1：对高含水率的草捆进行低密度打捆；
65.将不同种类、不同含水率的草捆分别进行低密度的打捆，然后放置在不同的草捆
处理装置中，实现了同时对含水率及种类不同的牧草进行干燥处理，确保了牧草的干燥处理效果，且极大保证了牧草叶片的完整性(避免作业时叶片破碎和损坏)，相对提高了牧草的品质。
66.s2：对高水分草捆进行针刺式热风干燥，然后对草捆进行冷却处理；
67.将高温空气输送到草捆内，使得高温空气与草捆内部物料进行热质交换，进而实现对草捆的干燥处理，提高了干燥效率和能效。然后往草捆的表面及内部输送低温空气，降低草捆的温度，避免草捆内部“湿点”和杂质的影响，防止草捆发霉变质。
68.s3：将冷却后的草捆拆开，将草捆中的杂质挑出；
69.将冷却后的草捆割开，将草捆中的杂草、湿草机等杂质挑出，进一步提高了草捆的质量。
70.s4：对拆开后的草捆进行加密打捆。
71.将拆散后的草捆重新加密打捆，方便后续运输，降低运输成本。
72.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，包括高温空气生成装置、低温空气生成装置和多个草捆处理装置；所述高温空气生成装置与所述草捆处理装置连通，所述高温空气生成装置用于对空气进行逐级加热得到高温空气，并将高温空气分别输送到多个所述草捆处理装置内；所述低温空气生成装置与所述草捆处理装置连通，所述低温空气生成装置用于将低温空气分别输送到多个所述草捆处理装置内；所述草捆装置用于通过所述高温空气对草捆进行干燥处理，然后通过所述低温空气对干燥后的草捆进行降温处理。2.根据权利要求1所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述高温空气生成装置包括多个依次连接的空气加热件。3.根据权利要求1或2所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述草捆处理装置包括干燥平台以及位于所述干燥平台一侧的冷却平台；所述干燥平台的上方设置有高温干燥部件，所述高温干燥部件与所述高温空气生成装置连通，所述高温干燥部件用于将高温空气输送到草捆内；所述冷却平台的下方设置有腔体，所述腔体的侧壁面上设置有通风结构，所述低温空气生成装置与所述通风结构连通。4.根据权利要求3所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述高温干燥部件包括稳压箱以及均匀分布于所述稳压箱底部的多个针管，所述稳压箱与所述高温空气生成装置连通，所述针管的一端与所述稳压箱连通。5.根据权利要求3所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述冷却平台的两侧设置有检查口。6.根据权利要求3所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述草捆处理装置还包括上料传输部件，所述上料传输部件用于将待处理的草捆输送到所述高温干燥部件的下方。7.根据权利要求7所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述上料传输部件包括上料平台，所述上料平台上设置有自动传送件，所述高温干燥部件位于所述自动传送件和所述冷却平台之间。8.根据权利要求3所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述草捆处理装置还包括拆捆平台、输送部件和加密机，所述冷却平台位于所述拆捆平台和所述高温干燥部件之间，所述输送部件的一端位于所述拆捆平台的下方，所述输送部件的另一端位于所述加密机处。9.根据权利要求8所述的基于多级热泵加热的草捆干燥系统，其特征在于，所述加密机的侧壁面的下部设置有出料口。10.一种基于多级热泵加热的草捆干燥方法，其特征在于，包括：对高含水率的草捆进行低密度打捆；对高水分草捆进行针刺式热风干燥，然后对草捆进行冷却处理；将冷却后的草捆拆开，将草捆中的杂质挑出；对拆开后的草捆进行加密打捆。

技术总结
本发明提供一种基于多级热泵加热的草捆干燥系统及干燥方法，包括高温空气生成装置、低温空气生成装置和多个草捆处理装置；高温空气生成装置与草捆处理装置连通，高温空气生成装置用于对空气进行逐级加热得到高温空气，并将高温空气分别输送到多个草捆处理装置内；低温空气生成装置与草捆处理装置连通，低温空气生成装置用于将低温空气分别输送到多个草捆处理装置内；草捆装置用于通过高温空气对草捆进行干燥处理，然后通过低温空气对干燥后的草捆进行降温处理。本发明实现了在对草捆进行高温赶干燥处理后进行冷却，及时带走草捆内部热湿空气，防止草捆发霉变质，实现了同时对含水率及种类不同的牧草进行干燥处理。率及种类不同的牧草进行干燥处理。率及种类不同的牧草进行干燥处理。


技术研发人员：苑亚
受保护的技术使用者：北京中科草牧科技发展有限公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/7