CN105403024A - 循环式干燥控制方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料干燥技术，目的是为了解决现有的物料干燥能源消耗大、干燥效率低的问题。本发明提供一种循环式干燥控制方法，包括如下步骤：步骤一.物料入库后，循环风机开启，同时室内温度检测模块及湿度检测模块对温度和湿度进行实时检测；步骤二.当室内湿度值达到湿度设定值时，除湿机开启；步骤三.当室内温度值下降到设定的温度下限值时，除湿机停止除湿，同时制热机组开启；步骤四.当室内温度值上升到高于设定的温度上限值时，制热机组停止制热；步骤五.重复步骤一至四，直到烘干时间达到设定的烘干时间。本发明中，步骤一至四的重复次数可以为多次，用户可以根据需求自行进行设定。本发明适用于物料干燥。

Description

循环式干燥控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及物料干燥技术，尤其涉及一种循环式节能干燥方法。

背景技术

目前产品的干燥方式一般分为高温烘干、低温风干或常温风干和冷干等几种形式；对于一些不宜在高温环境下进行干燥的产品，如葡萄干等干货产品或者腊肉等产品则只能采用低温或者常温的风干。采取风干方式又可分为自然风干或采用风干设备进行风干。所谓自然风干，指的是利用自然环境中的空气流动，对产品进行风干，如在我国新疆地区对葡萄干的风干过程就通常是利用自然风干方式；自然风干方式，其受到自然环境限制，风干时间较长，效率较低。而采用风干设备进行风干，则是通过设备，如风机等促使空气流动，而形成“风”，达到对产品风干的效果。然而目前的风干设备，其往往采用开放式，即风机形成的气流流经产品后既排放到了风干系统外部；这种方式往往造成流动空气的动能流失，使得风干系统的能耗较大，干燥成本较高。另外，现有的干燥设备，其对气流的加热方式，往往采用制热设备进行加热，由于干燥所需气流量大，因此，完全采用制热设备对气流进行加热，将消耗巨大的电能，造成干燥成本增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的物料干燥能源消耗大、干燥效率低的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种循环式干燥控制方法，用于物料的干燥，其特征在于，包括如下步骤：

A.物料入库后，循环风机开启，同时室内温度检测模块及湿度检测模块对温度和湿度进行实时检测；

B.当室内湿度值达到湿度设定值时，除湿机开启，进行除湿；

C.当室内温度值下降到设定的温度下限值时，除湿机停止除湿，同时制热机组开启，进行制热；

D.当室内温度值上升到高于设定的温度上限值时，制热机组停止制热；

E.重复步骤A至D，直到烘干时间达到设定的烘干时间。

进一步地，步骤E之后还包括：

F.重新设定湿度设定值、温度下限值及温度上限值后，执行步骤A至步骤E。

进一步地，步骤F完成后，重复执行步骤F2至4次。

采用上述多次干燥的方式，用户可以合理设置每次烘干的时间，以达到最佳的烘干效果。

具体地，若湿度达到湿度设定值时，距离上一次除湿机停止除湿的时间未达到预定的时间，除湿机不开启，待达到预定的时间后，除湿机开启；

具体地，若温度达到温度下限值时，距离上一次制热机组停止制热的时间未达到预定的时间，除湿机不开启，待达到预定的时间后，制热机组开启。

较佳地，步骤B中，除湿机进行除湿时，排湿风机与除湿风机同步启停。

具体地，所述制热机组制热采用太阳能光热热源和/或加热机组进行加热。

具体地，采用太阳能光热热源进行加热包括两种方式：方式一，太阳能辐射热源，采用阳光房加吸热层；方式二，采用太阳能真空管加热循环水，再通过循环水泵将循环水热量传导到干燥房。

优选地，采用太阳能光热热源和加热机组进行加热时，优先采用太阳能光热热源进行加热，当太阳能光热热源不足以使室内温度达到温度上限值时，开启加热机组进行加热。

针对上述方法，本发明还提供一种专门用于实现上述方法的包括控制器、环境检测装置、制热机组、除湿机组及循环风机，所述控制器分别与制热机组、环境检测装置、除湿机组及循环风机连接；

