CN101881554B - 颗粒形态材料的除湿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于颗粒形态的材料、尤其是塑性材料除湿的方法和设备。该方法包括以下操作步骤：a)在容纳颗粒材料的料斗内设置多个干燥空气发生器；b)针对各个干燥空气发生器，估计能够产生的干燥空气的流量和/或更高能量效率发挥机能时间；c)依据颗粒材料的特性，计算出用于各个单料斗的干燥空气的流量；d)致动多个发生器，使得足以输送与所述料斗需要的流量的总和相等的干燥空气的全部干燥空气流量，根据节能原则，所述发生器的数量和将被致动的发生器是依据各个发生器能够输送的流量和/或各个发生器以更高能量效率发挥机能的相应范围来选择的；和e)停用剩余的发生器。

Description

颗粒形态材料的除湿方法

技术领域

本发明涉及颗粒形态材料的除湿方法及其除湿设备，尤其涉及由一个或多个塑性材料构成的颗粒材料的除湿方法。 

背景技术

在塑性材料的加工中，塑性材料颗粒在熔化之前进行的除湿处理极其重要。 

众所周知，由于塑性材料的吸湿性，所以颗粒形态的塑性材料含有水分子。在熔化步骤期间，水分子会结合到聚合体的分子链中。这将引起最终产品出现表面缺陷，起泡以及结构、色彩同质性变差，从而损害产品的质量。 

市场上已有多种颗粒塑性材料的除湿设备。大多数都包括使用诸如分子筛等吸附装置。 

众所周知，在室温下，分子筛具有从围绕其或穿过其的空气中吸取几乎所有湿气的特性。然而，在高很多的温度下，分子筛的表现将完全相反，从而向穿过其的(热)空气中释放捕获的水分子。 

这些属性用于在除湿设备中产生干燥空气。为此使腔室内空气穿过容器、业内称作“塔”中含有的吸附装置。因而除湿过的空气受到加热，然后使其穿过通常容置在加工机械(比如压榨机)的进料斗中的待除湿颗粒材料。热流吹过颗粒材料，干燥空气逐渐带走颗粒材料的水分。干燥空气一般是沿着从料斗供给机械的颗粒材料流动方向的反向流动。 

颗粒材料进行除湿加工的持续时间取决于许多因素，其中一些因素涉及诸如密度、粒度、聚合物等颗粒材料的特性，同时涉及除湿设备的其它特性和加工机械的工作要求。 

直到今天，所采用的吸附装置的吸附能力都是有限的。这影响到设 

为了克服这些限制，更新的除湿设备通常设计吸附装置的双塔，这两个塔彼此平行地连接空气散布环路，而且设定成相互轮流地处于再生步骤和工作步骤中。 

众所周知，颗粒材料的除湿设备可以是单料斗或“多料斗”。 

在公知为“多料斗”的除湿设备中，吸湿的颗粒材料容纳在若干料斗内，所述料斗可以安装在固定位置处(大致靠近加工机械)或者安装在可动斗车上，从而依据特殊的加工要求更容易和快速地给料。 

在所附的图1中，显示的是传统类型的多料斗除湿设备，包括多个料斗T1、T2、T3、...、Tn，每一个都由独立的空气处理系统供应。 

料斗安置在支承结构F上。每个料斗都安置在相应的加工机械(压榨机)M1、M2、M3、...、Mn上方，所述加工机械用于模制待生产物品。各单个料斗都具有其自身的热干燥空气的产生设备(业内称为“干燥器”)D1、D2、D3、...、Dn，所述干燥器由两个充满吸附装置(未图示)的塔组成且设有至少一个鼓风机(未图示)。 

各个料斗的内部设有进气管C1、C2、C3、...、Cn，在其一端流体连接至相应的干燥器，在其相反一端流体连接至锥形扩散体Q1、Q2、Q3、...、Qn，所述锥形扩散体定位在料斗本身的下部。扩散体具有多个孔，热干燥空气通过所述孔供给料斗并沿多个方向扩散，从而穿过料斗内含有的全部颗粒材料并因而对其进行除湿。气流相对于从料斗出来的颗粒材料的流动方向相反，从而确保对待加工材料进行最大程度的除湿。 

颗粒材料通过收集器V1、V2、V3、...、Vn载入各个料斗的顶部，所述收集器通过真空管线L1、L2、L3、...、Ln连接至各种材料储藏库。 

从干燥器发出的除湿空气通过输送管LM1、LM2、LM3、...、LMn， 穿过适于将干燥空气加热至理想温度的加热装置R1、R2、R3、...、Rn，进入各个料斗的进气管C1、C2、C3、...、Cn。 

因而得以加热和干燥的空气扩散待处理的全部颗粒材料，这样带走了其大部分水分到处理空气中。离开料斗的(潮湿)空气流入返回管LR1、LR2、LR3、...、LRn，从而再次输入干燥器。 

上述类型的除湿设备运行连续的除湿加工，从而确保在最终产品的质量方面得到极好的结果。 

这些设备的主要局限在于其适应加工机械在小时生产率和所加工塑性材料类型方面的变化的工作要求的能力有限。这对于系统的能源效率产生不利影响，尤其是在机械使用率偏低的工作条件下。 

