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一种梯级利用增强型地热系统(EGS)


技术摘要:
本发明涉及地热系统技术领域,特别涉及一种可对地热进行梯级综合利用,提高地热利用率,节约能源的增强型地热系统(EGS),尤其是一种梯级利用增强型地热系统(EGS),包括地热采集装置、一级换热装置、一级利用装置、二级换热装置、二级利用装置、三级换热装置、三级  全部
背景技术:
在蔬菜采收的季节,一旦出现滞销问题,或出现连续阴雨天气,就会有大量的蔬菜 因无法保鲜而腐烂,给种植农户造成不小的经济损失。为此,农户可以把蔬菜进行干燥脱水 加工后制成蔬菜干销售。经脱水的蔬菜加工品,含水量低,能有效地抑制微生物活动和组织 内酶的活性,因此延长了保存期,又缩小了体积,减轻了重量,方便贮运。通常,新鲜蔬菜的 含水量一般在70%-90%左右,而干燥后的脱水蔬菜或蔬菜干的含水量在6%-8%左右。 目前,脱水蔬菜干制的方法主要由自然晒干及人工烘干。自然晒干经济实惠,但是 得看天吃饭,而且烘干质量没有保证,尤其不能保证蔬菜的颜色,后期保存也易生虫。现阶 段的人工烘干技术还存在许多问题,往往表层原料烘干已经发生糊化而底层还未完成烘 干,另外,市面上的烘干机往往能耗较大,能源的利用率较低,不利于节能减排,降低烘干成 本。 在麦子等农作物的收获季节,收获后的麦种的含水量往往过高,目前农民朋友仍 将晾晒场晾晒及公路边晾晒作为主要除湿手段,种子在晾晒过程中摊薄、多次翻动这些问 题都极其耗费人工。而且公路晾晒会造成车辆拥堵,容易造成交通隐患。即使入库后的粮 食,由于自然返潮等原因也需要定期晾晒,才能保证粮食不霉变,但场地限制及人工成本问 题仍然困扰着人们。 目前市场上的粮食烘干机械配套热源总体还是以煤炭为主,燃油、生物质和其他 动力形式为辅。燃煤会对环境造成污染;燃油虽属情节能源,但也有不同量级的污染物排 放,使用成本较高,不具有推广价值。 粮食烘干机的使用时间有限,一年只能在农忙时节使用几十天,其他时间只能闲 置,造成资源浪费,投资回报率较低,推广较困难。 目前市场上的农作物烘干设备往往仅有烘干功能,农作物烘干后还需要转运储藏 在粮仓内,在转运过程中又会吸入空气中的水分,导致在粮仓内仍会出现发霉发芽的情况。 市场上也急需既能烘干又能储存农作物的设备。
技术实现要素:
本发明为解决上述技术问题之一,设计了一种梯级利用增强型地热系统,其采用 既适用于各种条状、片状、块状等果蔬的加工烘干,同时也适用于中药材、水产品、肉类、粮 食等的物料干燥,二级利用装置还可对小区进行供暖,三级利用装置可对泳池及鱼塘进行 4 CN 111595045 A 说 明 书 2/8 页 供暖,应用十分广泛,本地热系统所采用的技术方案是:一种梯级利用增强型地热系统 (EGS),包括地热采集装置、一级换热装置、一级利用装置、二级换热装置、二级利用装置、三 级换热装置、三级利用装置、毛细管网系统、控温装置、集水箱和地热回灌装置;所述地热采 集装置与所述一级换热装置相连,所述一级换热装置与所述一级利用装置相连,所述二级 换热装置与所述一级换热装置尾端相连,所述二级利用装置与所述二级换热装置相连,所 述三级换热装置与所述二级换热装置尾端相连,所述三级利用装置与所述三级换热装置相 连,所述毛细管网系统设置有若干个,各所述毛细管网系统分别位于所述一级利用装置、所 述二级利用装置、所述三级利用装置中,所述控温装置分别与所述一级利用装置、所述二级 利用装置、所述三级利用装置相连,所述集水箱与所述一级换热装置相连,所述地热回灌装 置与所述集水箱相连。 优选地,所述地热采集装置包括水泵机组、采热井和磁化除垢器;所述水泵机组与 所述采热井相连,所述磁化除垢器设置在所述水泵机组与所述采热井之间并将两者连通。 