CN101017053A - 特别用于颗粒材料的除湿方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种颗粒材料除湿设备，包括：至少一个筒仓或给料斗(1)、至少一个供给管(8，10)、至少一个用于潮湿的处理空气的排出管(5)、至少两个分子筛塔(68，69)、用于容纳加热装置的腔(70)、空气加压或泵送装置(13)、切换－分流装置(24)和可编程电子控制单元(15)。该颗粒材料除湿设备还包括：加压阀装置(77)，其位于用于每个分子筛塔(68，69)的加热装置的容纳腔(70)的入口/出口管(73，74)之间，并设置成在再生步骤期间在塔内确保最小的压力；和温度检测装置，其电气地连接到所述可编程电子控制单元的输入端。

Description

特别用于颗粒材料的除湿方法及设备
技术领域
本发明涉及用于颗粒材料的操作灵活的除湿设备及其方法，特别适于包括一种或多种塑性材料的颗粒材料。
在本发明的说明书中，术语“颗粒”既指颗粒状材料，也指研磨或磨碎的塑性材料片，其包括鳞状片、层状材料片，即还主要是平面表面的片。
背景技术
在塑性材料成形方法中，除湿是一个非常重要的处理工艺，特别是在颗粒材料的高温熔化步骤之前进行。在除湿处理期间，除去包含在或者与颗粒材料的颗粒(特别是所谓的“吸湿”颗粒材料)相结合的水分。从颗粒材料去除任何湿气是必需的，因为在塑性材料的软化和热熔化期间，水将会渗入聚合物分子链，这将会导致分子链断裂，以及在冷却过程中形成气泡、气孔和结构上和颜色上的不连续，从而最后得到的成形的塑性材料机械特性差。
已经提出用于颗粒材料的除湿设备，也被称为除湿器或干燥器，在这些设备中提供所谓的分子筛的应用的那些设备是最成功的。分子筛具有几乎完全吸附室温下流经的任何空气中的湿气的特性。分子筛容纳在被称为塔的合适的外壳中，其一方面设置有潮湿空气入口，另一方面设置有干燥空气出口。来自于分子筛的干燥空气被加热，接着使得其流经这一批待除湿的颗粒材料，从而包含在该颗粒材料中的湿气逐步地传送到干燥的热空气，并且由其运送走。除湿操作的持续时间依赖于多个不同因素，诸如湿气残留量、温度以及干燥空气流等。分子筛的湿气吸附性能仍然在数量上有限，并且在一定时间后达到饱和。为此原因，使用一组分子筛，其设置在能够彼此平行地连接的合适容器或塔中，使得一个塔中的分子筛饱和后，潮湿空气供应到另一分子筛塔中，而对已饱和的塔进行再生处理。从而，大多数除湿设备通常由两个分子筛塔来操作，这些塔以交替循环的方式运行。在授权给本发明的申请人的EP-1475593中披露了根据现有技术的除湿设备。
迄今为止已知的除湿设备尽管在许多方面看来是令人满意的，但是它们还是比较“刚性”，即它们不允许干燥空气流率根据实际使用需要而变化，从而可能进行超量供应干燥的热空气处理步骤，而导致能量浪费。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种灵活的除湿方法，即一种可使得来自于每个分子筛塔或容器的任意干燥空气的流率根据该设备的多个预定的运行参数而变化的方法。
本发明的另一目的是所述除湿方法使得能够与处理空气流中任何可能流率变化无关地使得每个分子筛塔进行正确地再生。
本发明的另一目的是所述除湿方法能够实质地节省热能。
本发明的另一目的是提供一种除湿设备，其适于以最优的方式实施本发明的可变流率除湿操作。
根据本发明的第一方面，提供一种颗粒材料除湿设备，该除湿设备包括：至少一个筒仓或给料斗，其设置成在其顶部接收待除湿的颗粒材料，还设置有受控的下输送口，至少一个供给管，该供给管设计成插入容纳在每个给料斗中的颗粒材料内，以向其供应干燥的热处理空气，和至少一个用于潮湿的处理空气的排出管；至少两个分子筛塔，其设置成交替地将干燥的热处理空气供应到至少一个给料斗，每个塔在其内限定一个用于容纳分子筛的空间和用于容纳加热装置的腔，该空间和该腔在其一端彼此流体连通，同时在其另一端与相应的空气入口/出口管流体连通；空气加压或泵送装置，其设置成在其吸入(入口)侧接收来自相应的排出管的潮湿处理空气，并且在其输送侧将加压空气供给到每个分子筛塔；切换-分流装置，其位于该加压装置的输送侧和用于分子筛的容纳空间的入口/出口管之间，由此在处理步骤和再生步骤之间切换分子筛塔中的至少一个；和可编程电子控制单元。该颗粒材料除湿设备还包括：加压阀装置，其位于用于每个分子筛塔的加热装置的容纳腔的入口/出口管之间，并设置成在再生步骤期间在塔内确保最小的压力；和温度检测装置，其电气地连接到可编程电子控制单元的输入端。