整个空气散布系统，尤其是各个干燥空气发生器通常设计(在鼓风机的数量和尺寸、塔的尺寸和管的尺寸方面)为用于机械的最高小时生产率和用于主要由这种机械加工的塑性材料的类型。 

在机械使用率偏低的工作条件下，干燥空气向料斗的流量需要适当减少以防止停留在料斗中的颗粒材料长时间热度过高而受损。 

为此，鼓风机产生的部分气流被短路，从而减少气流的循环量。 

在一定的小时生产率下，尽管加工机械的功能性继续得以充分保证，但是系统的能量效率明显下降。实际上，尽管小时生产率减少，但是对处理空气除湿和再生吸附装置所需要的能量消耗保持大致不变。 

该局限性通过提供改变鼓风机速度的系统(比如借助于反向变流机)而部分加以克服。由此，可以明显减少能量消耗，从而提高系统效率。然而，在一些工作状态下，鼓风机本身是在远非理想设计条件的环境中工作的，而且效率低下。 

在任何情况下，通过改变所输送干燥空气的流量，在发生器中可能会出现与设想状况(比如吸附装置内部)极为不同的流体动力情况。这使得系统效率降低。 

在用机械来加工不同类型的塑性产品时，会(日益频繁地)出现与 上述相似的情况。 

众所周知，当被加工的塑性材料类型发生变化时，进入料斗的空气流量会明显变化。对于某些塑性材料而言，因而不管小时生产率如何，系统都将在低能量效率的情况下工作。 

同样的问题也会出现在所有料斗共享单个干燥空气发生器的“多料斗”除湿设备中。 

在美国专利US4,413,426中描述了这种类型的系统的示例。 

更具体而言，系统设计了闭合的干燥空气散布环路，多个料斗彼此并列地连接至所述散布环路。供应环路的干燥空气发生器包括多个塔(具有吸附装置)，所述多个塔彼此平行地连接至散布环路的共同供给管线及共同返回管线。多个塔中的每个轮流进行再生。为此，系统具有移动装置，处于旋转状态的所述移动装置使各个塔连接至二级再生环路，并与主空气散布环路脱离流体连接。操作上，依据设计步骤中的设置，一个塔处于再生步骤时，剩余的塔处于工作状态。在这种情况下，当料斗的除湿要求发生变化时，空气流量可以通过使流向干燥器的部分空气短路和/或通过调整鼓风机速度来加以调节。 

发明内容

因此，本发明的目的是通过提供颗粒形态的材料的除湿方法来消除上述现有技术的缺陷，所述方法能够在变化的工作状态下保持高能量效率。 

本发明的另一个目的是提供一种颗粒形态的材料的除湿方法，所述方法能够处理具有不同的物理-化学特性的塑性材料而不会损失能量效率。 

本发明的又一个目的是提供一种颗粒形态的材料的除湿方法，所述方法在变化的工作状态下具有高能量效率。 

本发明的再一个目的是提供一种颗粒塑性材料除湿的方法，所述方法能够轻易且廉价地得以实现。 

附图说明

根据前述目的，从以下权利要求的内容中可以清楚地看到本发明的技术特征，而且从随后结合附图的详细描述中，本发明的优点将更为明显，所述附图图示了一个或多个仅仅作为示例而非限制性的实施方式，其中： 

图1显示了传统类型的多料斗除湿设备； 

图2图示了根据本发明第一实施方式制造的除湿设备的示意图； 

图3图示了根据本发明制造的设备的关于干燥空气发生器的细节图； 

图4图示了根据本发明第二实施方式制造的除湿设备的示意图； 

图5图示了根据本发明制造的设备的关于输入料斗的空气流量的测量及调节装置的细节图。 

具体实施方式

本发明涉及一种用于颗粒形态的材料、尤其是塑性颗粒材料除湿的方法和设备。 

所采用的术语“颗粒”通常包括任意形状的材料，比如颗粒、粉末或薄片等形态。 

为了简化起见，首先将描述设备，然后描述根据本发明的除湿方法。 

根据本发明的设备由附图中的附图标记1总体表示。 

根据本发明的一般实施方式，除湿设备1包括： 

-空气散布环路，包括至少一个共同供给管线2及一个共同返回管线3； 

-多个干燥空气发生器11、12、13、14，这些发生器并列地连接至两个共同供给管线2及共同返回管线3； 

-一个或多个料斗21、22、23、24，这些料斗并列地连接至所述共同管线2、3，而且适于容纳颗粒材料(尤其是塑性材料)以在供入加工机械M之前进行除湿；和 

-设备1的电子管理及控制单元4。 

设备1包括分别在各个发生器11、12、13、14的下游和上游的第一阀31’、32’33’、34’和第二阀31”、32”、33”、34”，这些阀由前述管理及控制单元4自动控制，从而使发生器11、12、13、14与空气散布环路流体断开或连接。 

