CN101496631B - 一种太阳能连续供热式干燥设备 - Google Patents

Abstract

本发明为一种太阳能连续供热式干燥设备，包括干燥室，干燥室内设有物料框，干燥室下设有干燥室进风接口；还包括鼓风机、控制阀、倾斜设置的V型板集热器，所述V型板集热器上设有绝热保温水箱；所述鼓风机进风端与大气相通，出风端与控制阀的进口连接，控制阀的第一出口与V型板集热器进风口连接，V型板集热器内设有导通的热风通道，集热器的出风口与干燥室进风接口连接；所述控制阀的第二出口通过蛇形风管与干燥室进风接口连接，蛇形风管设于绝热保温水箱内，绝热保温水箱通过水管依次连接V型板集热器内的热水管，所述绝热保温水箱与热水管形成循环水路通道。本发明能连续供热、成本低、结构简单且热利用效率高。

Description

一种太阳能连续供热式干燥设备

技术领域

本发明属于农作物加工机械领域，特别涉及利用太阳能对食品农作物进行干燥的设备。

背景技术

在食品干燥，特别是广式凉果干燥中行业中，国内主要采用自然日晒干燥和温室干燥两种方式，自然日晒干燥所需时间太长，温室干燥虽可缩短干燥时间，但是同样不能实现连续操作，国外相关太阳能食品干燥设备有自然对流和强制对流型干燥设备，但普遍存在不能实现连续干燥和废气没有回收利用，造成热能的浪费等问题。

国内关于食品干燥设备现有技术中，中国发明专利公开号CN101086423A，一种太阳能干燥设备的附加能源干燥装置，公开了一种利用太阳能进行干燥的设备，其技术方案为：在板式集热器风管下端安装一个有弯曲风管和电加热器组成的电加热段，在集热器热风干燥系统的储热水罐下方增设数个可分别使用煤或燃油或燃气或农作物秸秆的燃烧加热器。该装置可以实现阴天干燥作业，可使太阳能干燥设备实现全天候连续干燥作业。技术方案需设置两种集热器，板式集热器和集热器，成本较高，结构复杂；另外没有考虑到废热回收的功能；在结构上，使得干燥室的体积受到集热器高度的限制，不利于干燥室空间的增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计一种能连续供热、成本低、结构简单且热利用效率高的太阳能连续供热式干燥设备。

为了实现上述目的，本发明包括如下技术方案：一种太阳能连续供热式干燥设备，包括干燥室，干燥室内设有物料框，干燥室下设有干燥室进风接口；还包括鼓风机、控制阀、倾斜设置的V型板集热器，所述V型板集热器上设有绝热保温水箱；

所述鼓风机进风端与大气相通，出风端与控制阀的进口连接，控制阀的第一出口与V型板集热器进风口连接，V型板集热器内设有导通的热风通道，V型板集热器出风口与干燥室进风接口连接；

所述控制阀的第二出口通过蛇形风管与干燥室进风接口连接，蛇形风管设于绝热保温水箱内，绝热保温水箱通过水管依次连接V型板集热器内的热水管，所述绝热保温水箱与热水管形成循环水路通道。

所述V型板集热器是由若干呈平面排列的V型集热单元构成；V型集热单元的顶端设有热水管，V型板集热器上表面设有真空玻璃层，V型板集热器下表面设有保温层，真空玻璃层和保温层与V型集热单元形成的上下通道为热风通道。

为了保证V型板集热器正常工作，更有效的吸收太阳能，V型板集热器与平面的倾斜度为31°～37°。

所述V型板集热器的进风口设有空气过滤器。

为了能够把通过干燥室内的热空气充分利用，不至于将其白白排出，所述鼓风机与控制阀之间连接有对进口空气进行预热的换热器，换热器的热源进口与干燥室连接，换热器的热源出口为干燥室排气口。

为了实现自动控制，所述控制阀连接有自动控制部件，所述自动控制部件包括温湿度感应器。

更进一步的，所述温湿度感应器设于干燥室。

为了使得在气候不佳，长时间阴雨天时，对绝热保温水箱的水加热，所述绝热保温水箱内设有与自动控制部件连接的用于辅助加热的电加热丝。

为了节省空间，提高热利用率，所述物料框为层叠设置。

所述干燥室上端设有一个倾斜面，干燥室上连接排气烟囱。

本发明与现有技术相比具有如下显著效果：首先，本发明实现了一般太阳能热水器板式集热器经过改造成V型板集热器，该集热器在V型板上下通风，集热器出风口与干燥室进风接口连接，同时绝热保温水箱通过水管依次连接水泵，集热器内的热水管形成循环水路通道，就实现了热风干燥系统和太阳能储能系统的结合，成本低，结构简单。另外，由于在鼓风机与控制阀之间连接有对进口空气进行预热的换热器，换热器的热源进口与干燥室连接，换热器的热源出口为干燥室排气口，实现了将干燥室内的热空气在排出前的充分利用；本发明还设有温湿度感应器、电热丝，具有智能控制的特点，满足了南方特有的长时间阴雨天气下对凉果等食品干燥的要求。