优选地,所述一级换热装置、所述二级换热装置、所述三级换热装置内部均包含设 有换热管和螺杆泵;各所述螺杆泵分别位于对应的换热装置的中轴位置,所述换热管平行 式密布设置在对应的所述螺杆泵的外围。 优选地,所述一级利用装置包含A果蔬烘干仓、B果蔬烘干仓和C果蔬烘干仓,所述 一级利用装置包含但不限于上述三个果蔬烘干仓,可根据实际需求进行增减。上述三个果 蔬烘干仓为并联设置,且分别与所述一级换热装置相连。 优选地,各果蔬烘干仓结构相同,各果蔬烘干仓均包含外壳、折叠式金属顶、钢化 玻璃顶、观察窗、进风阀、风扇、进料口、出料口、温度传感器、湿度传感器、排气阀、循环轨 道、驱动电机、驱动轮、旋转杆、固定托盘、可移动托盘、固定杆、托盘罩、集液板、排液管、移 动装置、仓顶换热器和储热罐。 优选地,所述外壳为中空式设计,所述外壳内侧附有保温层,空腔与保温层的设计 可减少烘干仓对环境的漏热;所述折叠式金属顶位于烘干仓的上部且其内侧设有钢化玻璃 顶;所述观察窗位于对应的烘干仓的侧面;所述进风阀位于对应的烘干仓的外侧下部,所述 风扇位于对应的烘干仓的底部;所述进料口位于对应的烘干仓的左侧,所述出料口位于对 应的烘干仓的右侧;所述温度传感器和湿度传感器为多组设置且分布在对应的烘干仓内侧 的上中下三个位置;所述排气阀位于烘干仓的顶部,排气阀与仓顶换热器相连,仓顶换热器 与储热罐相连。所述驱动电机与驱动轮相连,驱动轮与循环轨道相连;所述旋转杆与驱动轮 中部固定处相连,固定托盘与旋转杆相连,可移动托盘与旋转杆相连,固定杆与固定托盘相 连,托盘罩罩在固定托盘与可移动托盘外侧;所述集液板位于烘干仓的最下方,为倒“V”字 型设计,边缘与排液管相连;所述移动装置(325)位于烘干仓的底端,可使各烘干仓移动到 指定位置。 优选地,所述二级利用装置包含小区供暖系统和粮食烘干仓;所述小区供暖系统 和粮食烘干仓为并联式设计且分别与二级换热装置相连;所述粮食烘干仓包含有外壳、折 叠式金属顶、钢化玻璃顶、观察窗、进风阀、风扇、进料口、出料口、温度传感器、湿度传感器、 排气阀、集液板、排液管、移动装置、仓顶换热器和储热罐;还包含旋转轴、旋转臂、伺服电机 和托板。 优选地,所述托板位于粮食烘干仓内部,为正“V”字型,在烘干仓内部分为上中下 5 CN 111595045 A 说 明 书 3/8 页 三层设置,托板的“V”字型底端为空环,上述旋转轴从托板的“V”字型底端中间穿过,下端固 定在烘干仓的底部;所述旋转臂与旋转轴相连,所述伺服电机与旋转轴相连。 优选地,所述三级利用装置包含鱼塘供暖系统和泳池恒温系统;所述鱼塘供暖系 统和泳池恒温系统为并联式设计且分别与三级换热装置相连。 优选地,所述毛细管网系统的内部密布设置有毛细管,所述毛细管密布于一级利 用装置、二级利用装置、三级利用装置的外壳内部且向外分别与一级换热装置、二级换热装 置、三级换热装置相连。 优选地,所述控温装置的一端与太阳能集热板相连,另一端分别与一级利用装置、 二级利用装置、三级利用装置相连。 优选地,所述集水箱包含气液分离装置,所述集水箱与一级换热装置相连。 优选地,所述地热回灌装置包含加压泵和回灌井;所述地热回灌装置与集水箱相 连。 本发明的有益效果体现在: 1)利用地热能作为热源,清洁可再生。 2)可对地热进行梯级综合利用,提高地热利用率,节约能源。 3)换热装置内设有螺杆泵,提高换热效率。 4)仓内固定托盘和可移动托盘可将果蔬固定,在旋转杆的带动下加快烘干进程。 4)仓内设有分层毛细管网系统,有利于农作物的均匀加热烘干。 5)仓体上部设有玻璃内壁和金属外壁,晴天时可将金属外壁打开,阳光透过玻璃 内壁进行二次补能。 6)可以根据不同的农作物设置不同的温度进行烘干,比如小麦、大豆、葡萄干、柿 饼、辣椒等。 附图说明 为了更清楚地说明本发明
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