与现有技术的方案不同，设备没有设计单个的、尺寸满足干燥空气流量峰值的干燥空气发生器，而是多个发生器(为设备的设计潜力设计了足够数量)，根据节能原则，这些发生器能够通过电子单元依据每一个发生器的工作容量以及料斗所需要的有效干燥空气流量以可变的数量被致动。 

如同描述中将进一步详细说明的，与现有技术的方案比较而言，设备1能够更灵活且更轻易地适应于因小时生产率的变化以及待除湿颗粒材料类型的变化而引发流量变化。 

优选地，该类型的干燥空气发生器11、12、13、14包括吸附装置，比如分子筛。各个干燥空气发生器属于业内公称为“单塔”的类型，换句话说，设置有吸附装置的单个容纳腔。如同下面将进一步描述的，采用“单塔”发生器可以简化设备的机能，有利于控制和节能。 

然而，也可以采用具有带吸附装置的两个或多个塔类型的干燥空气发生器，这些塔相互轮流地处于再生步骤和工作步骤。 

有利地，在两种情况下，设备1包括用于各个发生器的、吸附装置10的再生环路，这将在下面详细描述。 

操作上，当吸附能力下降到一定的预设水平时和/或预设工作时间以后，发生器的单塔会进行再生。 

吸附能力可以通过测量离开吸附装置的气流的相对湿度来进行大致估计。 

有利地，尤其如图3所示，为了达到目的，根据本发明的设备1中包括用于各个发生器11、12、13、14的、检测离开容纳在其中的吸附装置10的空气湿度的装置230。 

优选地，这种检测装置230由提供结露点温度的湿度计构成。实际上，结露点限定为常压下，空气(或者，更具体而言，空气-水蒸气的混合物)中水蒸气变得饱和时的温度，而且显然与气流的相对湿度有关。 

在机能方面，检测装置230电连接至电子单元4，从而使各个塔的吸附装置的状态能够通过前述电子单元4进行监控。对发生器的选择以及致动多少发生器也是基于各自的吸附能力。 

优选地，发生器在潜力上是一致的，从而不仅简化了维护，而且简化了管理及控制。然而，设备也可以设计为具有不同的发生器。 

各个发生器设有能够产生通过吸附装置的气流的通风装置55。优选地，该装置由一个或多个鼓风机55构成。 

有利地，通风装置55受到前述电子单元4控制以调节发生器所输送的空气流量，比如借助于连接至鼓风机55的马达的反向变流机6。 

如同下面将进一步描述的，根据节能原则，致动的各个发生器(即，流体连接到空气散布环路的发生器)所输送的流量的调节也是参考了各个发生器的工作能力和料斗所需的有效干燥空气流量来进行的。 

根据设备的有效控制方案，一旦获得料斗所需要的干燥空气流量的值，就可以根据各个发生器的理想机能安排(计划)确定可致动的发生器和选择致动数量。当流量处于理想的机能范围内时，所需整个干燥空气流量的值在随后发生的变化通过调节致动的单个发生器所输送的流量来处理，或者(有可能)当流量没有处于理想的机能范围内时，可以通过改变致动的发生器的数量和/或改变特定发生器的运行来处理。 

如同已经说明的，电子单元4根据各个料斗的需要来调节所输送干燥空气的全部流量。 

有利地，设备1包括基于容纳在其中的颗粒材料的特性来调节输入各个料斗的气流的系统。 

优选地，下面将详细描述的这种调节系统包括能够由电子单元4控制的、位于各个料斗进气管中的至少一个控制阀61’、62’、63’、64’，在该控制阀的下游，流量的测量装置150电连接至相同的电子单元4。 

操作上，电子单元4执行运算法则来计算各个料斗所需干燥空气的流量A1、A2、A3、A4。该运算法则要求输入与容纳在各个料斗中的颗粒材料特性相关的数据(比如粒度、比重、湿度)。所述数据优选地借助于连接至前述电子单元4的用户接口5来输入。 

根据本发明的优选实施方式，如图2所示，除湿设备1包括适于容纳颗粒材料(未图示)的多种料斗21、22、23、24，所述颗粒材料具有不同的化学-物理属性(比如粒度、比重、湿度)和不同的加工要求(比如在料斗中的时长)。 

甚至在尺寸上也有所不同的料斗分别借助于固定支承结构110定位在相应的加工机械M1、M2、M3、M4(比如模制机械)上。 

可以预见有若干料斗供应同一机械或若干机械由相同料斗供应的替代方案。 

更具体而言，有(在所述情况下，更灵活类型)管道从各个料斗21、22、23、24的排放出口伸出，颗粒材料通过所述管道进入将其转变为理想产品的相应机械中。 

各个料斗在其顶部102、103、104上具有用于装载颗粒材料的收集器。各个收集器通过真空管线(未图示)连接至各种材料储藏库(未图示)。 

邻近各个料斗，定位有干燥空气发生器设备11、12、13、14，优选是下面将详细描述的“单塔”吸附装置类型。 

可替代地，各个发生器也可以是两个或多个吸附装置塔的类型。 

发生器的数量不必与料斗的数量相同。 

如同下面将更为详细描述的，各个发生器设置有通风装置55(图2中未图示)，所述通风装置适于产生通过吸附装置的空气流量，所述空 气在除湿以后送入料斗内部。 

空气散布环路包括共同输送管线2及共同返回管线3。多个进气管41a、42a、43a、44a从共同输送管线2出发至料斗，同时多个排气管41b、42b、43b、44b从料斗导入共同返回管线3。因而料斗21、22、23、24并列地连接在两个共同管线之间。 