根据本发明的另一方面，提供一种使得用于颗粒材料的除湿设备中的分子筛塔再生的方法，该方法依次包括：将分子筛加热到约300℃的温度，和冷却所述分子筛，其特征在于，所述冷却包括将待冷却塔中的空气与来自于另一分子筛塔的处理空气可控制地混合，所述混合通过所述切换/分流装置根据温度检测装置所检测到的温度而控制。
附图说明
从下面以实施本发明的非限制性实施例的方式并结合附图给出的详细说明，本发明进一步的特性和优点将会更明显，其中：
图1示出了根据本发明的可变流率除湿设备的框图，其具有两个塔，为清楚起见，部件由剖视图示出；
图2示出圈1的细节，其中以放大比例示出了隔膜阀，但其处于不同的运行情形；
图3是图1中示出的滑动阀的放大比例的剖视图；
图4是图3的滑动阀的驱动组件部分剖除的立体图；和
图5示出圈1中示出的加压阀的放大比例的剖视图。
具体实施方式
参照上述附图，会注意到根据本发明的除湿设备包括一个或多个筒仓或给料斗1，其设计成容纳一批待除湿的颗粒材料2。每个给料斗1具有底部，该底部设置有朝向用于颗粒材料2的下排放口3倾斜的一个或多个壁，下排放口3由定量设备或本领域公知的任意合适类型的分离装置(未示出)适当地控制。每个筒仓或给料斗1在其顶部封闭并具有出口4，其直接连通到空气排出管5的一端，其中优选地设置有探热仪6。每个筒仓或给料斗1还具有干燥空气入口7，该入口优选地形成于其内所容纳的颗粒材料2的水平线的上方的筒仓或给料斗的侧壁中，并且其向外与其中设置有探热仪9的干燥空气供给管8直接连通，其向内与例如曲柄管10的一段长度直接连通，该曲柄管延伸到颗粒材料2中并终止于下部处，即靠近并位于排出开口3的上方，扩散器11具有形成于中空的部分球体中的多个空气出口开口，从而在容纳在给料斗中待除湿的颗粒材料的下部区域处将多个喷射流引导到多个方向。在该设备运行期间，该给料斗或筒仓1或者各给料斗或筒仓1从顶部借助于总体上用标号12表示或者任意其它类型的装载设备连续地装载冷颗粒材料2。
优选地，适于测量正进入给料斗1的空气流率的测量装置设置在干燥的热空气供给管8中，例如设置有各自不同的压力传感器的文丘里管92，该压力传感器(未示出，具有任意合适的类型，例如在本申请的申请人的意大利专利申请VR2005A000128中示出并描述的类型)电气地连接到电子控制单元15。
除湿设备还包括空气加压或泵送装置，例如包括一个或多个由相应的电动马达14驱动的鼓风机13；和电子编程控制单元15，其包括微处理器，在本领域中是公知的并且设计成用于控制每个鼓风机13，以及该设备的其它部件，如下所述。每个鼓风机的吸入口16同与冷却装置18的出口连接的空气入口管17相连通，该冷却装置18包括一组或者一套平行连接的管道并且接受由相应的电动马达20所操作的风扇19的作用。冷却管组18又在其入口处接收来自于空气排出管5的空气，这优选地发生在该空气流经任意合适类型的过滤组件21后。每个鼓风机13的输送侧22与输送管23相连通，该输送管设计成将加压空气供应到切换-分流阀装置，例如任意合适类型的滑动分流或输送阀组件24。在入口空气管17中设置有负压入口25，其通过管26与压力差检测装置相连通，例如电气地连接到板或单元15的电磁阀27，将在下面解释其运行。电磁阀27还通过管28与设置在输送管23中的压力入口29相连通。
阀组件24设置有阀体，该阀体具有一个入口30、两个主入口/出口31、32和两个辅助出口33和34，该第一辅助出口33位于入口/出口31侧，而另一个出口34位于入口/出口32侧。两个辅助出口33和34通过相应的管35和36与共用的总管37相连通，该总管与可控制关断装置的入口38相连通，该可控制关断装置优选地包括隔膜阀39，其由隔膜42限定了分成两个小室40和41的内腔，该隔膜优选地还根据低工作压力而动作并且承受220-260℃或更高量级的温度。