附图说明

图1为本发明的正面立体结构示意图；

图2为本发明的背面立体结构示意图；

图3为本发明的V型板集热器的内部结构图；

图4为本发明的绝热保温水箱的透视结构示意图。

具体实施方式

本发明一种太阳能连续供热式干燥设备，能连续供热、成本低、结构简单且热利用效率高。图1为本发明的立体结构示意图，图2为本发明的背面立体结构示意图；本发明包括干燥室1、物料框2，干燥室进风接口3、第一风管8、第二风管4、第三风管12、第一水管5、第二水管15、V型板集热器6、鼓风机7、控制阀9、换热器11、电加热丝13、蛇形管14、绝热保温水箱16、温湿度感应器17、排气烟囱18。

本发明的干燥室1内设有物料框2，为了节省空间，提高热利用率，所述物料框2为层叠设置；干燥室1下设有干燥室进风接口3，所述干燥室进风接口3为可拆卸的，便于安装和维修；干燥室1下还设有鼓风机7、控制阀9、与水平面倾斜30°～37°设置的V型板集热器6、绝热保温水箱16。

所述鼓风机7进风端与大气相通，出风端与控制阀9的进口连接，控制阀9的第一出口与V型板集热器6进风口连接，V型板集热器6内设有导通的热风通道65，集热器的出风口与干燥室进风接口3连接；所述控制阀9的第二出口通过蛇形风管14与干燥室进风接口3连接，蛇形风管14设于绝热保温水箱16内，绝热保温水箱16通过水管依次连接V型板集热器6内的热水管61，所述绝热保温水箱16与热水管61形成循环水路通道。

图3为本发明的V型板集热器的内部结构图。所述V型板集热器6是由若干呈平面排列的V型集热单元62构成；V型集热单元62的顶端设有热水管61，V型板集热器6上表面设有真空玻璃层63，V型板集热器6下表面设有保温层64，真空玻璃层63和保温层64通过与V型集热单元62形成的上下通道为热风通道65。风可以沿着V型板集热器6进风口、热风通道65、V型板集热器6出风口、干燥室进风接口3流动，并且在热风通道65中被加热。

图4为本发明的绝热保温水箱的透视结构示意图，控制阀9的第二出口通过一个蛇形风管14、第二风管4与干燥室进风接口3连接，蛇形风管14设于绝热保温水箱16内，绝热保温水箱16通过第一水管5、V型板集热器6内的热水管61、第二水管15依次连接，形成循环水路通道，本循环水路靠虹吸和热水上升，冷水下降的原理自动循环，绝热保温水箱16应置于V型板集热器6上方。否则需要水泵。风可以沿着蛇形风管14、干燥室进风接口3流动，并且在蛇形风管14中被加热，因为日间当干燥室中温度超过要求温度时，控制阀9自动打开，使水路进行循环，将热能储存于水箱中，夜间则通过打开蛇形风管控制阀门，鼓风机通过风管鼓风对干燥室中物料进行干燥。

本发明的创新之处还在于，为了能够把通过干燥室内的热空气充分利用，不至于将其白白排出，所述鼓风机7与控制阀9之间连接有对进口空气进行预热的换热器11，换热器11的热源进口与干燥室1连接，换热器11的热源出口为干燥室1排气口。具体为在干燥室1顶部，或者是干燥室1顶部的排气烟囱18上，设有第三风管12，该第三风管将干燥室1顶部的热空气引导下来，进入换热器11的热源进口，并通过换热器11的热源出口排出，换热器11内为鼓风机7与控制阀9之间连接的气管，这样干燥室排出的热空气在彻底排出前，对进口空气进行了预热，热利用效率非常提高明显。

为了实现自动控制，所述控制阀9连接有自动控制部件，所述自动控制部件包括温湿度感应器17，更进一步的，该温湿度感应器17设于干燥室1。具体来说，自动控制部件为常见的单片机控制单元，实现了控制阀9的自动控制功能，而温湿度感应器17也与自动控制部件连接，输入感应到的温湿度信号，控制控制阀9的工作状态，为了使得在气候不佳，长时间阴雨天时，对绝热保温水箱16的水加热，所述绝热保温水箱16内设有与自动控制部件连接的电加热丝13。