更具体而言，各个进气管41a、42a、43a、44a以定位在相应料斗下部中的锥形扩散体91、92、93、94的形式收尾于所述料斗内部。扩散体具有多个孔，干燥(热)空气通过所述孔进入料斗并沿多方向扩散，从而撞击容纳在料斗内部的全部颗粒材料，并因而进行除湿。气流与颗粒材料离开料斗的流动方向相反，从而确保对待加工材料进行最大程度的除湿。 

在各个进气管41a、42a、43a、44a中，加热单元81、82、83、84优选设在料斗外部，所述加热单元适于将进气管的温度提高到容纳在料斗中的颗粒材料所需要的温度。 

各个发生器11、12、13、14通过输送管51a、52a、53a、54a连接至共同输送管线2并通过返回管51b、52b、53b、54b连接至共同返回管3。输送管和返回管分别由第一阀31’、32’、33’、34’和第二阀31”、32”、33”、34”截止，所述这些阀由前述的电子单元4自动控制，从而将发生器11、12、13、14与空气散布环路流体断开或连接。 

操作上，由致动的(发挥机能并流体连接至空气散布环路)发生器产生的干燥空气(除湿过)通过输送管51a、52a、53a、54a流入共同输送管线2。从共同输送管线2，干燥空气的全部流量在穿过相应的加热单元81、82、83、84以后在全部料斗21、22、23、24当中分配。一旦处于相应的料斗内部，处理空气漏过容纳在料斗中的处于颗粒形态的塑性材料，从而去除存在于颗粒上的水分子。随后，(潮湿)空气离开各个料斗，穿过排气管41b、42b、43b、44b，从而经由返回管线3返回发生器。 

有利地，根据本发明的除湿设备1具有用户接口5，所述用户接口包括视频单元和数据输入装置，所述数据输入装置通常是键盘和鼠标。 优选地，用户接口5是触摸屏类型的图形对象接口，同样安置在除湿设备附近。 

根据图2中所述和图示的实施方式，干燥空气发生器定位在料斗附近，并因而定位在加工机械附近。这种情况出现在比如根据本发明的设备1通过使为各个料斗设计独立的除湿系统的传统类型设备现代化而制造有相关的干燥空气发生器。在这种情况下，如先前所述，发生器优选定位在靠近相应料斗的固定支承结构上。 

根据图4中示意性所示的替代性实施方式，可以将根据本发明的除湿设备1设计成其发生器集中在设备的专用区域中，在空间上与料斗和加工机械分开。料斗21、22、23、24安置在(图2所示类型的)固定支承结构上，或者有利地，安置在如图4所示的可动推车120上。 

在图4所示的设备1中，与图2中所示设备共用的元件具有相同的附图标记。 

图4中所示除湿设备1具有流入料斗的空气的调节系统130，下文中将单独描述。 

有利地，图4中所示设备1具有由止回阀19构成的安全系统，所述止回阀安置在共同输送管线2上并与外部环境连通。在空气总量过量的情况下，比如连接机能异常而不能由系统调节时，一旦超出阀的预定过压，该阀19就打开，允许过量气流向外排出。 

下面描述根据本发明的除湿设备1的一般机能。 

首先，操作员使用图形接口5对设备1进行设置，从而在各个单料斗的电子管理及控制单元4中存储容纳在料斗中的颗粒材料的特性和/或相应机械的小时生产率和/或料斗本身的尺寸。 

随后，电子控制单元4用特定的运算法则计算各个单料斗的特定处理空气流量，从而对容纳在料斗内部的材料进行充分除湿。 

一旦计算出各个单料斗所需的流量，应用节能原则，控制单元4基于干燥空气发生器的相应理想机能范围、具体而言估计可输送的最大空气流量(与通风装置的特性有关)和各个塔的吸附能力和/或塔在先前 的工作周期中运行剩余的时段来决定致动哪一个干燥空气发生器。 

依据料斗所需的流量总量，电子控制单元4因而限定发生器的数量以及哪些指定发生器致动(即流体连接至散布环路)。为此，控制单元向发生器21、22、23、24和相应的阀31、32、33、34发送信号，从而控制其打开或关闭。 

假设在预设的小时生产率下，当n+m个总数中有n个发生器(彼此一致)完全运行时可以满足料斗的全部所需，那么控制单元将致动n个发生器，从中选择吸附能力最大的发生器和/或在先前周期(再生以前)对应于预设值(在运算法则中设定)起了一段时间作用的发生器。然后，如果相应阀在非致动步骤期间是关闭的，电子单元4通过打开该相应的阀来接通n个发生器。没有致动以进行除湿处理的剩余m个发生器依据所测量的相应吸附能力(结露点读取)和/或先前周期中运行时段的值，要么进行再生，要么保持非致动状态。优选地，非致动发生器的阀将关闭。如同下面将进一步描述，在非致动步骤中，发生器不必与散布环路断开流体连接。 