更好如图2所示，隔膜阀39优选地由借助于多个周向螺栓41b固定到一起的两个外壳40a和41a形成，隔膜42位于二者之间，其还确保小室40和41之间的气密式密封。小室或腔40通过设置在外壳40a中的开口43与大气或者外部热空气回收系统相连通，而小室41通过孔41c和管44连通到电磁阀27的输出端。
以此结构，如果小室41借助于电磁阀27将加压空气供应通过管44而受压，将使得隔膜42朝向外壳40a弯曲并封闭空气入口38(图2)。相反，如果小室41借助于电磁阀27而减压，该隔膜将移离空气入口38，空气能够进入阀39并且通过开口43排出到外部环境中。用于驱动隔膜42所需的压力/负压优选地非常低，例如为20-30毫巴的量级，并且由鼓风机13通过加压入口29和管28或者负压入口25和管26提供。
较好地如图3和4所示，由于存在两个隔板48和49，滑动阀组件24限定了三个内腔：两个侧腔45和46、和一个中间腔47，该隔板优选地为两个平坦和平行的隔板，每个隔板分别具有贯通开口50和51，开口50和51彼此对齐。侧腔45和46还分别具有形成于阀组件24的阀体中的开口50a和51a，用于分别与管35和36相连通，而中间腔47与管23相连通。开口50、50a和51、51a由刚性杆52松弛地穿过，其从阀组件24的阀体伸出，从而其一端从阀体突出，以便于连接到控制装置，该控制装置包括线性驱动设备，例如包括齿轮马达，其包括可逆电动马达53和任意合适类型的减速齿轮54，以及齿条55，该齿条形成于刚性杆52从阀体伸出的端部处并且借助于另一齿轮减速组件操纵性地连接到齿轮马达，该齿轮减速组件在图4的示例中是两个齿轮89、90。
刚性杆支撑一对闸板：一个闸板56位于腔45内，其设置成一方面打开和关闭隔板48上的开口50，另一方面打开和关闭开口50a，另一闸板57设置成一方面打开和关闭隔板49上的开口51，另一方面打开和关闭开口51a。在刚性杆52上设置闸板，使得当闸板56关闭开口50并且保持开口50a打开时，闸板57保持开口51打开并且关闭开口51a，由此滑动阀组件24具有两个端部和多个中间部，这将在下面进一步描述。
所以，在与齿条55相对的一侧上，刚性杆52具有与其固定的两个止挡件58和59。典型地为两对压缩弹簧或拉伸弹簧60和61的各弹性加载装置的一端抵靠住每个止挡件，其另一端抵靠住相对于杆52固定的元件，例如齿轮89和90的固定机壳88，从而当杆52被齿条推动着在一个方向上移动时，其加载弹簧60和61中的一个，而当其在相反方向上移动时，其加载另一弹簧。两个止挡件58和59支撑一对微型开关62和63，其设置成抵靠住例如由齿轮马达的机壳承载的固定的中间触头64，以便于使该可逆马达53在闸板56和57的两个末端工作位置中的一个处停止。压缩弹簧60和61的功能在于确保刚性杆52永久地保持在推或拉的情形中，从而保持闸板或优选地其相应的密封件良好地压抵隔板壁48和49。
两个主入口/出口31、32分别与管65、66相连通，管65、66与周向环形腔或空间相连通，在周向环形腔或空间中容纳有本申请人的上述在先专利EP-1475593中所描述类型的除湿塔68、69的分子筛67。在容纳有分子筛67的环形腔或空间中，内腔限定为用于容纳加热装置或者热源(典型地为一个或多个电阻器70)，其设计成与流经内腔的空气交换热量。环形内腔或空间彼此在其一端连通(下部)，而在其另一端，它们分别连通到入口/出口管，如下所述。
在每个除湿塔68和69的顶部，分别设置有空气入口/出口71、72，其在相应的塔内部仅与容纳热源的内腔相连通，而其外部分别与管73和74的一端相连通，其另一端分别与阀装置的入口/出口75和76相连通，该阀装置包括位于给料斗1的输送侧8上的加压阀77。加压阀77具有在其中一个塔68和69的再生步骤期间在低流率下确保最小压力并且同时避免在高流率下过度压力损耗的功能。
如图5更详细地示出，加压阀77限定了内腔或空间，其与入口/出口直接相连通，然而其能够通过设置在隔板壁81上并可由闸板装置82控制的开口80与上部出口79相连通。出口79又与用于将干燥空气供给到给料斗1的管8相连通。
闸板82由杆或销83支撑，该闸板以任意合适的方式在大致竖直的方向上滑动地安装在腔78内。优选地，闸板82借助于可螺接到销83的头部中的固定螺钉84而安装在销83的顶部，并且销-闸板-固定螺钉组件形成了一个整体的单元，其整个一体地移动并具有预定的重量。由加压阀的此种结构，腔78内在开口80处的空气压力施加一个与销-闸板-螺钉组件的重力相反的力。当空气压力例如7-10毫巴使得闸板被提升，空气还能够通过开口80流到出口79和管8。