本发明工作原理为：白天干燥过程中，空气从鼓风机7经换热器11预热，经控制阀9、第一风管8进入V型板集热器6底部，V型板集热器6内部通风，V型板集热器6出风口与干燥室进风接口3连接，空气进入干燥室1干燥物料框2中物料，最后从第三风管12排出，进入换热器11的热源进口，并通过换热器11的热源出口排出，换热器11内为鼓风机7与控制阀9之间连接的风管，这样干燥室排出的热空气在彻底排出前，对进口空气进行预热，上述系统构成了白天的热风干燥系统。

同时V型板集热器6中V型板也在白天将热量经第一水管5、第二水管15，储存于绝热保温水箱16中，构成太阳能储存系统。

夜间热风干燥系统由空气从鼓风机7经换热器11，温湿度感应器17感应控制控制阀9打开，空气通过绝热保温水箱16中蛇形管14经第二风管4、干燥室进风接口3进入干燥室1干燥物料框2中物料，最后从第三风管12排出经换热器11预热进口空气。当气候不佳时绝热保温水箱16中电加热丝13加热水，系统干燥过程与夜间热风干燥过程类似。

其控制单元的控制原理为：白天干燥过程中，风从V型板集热器6底部经加热后进入干燥室1干燥，排出的热风经小型换热器11预热进风，当干燥室1内温度过高时，控制阀9将打开，水由水泵经V型板加热收集热量储存于绝热保温水箱16中；夜间当温度感应器感应17干燥室内部温度过低，由控制阀9中断V型板集热器6进风口，风由水箱中蛇形风管14由水加热进入干燥室1，之后类似于白天干燥过程；白天重新开始时，控制单元驱动控制阀9关闭蛇形风管14进风口，打开V型板集热器6进风口，又开始集热板热风干燥过程，储热水箱又可开始储存热能，周而复始，实现连续干燥操作；气候条件不佳时，可利用水箱中的电热丝13加热水，通过蛇形风管14实现热风干燥过程。

Claims (10)

1.一种太阳能连续供热式干燥设备，包括干燥室(1)，干燥室(1)内设有物料框(2)，干燥室(1)下设有干燥室进风接口(3)；其特征在于：还包括鼓风机(7)、控制阀(9)、倾斜设置的V型板集热器(6)，所述V型板集热器(6)上设有绝热保温水箱(16)；

所述鼓风机(7)进风端与大气相通，出风端与控制阀(9)的进口连接，控制阀(9)的第一出口与V型板集热器(6)进风口连接，V型板集热器(6)内设有导通的热风通道(65)，V型板集热器(6)出风口与干燥室进风接口(3)连接；

所述控制阀(9)的第二出口通过蛇形风管(14)与干燥室进风接口(3)连接，蛇形风管(14)设于绝热保温水箱(16)内，绝热保温水箱(16)通过水管依次连接V型板集热器(6)内的热水管(61)，所述绝热保温水箱(16)与热水管(61)形成循环水路通道。

2.根据权利要求1所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述V型板集热器(6)是由若干呈平面排列的V型集热单元(62)构成；V型集热单元(62)的顶端设有热水管(61)，V型板集热器(6)上表面设有真空玻璃层(63)，V型板集热器(6)下表面设有保温层(64)，真空玻璃层(63)和保温层(64)与V型集热单元(62)形成的上下通道为热风通道(65)。

3.根据权利要求2所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：V型板集热器(6)与平面的倾斜度为31°～37°。

4.根据权利要求3所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述V型板集热器(6)的进风口设有空气过滤器。

5.根据权利要求1所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述鼓风机(7)与控制阀(9)之间连接有对进口空气进行预热的换热器(11)，换热器(11)的热源进口与干燥室(1)连接，换热器(11)的热源出口为干燥室排气口。

6.根据权利要求1所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述控制阀(9)连接有自动控制部件，所述自动控制部件包括温湿度感应器(17)。

7.根据权利要求6所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述温湿度感应器(17)设于干燥室(1)。

8.根据权利要求1所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述绝热保温水箱(16)内设有与自动控制部件连接的用于辅助加热的电加热丝(13)。

9.根据权利要求1～8任一项所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述物料框(2)为层叠设置。

10.根据权利要求9所述的太阳能连续供热式干燥设备，其特征在于：所述干燥室(1)上端设有一个倾斜面，干燥室(1)上连接排气烟囱(18)。

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