如果诸如小时生产率、材料类型、料斗数量等输入数据没有变化，那么设备1发挥机能期间，致动发生器的数量n与处于再生及停机状态的发生器的数量m的比值将保持定值。 

结果，当一个或多个发生器从处理步骤变为再生时，电子单元4将通过同时打开和关闭相应阀从处于停机和/或再生状态的发生器中选择致动相同数量的发生器。 

在更改输入数据的情况下，比如小时生产率、待处理的颗粒材料类型和/或料斗的数量(为维修目的，使一个或多个料斗暂时与设备断开)的变化，电子控制单元4将根据所需发生器输送的总流量进行调节。 

如果流量变化可以在发生器运行的理想机能范围内被吸收，那么控制单元4将直接调节各个发生器的流量，优选通过比如用任何适当类型的反向变流机来改变鼓风机的转速。 

如果流量变化不能在发生器运行的理想机能范围内被吸收，那么控制单元4将向发生器和相应阀发送新的信号，从而改变致动发生器的数 量与处于停机或再生状态的发生器数量的比值。 

干涉模式与可用发生器数量因对一个或多个发生器进行维修而减少的情况相同。 

参照图3，下面将根据本发明的优选实施方式详细描述发送干燥空气发生器和相关再生环路。 

由附图标记11总体表示的干燥空气发生器包括单个容器9，业内称为“单除湿塔”，在其中限定有诸如分子筛等任何适当类型的吸附装置10的容纳腔室。 

单除湿塔9可以是任何适当类型，比如具有同一申请人提交的美国专利US7188434中描述的同轴结构，该美国专利以引用方式并入本文。 

空气通过连接至共同返回管线3的返回管51b进入单塔9，所述共同返回管线3通过已经提及的第二阀31”在该第二阀31”的下游，外部进气管分支，由第三阀45截止。沿着前述进气管，空气依次经过过滤器35、冷却单元7、通风装置55和加热单元8。在通风装置55与加热单元8之间，进气管由第四阀77截止，并具有插置有热交换装置140的旁路。 

优选安置在前述塔9的基座处的加热单元8一般由电阻构成。 

通风装置(增压器或气泵)由比如一个或多个鼓风机55构成，设置有任何适当类型的改变转速的装置6，优选为电子类型，比如任何适当类型的反向变流机，该反向变流机能够改变向鼓风机55的供电频率，从而调节处理步骤中的空气流量。 

(除湿过的)空气通过连接至共同输送管线2的输送管51a、经提及的第一阀31’离开单塔9。在该第一阀31’的上游，输送管具有由第五阀78截止的分支，所述分支在通向外部环境之前穿过前述热交换装置140。 

当发生器11被致动时(在处理步骤中)，刚才提及的五个阀(由电子控制单元4控制)处于下述状态：第二阀31”打开；第三阀45关 闭；第四阀77打开；第五阀78关闭；第一阀31”打开。 

出自返回管3的空气在穿过料斗中的颗粒材料后变得潮湿，然后经过在此处打开的第二阀31”，过滤器35，冷却器7，所述冷却器7预先布置成降低返回空气的温度，从而使得吸附装置10能够吸附经过其的气体或空气中的水分子。然后通过通风装置55(增压器或气泵)将空气经第四旁通阀77(打开)和加热单元8(停机)送进单塔。在穿过容置在单塔内部的分子筛以后，除湿过的空气通过第一阀31”流入共同输送管线2。 

一旦塔9的吸附装置饱和，控制单元4使发生器进入再生步骤，改变上面提及的五个阀的状态：第二阀31”关闭；第三阀45打开；第四阀77关闭；第五阀78打开；第一阀31”关闭。 

鼓风机55通过第三阀45从大气吸入空气。空气经过过滤器35，冷却单元4(在这种情况下不会进一步降低温度)和热交换装置140(交叉流动交换器)以实现能量优化。然后空气穿过加热单元8(在这种情况下该加热单元8是接通的)，然后空气通过吸附装置10，该吸附装置10将其中携带的水分子释放到穿过的空气中。携带湿气的空气离开塔9，然后穿过第五阀78(打开)和热交换器140(在该热交换器140中，空气向引入的冷空气释放热量，使冷空气预热)，最后排出至外界大气层。 

优选地，发生器11设置有第一温度传感器210，所述第一温度传感器安置在塔9的下部。该第一传感器210预先布置成向控制单元4发送电子信号。基于该信号，控制单元4借助于热调节设备(图中未图示)调节加热器8的工作温度和/或调节再生空气的流量以达到预设的温度。 