若需要，闸板装置80除了由重力操作，还能够以任意合适的方式弹性加载，例如借助于图中未示出的一个或多于两个校准弹簧加载。
下面将参照图1中示出的两个除湿塔来解释上述设备的操作，尽管也能够提供一个或多于两个的除湿塔。
在图1中示出的框图中，来自于除湿塔69的干燥的热空气被供应到给料斗1，而再生塔68经受分子筛67的再生循环。电阻70加热通过管73供应的空气，合适地连接到电子控制单元15的探热仪设置成控制供应到电阻70的电流，以便于在空气流经分子筛67之前将塔中加热空气的温度保持在约300℃。加热的空气从底部向上穿过分子筛67，从而使其再生，接着排出到管65中，其带走从分子筛去除的任何湿气。在管65中，还设置有探热仪86，其设置成检测由再生塔68流出的空气的温度，并且一旦这个温度达到预定值，控制输入信号将施加到电子控制单元15，由此关断空气加热电阻70的电流供应。此时，塔68的冷却步骤启动。
管65将载有来自于塔68的湿气的空气供应到滑动阀组件24的入口31，其在图示的工作情形中，即闸板56关闭开口50而闸板57关闭开口51a时，使得空气流通过侧腔45转向管35，从而到达隔膜阀39的入口38。空气通过入口38进入小室40，并通过开口43排出到外部。由于相对地设置在小室41中的受控压力隔膜的作用，小室40被连续地校准，由此确保受控量的潮湿再生空气从其中流过。入口38与开口43相连通，直到在小室41中维持负压情形，并且在再生空气加热步骤和后续的正在再生的除湿塔的冷却操作期间，这个情形都得以维持。
一旦塔68的再生过程结束，若执行处理空气除湿步骤的另一塔69的湿度还未饱和，隔膜阀39将关闭，即电动阀或电磁阀27由控制单元15操作而切换，从而将加压空气供给到小室41，这导致隔膜42被推抵入口38的开口，从而将其关闭(图2)，由此从该设备的其余部件中“关断”再生塔68。
显然，当塔68再生或关断时，另一塔69连续地进行对待供给到给料斗1的处理空气的除湿工作。更具体地，来自于鼓风机13的输送管23的处理空气进入阀组24的中间腔47，流经正打开的开口51，进入管66，接着进入到塔69中容纳分子筛67的周向环形腔中。一旦处理空气已经进入塔69，其从塔的上部向下流经分子筛并且将其含湿量传递给分子筛。然后，空气温度由设置在塔底部的探热仪85检测，并且已除湿的处理空气沿着塔的内腔升起，并在那里受到设置在其内的电阻70加热，在顶部变得干燥和灼热，通过出口72和管74到达加压阀77的入口76。
加压阀77的专门任务是确保在管73和74中维持例如7-10毫巴的最小压力，以保证在再生塔的再生操作期间干燥空气的恒定供应，塔68处于图1示出的情形中。
沿着管8流经加压阀77的出口79的空气被供应到扩散器11，由此流经一批存储在给料斗1中的颗粒材料，然后由鼓风机13抽吸而经过管5、过滤器21和冷却装置18流出。
当塔69变得饱和时，塔的角色必须转换。所以，控制单元15将向马达53施加输出控制信号，由此使得滑动阀组件24改变其运行状态，即闸板56移动以打开开口50并关闭开口50a，而闸板57将打开开口51a并关闭开口51，同时弹簧61受压直到微型开关63抵靠住固定触头64。由于阀组件24的新运行状态，已再生的塔68将设定为通过腔47和开口50与鼓风机13的输送侧相连通，从而干燥的热处理空气通过加压阀77供应到塔1。
当设计传统的除湿设备时，标准是考虑以处理机械的最大输出率需要供给到一个或多个处理机械中的除湿材料的流率，所述处理机械典型地为注塑成型压机和/或挤出机。人们通常根据待处理的颗粒材料的流率，典型地以kg/h表示，以及使其除湿所需要的时间确定给料斗的颗粒材料存储和供给能力。而且由给料斗供给的干燥的热空气的流率通常根据能够供给到处理机械的颗粒材料的最大流率而确定，并且由最难以除湿的材料例如最吸湿的材料得出极限值(due account)。结果，存在一个明显的趋势是传统的除湿设备尺寸过大。