发生器11另外包括处理空气的相对湿度的传感器230，一般是湿度计，其提供结露点。基于该信号，控制单元4决定发生器11是否进入再生步骤。 

操作上，当完成再生时，塔9必须被冷却以恢复吸附装置除湿的工作条件。在该步骤中，分子筛10处于过高温度以吸附湿气。 

为了能量优化，冷却步骤将遵循为处理步骤设计的进程，只是在这种情况下，进气流量将基于特定的运算法则和/或基于安置在塔顶部 的第二温度传感器220测量的温度来进行调节。 

在冷却步骤开始时，分子筛能够从来自共同返回管线3的空气中吸附水分子。因此，空气流量开始最小，然后随着塔中容纳的分子筛温度降低而逐渐增加。 

在冷却步骤中，空气流量将随时间而增大。在该步骤开始时，空气将具有高结露点(高相对湿度)。通常，这不会存在问题，因为空气流量相对于塔充分运作的流量是有限的，而且混合有来自剩余致动发生器的充分运作的处理空气。 

可替代地，在冷却步骤期间，如果空气质量不理想，那么可以通过打开第五阀78且关闭第一阀31’以将空气流量排入大气层中。 

根据图4中所示的实施方式，除湿设备1设置有各个单独料斗的流量的调节系统130。 

有利地，该调节系统130还可以应用于根据图2所示的实施方式的除湿设备中。 

为了简化说明，下面将参照单个料斗21描述该调节系统130。 

在常规的实施方式中，该系统130包括任何适当类型的流量计150，和已经提及的第一调节阀61’，这两者都由电子控制单元4控制。 

优选地，流量计是测流嘴文氏计150，其优点在于将测流嘴的特性与文氏计压头损失减少相结合。 

如图5中详细所示，差压计170经两个孔150a连接至测流嘴文氏计150，这两个孔150a中的一者在上游，另一者在瓶颈R处。差压计170测量孔150a的压力差并将其转变成电子信号S1，发送输入电子控制单元4。 

第一调节阀61’是伺服辅助的，优选是电动或气动控制，或者由线性致动器或旋转致动器控制的蝶阀或球阀，从而适于两个到多个不同的机能位置。在图5中，第一调节阀61’显示为由电驱动马达180控制的蝶阀。 

接收自电子控制单元4的电信号S1被传输到“实际”流量的相应阀，该“实际”流量与电子单元4比如基于用户输入的数据为料斗21计算出的流量值进行比较。基于该比较，电子单元4将在致动第一阀61，的马达180的输出S2中产生电信号，从而调节其打开，以及需要的话，调节其关闭。 

优选地，电子单元4实现正确调节阀61’的控制类型是PID(比例积分导数)型控制。 

下面将描述一些特殊模式以管理容纳在料斗中的材料的除湿处理。 

在对颗粒材料进行除湿处理的初始阶段，对料斗内的材料进行逐渐加热以防止有害热激(heat shock)是很重要的。有害热激会使部分材料、尤其是塑性聚合体材料产生不需要的蒸发或升华。 

在该状态下，电子控制单元4调节一个或多个干燥空气发生器的通风装置，从而逐渐增加循环空气的全部流量，因而逐渐增加进入待致动料斗的流量(“平稳起动”功能)。 

反之亦然，在比如材料对热激不是非常敏感的情况下，有必要快速增加流量。在这种情况下，电子控制单元4可以调节一个或多个干燥空气发生器的通风装置，从而快速增加循环空气的全部流量(“增强”功能)。 

在除湿处理期间，有必要保持一个或多个料斗内的颗粒材料的温度。在加工机械收集到的颗粒材料的量低于预定水平的情况下，料斗中的所花费的时间有所增加，而且料斗内各层材料之间的热度梯度呈下降态势。如果不加以充分控制，该现象会导致颗粒材料损坏。 

为了解决该问题，根据本发明的除湿设备1设置有各个料斗的第一温度传感器231和第二温度传感器232，所述第一温度传感器231定位在进入料斗21、22、23、24的进气管41a、42a、43a、44a处，所述第二温度传感器232定位在排出所述料斗的出气管41b、42b、43b、44b处。 

操作上，两个温度传感器231、232分别测量进入和离开各个料斗的空气温度，并将该测量值传送至电子控制单元4。 

借助于加热单元81、82、83、84，输入的温度值具体用于对引入的干燥空气进行热量调节。 

输出的温度值用于基于预设阈值来估定容纳在料斗中的颗粒材料的热量水平。操作上，电子单元4将测量值与预设阈值进行比较。如果发现有差异，那么电子单元4可以命令第一调节阀61’、62’、63’、64’关闭，从而缩小空气通道。因而在保持步骤期间，发现料斗本身的温度稳定在比如不会使容纳在其中的材料损坏的一定值。当加工机械继续从料斗收集材料时，新的材料从储藏库进入料斗，输出空气的温度下降。控制单元4因而命令第一调节阀打开，从而增大空气通道。 

可替代地，料斗中的材料的加热程度可以通过参考引入空气与输出空气之间的温度差来进行测量。 

优选在输出管上，第二传感器232的下游处，插置有自动或手动的开关式阀61”、62”、63”、64”，这些阀可以跟第一调节阀配合使用，从而在比如维修或加工停止期间，将单个料斗排除在散布环路外。 

有利地，在各个料斗上可以设置机能参数的可视装置(未图示)。还可以设置比如视觉或声学的报警设备，从而对异常或故障发出信号。 

下面描述根据本发明的除湿方法。 

根据本发明的常规应用，该方法的第一步a)包括提供多个干燥空气发生器11、12、13、14，所述空气发生器并列地连接至输送管线2及返回管线3以将空气散布在一个或多个料斗21、22、23、24内，所述料斗并列地流体连接至所述共同管线并容纳准备供给加工机械前的待除湿颗粒材料。 

该方法的第二步b)包括为各个干燥空气发生器估计其产生的干燥空气流量(在发生器定量流动的情况下)和/或根据产生的干燥空气流量估计能量效率更高的机能范围(在发生器变量流动的情况下)。 

该范围取决于通风装置和吸附装置的理想机能条件。 

该方法的第三步c)包括依据容纳在料斗中的颗粒材料的特性，计算各个单料斗所需的干燥空气流量A1、A2、A3、A4。 

该方法的第四步d)包括致动足够数量的发生器以输送大致等于前述料斗所需流量A1、A2、A3、A4总和的全部干燥空气流量Atot。 

为了使待输送的总流量(Atot)相同，根据节能原则，所致动发生器的数量以及哪些发生器被致动是基于各个发生器的可输送流量和/或其相应的机能范围 

再者，根据本发明的前述一般应用，该方法包括第五步e)，使剩余的发生器停用。 

优选地，致动步骤d)设计为使所选择的发生器流体连接至共同输送管线2及返回管线3，停用步骤e)设计为将发生器跟输送管线及返回管线的流体连接断开。 

为此目的，操作上，致动步骤d)和停用步骤e)设计为针对各个发生器相应地打开和关闭一对阀，其第一阀定位在发生器的上游，其第二阀定位在发生器的下游。 

有利地，停用步骤e)设计为断开一个或多个未致动的发生器。 

根据本发明的非优选形式的实施方式，停用步骤e)可以不设计为使停用的发生器跟输送管线及返回管线的流体连接断开。比如，如果停用的发生器不需再生，关闭相关的通风装置就足够了，然后使发生器和相关的专用环路达到被动流动并与散布环路压平衡。 

根据本发明，该方法包括调节全部流量Atot的两个步骤： 

-调节步骤f)，在前述相应的机能范围内，通过改变被致动的发生器产生的空气流量来执行；优选地，各个单发生器的流量是通过对设置的通风装置进行作用来改变； 

-调节步骤g)，通过改变被致动的发生器的数量来执行；根据前述节能原则，所述被致动的发生器的选择与其机能范围相关。 

这两个调节步骤f)和g)可以彼此替换或依次执行。具体而言， 

步骤f)通常设置为紧跟在步骤g)之后。然而，这两个步骤也可以设置为以相反顺序执行。 

优选地，根据本发明的方法是采用设置有用于容纳分子筛式吸附装置的单个腔室的发生器来实施的。由于前述通风装置，使得发生器输送的空气流量穿过该单个腔室。 

然而，如同描述根据本发明的设备时已经指出的，也可以采用具有容纳吸附装置的两个或多个单独腔室的发生器。 

有利地，在总空气流量Atot的调节步骤g)期间(通过改变被致动的发生器的数量来执行)，基于前述单个容纳腔室的吸附能力来选择发生器。 

带着该目的，设计了如下步骤i)，检测穿过吸附装置10的空气流量的相对湿度。 

依据检测到的吸附能力，一个或多个未致动的发生器进入吸附装置10的再生步骤。 

优选地，根据本发明的方法包括如下步骤l)，依据前述计算步骤c)中计算出的有关流量值A1、A2、A3、An调节穿过单料斗的流量。 

有利地，前述调节步骤l)设计为测量穿过所述料斗的流量，而且通过控制至少第一调节阀来执行，所述第一调节阀沿着空气散布管线定位在料斗的上游。 

优选地，根据本发明的除湿方法是通过电子管理及控制单元4来自动实施的。 

在这种情况下，该方法包括如下步骤m)，将以下相关数据供给前述电子单元： 

-容纳在料斗中的颗粒材料的特性；和/或 

-发生器和料斗的特性。 

本发明可以获得多个优点，部分已经描述。 

与传统的技术方案比较，本发明可以显著减少除湿处理的能量消耗。 

实际上，根据本发明的设备1构造成可以根据节能原则，基于设备的实际操作需要来选择发生器的数量和待致动的发生器。 

未致动的发生器可以进行再生，也可以关闭，从而避免机能徒然浪费。 

具体而言，发生器基本上是在能量效率最大化的理想机能条件下使用。 

根据本发明的设备1和方法更灵活且更容易适应小时生产率的变化以及待除湿的颗粒材料类型的变化所导致的流量变化。 

将单发生器替换为多个并列连接的较小发生器，能够在管道方面有所节省。实际上，对于相同的流量而言，使用并列连接的较小发生器可以减小单发生器内的管道直径以及连接至共同输送管线和返回管线的管道直径。 