注塑成型压机中冲模通常供给以低于与该处理机械的最大流率(按照可注塑材料的数量)相对应的颗粒材料量的颗粒材料量。从而，例如对于具有薄壁和/或宽阔表面的模制件，需要使用大型压机，关闭冲模需要较大的力。然而，仅仅使用能够注射到该压机的颗粒材料的最大流率的较小比例。从而，市场上可获得的传统的注塑成型压机适于用在具有实质节省能量的实际模制需求。
然而，设计成供应注塑成型压机的传统的颗粒材料除湿设备是刚性的，在此意义上它们本身不能适应于供应到下游的处理机械的颗粒材料的任何变化。为此原因，传统的除湿设备总是在单位时间内供给同样量的颗粒材料和干燥热空气，这个量在设备校准步骤中设定，由于该材料在过长的时间间隔内暴露于较高的温度，并且材料的拉延减小受到影响以及热空气保持过高的流率，这导致能量消耗高，而在正在处理的颗粒材料中产生热应力。
与传统的设备不同，根据本发明的除湿设备是灵活的系统，即，其适于方便地控制并根据下游处理机械的运行状态的变化而调节大量的变量，即特别是：特定的空气流率、空气流率、单位时间内的产量和颗粒材料在给料斗1中停留时间。
在本文件中，特定的空气流率表示必须供应到每千克待除湿的颗粒材料所需要的干燥的热空气的量。从而，例如，特定的空气流率2m3/kg是指2m3的空气供应到每千克待除湿的给定颗粒材料，例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。
单位时间内的产量是指待除湿塑性颗粒材料以kg/h表示的所需的每小时流率。为了确定这个变量，需要考虑能够用于注塑成型压机的最大尺寸冲模每小时消耗的颗粒材料。为了计算所需的空气流率，人们必须将上述定义的结果乘以对于该专门给定的待除湿材料的特定的空气流率。从而，例如，如果对于给定的处理机械，每小时颗粒材料的消耗量为30kg/h，特定的空气流率2m3/kg与之对应，将需要每小时流率为30kg/h×2m3/kg＝60m3/h的干燥热空气。
因此，根据本发明的除湿设备设置有如下装置，其适于改变由电子控制单元15控制的鼓风机13的转动速度，并且使得可以改变来自于鼓风机13的空气的流率。这种设置为改变鼓风机的速率的装置优选地为机械类型的，例如变速器，并且更优选地为电子类型的，例如设计成改变供应到鼓风机13的马达14的电流的频率的任意合适类型的逆变器87。由于逆变器87的存在，除湿设备能够以灵活方式运行，从而使其本身首先适应于单位时间内较小的颗粒材料消耗量的需求，这使得其能够实现实质上节省热能。
为此，一个表存储在控制单元15的第一部分存储器中，其包括第一大量颗粒塑性材料以及在设备中能够使用的相应的主要处理参数的列表。在控制单元的第二部分存储器中，将还可存储用实验方法获得的与其它材料(实验材料)有关的处理参数和特征。
一旦选定了列在表中的特定的待除湿颗粒材料或者实验材料、以及待由给料斗1供给并且待供应到放置在该除湿设备下游的一个或多个处理机械的干燥的颗粒材料每小时的消耗量，控制单元15将自动地计算所需的空气流率并将其存在表中，即与给料斗1中可得到的特定的颗粒材料相关的特定的空气流率，并且从而得到供应到设计成运行鼓风机13的电动马达14的电流频率。
设置在供给管8中用于将干燥的热空气供应到给料斗1的文丘里管92将测量到给料斗1的入口流率并向控制单元15施加一个输入信号，其又将调节在鼓风机13的输送侧处的空气流率，以使其适于实际需求，并且其将提供给特定的颗粒材料。
有利地，为了帮助管理根据本发明的除湿设备的操作员实施已经存储的材料的选定操作和设备的操作参数以及正在存储的新的待除湿材料，该除湿设备设置有用户界面91，其典型地包括显示单元和数据输入装置，例如键盘和鼠标。优选地，用户界面是位于设备部件内或除湿设备附近或者处于遥控位置的触摸屏类型的图形物体界面。
此外，经常发生来自于给料斗1的已除湿材料的消耗量急剧地减少，或者甚至关断，因而鼓风机13预设的空气流率就过量。为了消除这个缺点并允许进一步节省能量，探热仪6设置在空气排出或返回管5中。通常，在除湿设备的连续运行期间，较冷的颗粒材料(室温)借助于装载设备12连续地装载到给料斗1的顶部，这使得从给料斗1出来的空气的温度降低。此外，当从给料斗1输送的颗粒材料减少或者关断时，供应到给料斗的新的颗粒材料也减少或者关断，从而排出到管5中的空气的温度开始增加。这种温度变化由探热仪6检测，这产生与所检测的温度增加成比例的控制信号，并将其施加到控制单元15，其又将处理并产生相应的用于逆变器87的控制信号。结果，到鼓风机13的出口流率将相应地减小，从而节省能量。
有利地，还可设定用于颗粒材料的初始的加热梯度，以防止特别是在对需要高处理温度的塑性材料进行处理时产生热冲击，还设定通风冷却梯度，用于供应到给料斗1的颗粒材料或者由其输送的材料延长关断过程的情形，例如周末。
在分子筛塔再生过程中，要区别两个步骤：第一步骤，其过程中分子筛67加热到约300℃，和第二步骤，其中再生的分子筛冷却，以便于使其适于重新使用。冷却需要确保在除湿期间正确地吸收，并且避免过高的出口温度。实际上，如果未冷却的再生塔用于实施空气除湿操作，得到220-250℃的出口温度，其被认为是对颗粒塑性材料有害。另一方面，迄今为止，冷却是指在较高温度水平扩散热能并且使得潮湿空气流经刚刚再生的塔，从而预加载或者“污染”分子筛67。
这个问题的解决方案是提供一种阀切换组件24，优选地为滑动型阀，其中从较冷的处理塔例如塔69流经给料斗1和鼓风机13的空气与来自于刚刚再生并待冷却的塔的较热的空气进行混合，从而产生一个空气流率，其平均温度(略)低于处理温度。处理塔69中的电阻70然后将会将来自于阀组件24的空气加热到适当的温度值。
进行混合的方式可以或者是连续的或者是脉动的。在传统的方式中，由控制单元15控制的电动马达53使得杆52以及闸板56和57根据由探热仪9在给料斗1的处理空气入口7处检测的温度以缓慢且精确的方式移动，直到达到将温度保持在预定值的平衡位置。在此情形中，从已再生的塔68中通过管道65出来并沿着管66进入处理塔69的空气以由滑动阀组件24确定的不同的流率流动。来自于加压阀77的干燥的处理空气同时供给到较热的再生塔68。
在脉动模式中，马达53使得闸板56和57移动过给定长度，然后直到由探热仪9检测的温度使得控制信号产生并施加到电子控制单元15，这将使得马达53反向转动到关闭位置，并且直到由探热仪9检测的温度再次降低才停止。
一旦正冷却的塔(塔68)的温度降低到处理空气温度加上预定的ΔT(例如25℃)之下，塔的关断情形通过关闭隔膜阀39而终止，直到滑动阀组件24再次切换，其将使得其功能切换，即塔69设定在再生阶段，并且已再生的塔68设定在处理阶段。通过停止已再生的塔任何进一步的冷却，该塔的冷却时间缩短，并且实质地节省能量，这是由于任何过量的热能几乎完全得以回收。
当考虑到由处理塔的入口处达到60℃的空气温度时，露点保持在约-65℃，只要电子单元15控制用于冷却组件18的鼓风机19的马达20，使得空气入口管66或65中到处理塔的任何空气的温度约为60℃。以此方式，电阻70的随后的加热在热能上将更为廉价。
由根据本发明的可变流率除湿设备的上述结构，与传统的除湿设备相比，可以使其生产间隔或范围变化为其上限的30％或者其下限的约50％。从而，例如，根据本发明的100m3/h的除湿设备在开始生产时能够从100到50m3/h自动地改变其空气流率，和/或在有更高生产需求时增加到130m3/h。
如果根据本发明的除湿设备设计成供给多个彼此平行连接并且装备有相应的测量系统用于检测除湿空气流率的给料斗，该设备待输送的总体空气流率将等于单个塔所需要增加的空气流率，其中该测量系统例如正如在以本申请的申请人的名义申请的意大利专利申请Vr2005A000128中披露的那样。
上面描述的本发明易于在权利要求所限定的范围内进行多种改进和变化。

Claims (27)

1.一种颗粒材料除湿设备，包括：
至少一个筒仓或给料斗(1)，其设置成在其顶部接收待除湿的颗粒材料(2)，并且设置有受控的下输送口(3)，
至少一个供给管(8，10)，所述供给管设计成插入容纳在每个给料斗中的所述颗粒材料(2)内，以向其供应干燥的热处理空气，和
至少一个排出管(5)，用于潮湿的处理空气；
至少两个分子筛塔(68，69)，其设置成交替地将干燥的热处理空气供应到所述至少一个给料斗，每个塔在其内限定一个用于容纳分子筛的空间(67)和用于容纳加热装置的腔(70)，所述空间和所述腔在其一端彼此流体连通，而在其另一端与相应的空气入口/出口管(65，73；66，74)流体连通；
空气加压或泵送装置(13)，其设置成在其吸入(入口)侧从相应的排出管(5)接收潮湿的处理空气，并且在其输送侧将加压空气供给到每个分子筛塔(68，69)；