根据本发明的设备和除湿方法还适于使设计成具有相关干燥空气发生器的各个料斗的独立除湿系统的传统类型设备实现现代化。原有设备的干燥空气发生器可以在无需移动的情况下加以采用。对原有设备的必要工作仅是设计为空气散布环路设置输送管线和返回管线，现有的发生器和料斗必须并列地连接至输送管线和返回管线。 

在这种情况下，如已经所述，发生器优选定位在靠近相应料斗的固定支承结构上。 

这样构思的本发明因而实现了所设定的目标。 

显然，可以设想在其实际的实施方式中，以上所述以外的形状和结构也落在保护范围内。 

此外，全部零件都可以用技术上等效的元件替换，所使用的尺寸、形状和材料可以是所需要的任何类型。 

Claims (15)

1.一种用于颗粒形态的材料除湿的方法，包括以下操作步骤：

a)设置多个干燥空气发生器，所述多个干燥空气发生器并列地连接至供给管线和返回管线以将空气散布在一个或多个料斗的内部，所述料斗并列地连接至所述供给管线和所述返回管线，而且所述料斗在将待除湿的颗粒形态的材料供给加工机械之前容纳所述待除湿的颗粒形态的材料；

b)针对各个干燥空气发生器，估计能够产生的干燥空气的流量和/或根据能够产生的干燥空气的流量估计以更高能量效率发挥机能的范围；

c)依据容纳在各个料斗中的颗粒形态的材料的特性，计算出各个料斗所需的干燥空气的流量(A1，A2，A3，An)；

d)致动多个干燥空气发生器，使得足以完全输送与所述料斗需要的干燥空气的流量(A1，A2，A3，An)的总和大致相当的干燥空气的全部流量(Atot)，根据节能原则，为了输送同样的干燥空气的全部流量(Atot)，所述干燥空气发生器的数量和准备致动的干燥空气发生器是依据各个干燥空气发生器能够输送的干燥空气的流量和/或各个干燥空气发生器发挥机能的相应范围来选择的；和

e)停用剩余的干燥空气发生器。

2.根据权利要求1所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其中，所述致动步骤d)设计为使所选择的干燥空气发生器流体连接至所述供给管线和返回管线，同时所述停用步骤e)设计为使将停用的干燥空气发生器跟所述供给管线及返回管线的流体连接断开。

3.根据权利要求2所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其中，所述致动步骤d)和停用步骤e)设计为针对各个干燥空气发生器分别打开和关闭一对阀，所述一对阀中的第一阀安置在所述干燥空气发生器的上游，第二阀安置在所述干燥空气发生器的下游。

4.根据权利要求1或2所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其中，所述停用步骤e)可设计为断开一个或多个未致动的干燥空气发生器。

5.根据权利要求1或2所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，包括如下步骤f)：在发挥机能的相应范围内，通过改变被致动的干燥空气发生器产生的干燥空气的流量来调节干燥空气的全部流量(Atot)，各个单干燥空气发生器的干燥空气的流量通过作用其设有的通风装置来进行改变。

6.根据权利要求1或2所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，包括如下步骤g)：通过改变被致动的干燥空气发生器的数量来调节干燥空气的全部流量(Atot)。

7.根据权利要求1或2所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其中，各个干燥空气发生器设置有用于容纳分子筛式的吸附装置的单个腔室，由于通风装置，使得所述干燥空气发生器输送的空气流量穿过所述吸附装置，所述方法还包括如下步骤g)：通过改变被致动的干燥空气发生器的数量来调节干燥空气的全部流量(Atot)。

8.根据权利要求7所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其中，在所述步骤g)期间，通过改变被致动的干燥空气发生器的数量来调节干燥空气的全部流量(Atot)，基于所述单个腔室的吸附能力来选择所述干燥空气发生器。

9.根据权利要求7所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，包括如下步骤h)：使一个或多个被停用的干燥空气发生器的吸附装置(10)再生。

10.根据权利要求9所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，包括如下步骤i)：检测穿过所述吸附装置(10)的空气流量的相对湿度。

11.根据权利要求1或2所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，包括如下步骤1)：依据所述计算步骤c)中计算出的相关干燥空气的流量(A1、A2、A3、An)的值调节穿过单个料斗的干燥空气的流量。

12.根据权利要求11所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其中，所述调节步骤1)设计为测量穿过所述料斗的干燥空气的流量，而且通过控制至少第一调节阀来执行，所述第一调节阀沿着空气散布管线定位在所述料斗的上游。

13.根据权利要求1或2所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其特征在于该方法是通过电子管理及控制单元(4)来自动实施的。

14.根据权利要求13所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，包括如下步骤m)：将与容纳在所述料斗中的颗粒材料的特性相关和/或与所述干燥空气发生器和/或所述料斗的特性相关的数据供给所述电子管理及控制单元。

15.根据权利要求1-3中任一项所述的用于颗粒形态的材料除湿的方法，其中，所述颗粒形态的材料是塑性材料。