切换-分流装置(24)，其位于所述加压装置的输送侧和分子筛的所述容纳空间(67)的所述入口/出口管之间，从而在处理步骤和再生步骤之间切换所述分子筛塔中的至少一个；和可编程电子控制单元(15)，
其特征在于，所述颗粒材料除湿设备包括：加压阀装置(77)，其位于每个分子筛塔(68，69)的所述加热装置的所述容纳腔(70)的所述入口/出口管(73，74)之间，并设置成在再生步骤期间在塔内确保最小的压力；和温度检测装置，其电气地连接到所述可编程电子控制单元的输入端。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加压阀装置(77)包括内腔(78)，其与所述入口/出口管(73，74)直接流体连通，并且通过能够由闸板装置(82)控制的开口(80)与通向至少一个供给管(8)的出口(79)相连通，由此使所述加压阀装置根据所述内腔(78)内的压力而可控制地打开/关闭。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述闸板装置(82)由杆或销(83)支撑，所述杆或销(83)大致竖直地安装在所述内腔(78)中，从而所述闸板装置由重力而根据所述腔(78)内的压力变化而打开和关闭。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述闸板装置以可控制的方式弹性地加载，从而相应于所述腔(78)内的压力而打开和关闭。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其包括关断装置(39)，其与来自所述切换-分流装置(24)的至少一个排出管(38)相连通，并可由检测装置(27)控制，所述检测装置设计成检测所述加压装置(13)的吸入侧(25)和输送侧(29)之间的压力差。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述关断装置包括隔膜阀(39)，其隔膜(42)限定两个内腔(40，41)，腔(40)与至少一个排出开口(43)连通，而另一个腔(41)与所述压力差检测装置(27)流体连通。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述压力差检测装置包括电磁阀(27)，其具有分别与所述空气加压装置(13)的所述吸入侧和所述输送侧流体连通的两个入口(26，28)，并且其出口(44)与所述腔(41)流体连通。
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述切换-分流装置包括滑动阀组件(24)和用于所述滑动阀组件(24)的驱动装置(52-55)，所述驱动装置设计成以连续或者脉动的方式驱动该滑动阀组件。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述滑动阀组件(24)包括
-阀体，其在其内限定了两个侧腔(45，46)和一个中间腔(47)，所述中间腔与所述两个侧腔通过开口(50，51)彼此连通，所述中间腔与所述空气加压或泵送装置(13)的输送侧相连通，而所述侧腔(45，46)与相应的空气入口/出口管(65，66)和通向所述关断装置(39)的相应的排出开口(50a，51a)相连通，和
-刚性杆(52)，其穿过所述侧腔(45，46)和中间腔(47)延伸，支撑一对固定到其上并设计成打开-关闭所述开口(50，51；50a，51a)的闸板装置(56，57)，并且从所述阀体向外延伸，从而可操作地与所述驱动装置相接合。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述驱动装置包括：可逆线性致动装置，所述线性致动装置包括可由电子编程控制单元(15)控制的可逆电动马达(53)和减速器(54)；以及齿条(55)，其可操作地连接到所述减速器并刚性地与所述杆(52)相连接。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述线性致动装置包括：两个间隔的止挡件(58，59)，其固定到所述刚性杆(52)；用于每个止挡件的弹性加载装置(60，61)，其设置成相对于所述刚性杆抵靠固定构件；一对微型开关(62，63)，其由所述刚性杆(52)支承并设计成抵靠住中间触头(64)，所述中间触头相对于所述刚性杆(52)固定并设置成在所述闸板(56，57)的两个工作位置处停止所述可逆马达。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其包括冷却装置，其设计成冷却流经所述至少一个排出管(5)的空气，所述排出管用于供给到所述空气加压装置(13)的潮湿的处理空气。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述冷却装置包括一组管道(18)，其彼此平行连接并受到能够由相应的电动马达(20)驱动的至少一个风扇装置(19)的作用。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其包括探热仪(86)，其设置成检测从再生塔(65)出来的空气的温度，并且电气地连接到所述电子编程控制单元(15)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述电子编程控制单元(15)包括：第一存储器部分，其设计成存储与第一大量颗粒材料有关的处理参数；和第二存储器部分，其设计成存储实验材料的处理参数。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其包括与所述电子编程控制单元(15)交互的用户界面(91)。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述用户界面(91)包括显示单元和用于将数据施加到所述电子编程控制单元(15)的数据输入装置。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于所述显示单元为触摸屏型的。
19.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其包括调节装置(87)，所述调节装置由所述电子编程控制单元(15)控制并设计成调节从所述加压和泵送装置(13)出来的空气的流率。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，用于从所述加压和泵送装置(13)出来的空气的流率的所述调节装置(87)包括逆变器(87)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其包括传感装置(92)，其用于测量进入所述给料斗(1)的空气流率，所述传感装置电气地连接到所述电子编程控制单元(15)。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述流率测量装置包括文丘里管(92)。
23.一种使得根据前述权利要求中任一项所述的用于颗粒材料的除湿设备中的一个分子筛塔(68)再生的方法，所述方法依次包括：将分子筛(67)加热到约300℃的温度，和冷却所述分子筛，其特征在于，所述冷却包括借助于来自另一分子筛塔(69)的处理空气与待冷却的塔(68)中的空气可控制地混合，所述混合通过所述切换-分流装置(24)根据所述温度检测装置(9)所检测到的温度而被控制。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，通过所述切换-分流装置(24)的所述混合以逐步脉动的方式实施。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，在混合步骤期间所述待冷却的塔(68)通过关断装置(39)与外部隔离。
26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，其包括备用步骤，用于所述待冷却塔的冷却终止时。
27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，其包括由所述电子编程控制单元(15)控制的、所述空气加压或泵送装置(13)中的干燥的热空气流率调节步骤。
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