环境检测装置，用于实时检测待烘干物料所处室内环境的温度及湿度，并将检测的温度值及湿度值发送给控制器；

控制器，将接收的温度值及湿度值与设定的湿度设定值、温度下限值及温度上限值进行对比，根据对比结果分别向制热机组及除湿机组发送控制命令；

制热机组，根据控制器的控制命令执行开启制热或者停止制热操作；

除湿机组，根据控制器的控制命令执行开启除湿或者停止除湿操作；

循环风机，用于加速室内空气循环流动。

较佳地，还包括排湿风机，用于排湿，所述排湿风机与控制连接。

具体地，所述制热机组包括太阳能光热热源机组及加热机组，太阳能光热热源机组通过太阳能进行加热，加热机组采用电加热方式进行加热。

具体地，当制热机组收到控制器的制热命令后，优先开启太阳能光热热源机组进行加热，当太阳能光热热源机组加热不足以使温度达到温度上限值时，再开启加热机组进行加热。

本发明的有益效果是：1、使用本发明可降低运行成本：与传统电加热烘干节省运行费用达到92％，较单一空气源热泵烘干节省运行费用达到40-60％；2、使用本发明运行时间缩短，较传统烘干工艺烘干时间缩短约三分之一的时间，提高了产品加工效率；3、使用本发明成品外观成色好，口感佳，产品原有的香味损失少；4、本发明全自动化控制，无需人力，降低劳动强度和劳动人力成本，减少人为误操作，保证产品量化周期生产。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明为解决现有的物料干燥能源消耗大、干燥效率低的问题，提供一种循环式干燥控制方法，用于物料的干燥，该方法包括如下步骤：

步骤一.物料入库后，循环风机开启，同时室内温度检测模块及湿度检测模块对温度和湿度进行实时检测；

步骤二.当室内湿度值达到湿度设定值时，除湿机开启，进行除湿；

步骤三.当室内温度值下降到设定的温度下限值时，除湿机停止除湿，同时制热机组开启，进行制热；

步骤四.当室内温度值上升到高于设定的温度上限值时，制热机组停止制热；

步骤五.重复步骤一至四，直到烘干时间达到设定的烘干时间。

对应上述方法，本发明提供的循环式干燥控制系统，其特征在于，包括控制器、环境检测装置、制热机组、除湿机组及循环风机，所述控制器分别与制热机组、环境检测装置、除湿机组及循环风机连接；

环境检测装置，用于实时检测待烘干物料所处室内环境的温度及湿度，并将检测的温度值及湿度值发送给控制器；

控制器，将接收的温度值及湿度值与设定的湿度设定值、温度下限值及温度上限值进行对比，根据对比结果分别向制热机组及除湿机组发送控制命令；

制热机组，根据控制器的控制命令执行开启制热或者停止制热操作；

除湿机组，根据控制器的控制命令执行开启除湿或者停止除湿操作；

循环风机，用于加速室内空气循环流动。

实施例

采用本发明的烘干方法进行物料的烘干，整个烘干过程可以分为前期、中前期、中期、中后期、后期5个过程。

机组的温度控制区间，湿度控制区间，时间控制长短，用户可以根据烘干的5个时期要求的温度、湿度、时间的不同，自行进行设定。譬如时间长短控制：前期28小时、中前期8小时、中期20小时、中后期17小时、后期8小时。时间长短可以根据具体情况进行自由调整，每个时期制热机组启停温度值设定各不相同；每个时期除湿机组启停湿度设定值各不相同。

制热机组的启停，由温度控制，当室内温度值下降到设定的温度下限值时，制热机组开启，进行制热，当室内温度值上升到高于设定的温度上限值时，制热机组停止制热。制热机组制热采用太阳能光热热源和加热机组进行加热。太阳能光热热源采用两种方式：一、太阳能辐射热源，采用阳光房加吸热层；二、采用太阳能真空管加热循环水，再通过循环水泵将循环水热量传导到干燥房加热。其中优先满足太阳能光热热源，在有太阳能的情况下，干燥热源自动转换为光热热源，在光热热源不能满足使用要求的情况下，再自动运行加热机组，光热热源和自动加热机组的自动转换使用通过设定温度区间来实现。在太阳能光热热源充足的情况下，加热机组转换为除湿机组进行除湿，提高设备使用率和加快干燥进程降低干燥运行期。

烘干控制每个过程设备运行控制的流程：

控制器控制设备启动，循环风机即开始运行，直到烘干物料不需要烘干时，设备停止，循环风机停止，循环风机运行贯穿烘干整过程。

在整个设备运行期间，除湿机的启动由湿度控制，当湿度值升高到某个湿度设定值时机组启动，在除湿过程中，室内温度会逐渐下降，当温度降到设定温度下限值时机组停止运行。当除湿机停止运行时，制热机组立即启动制热，制热机组的启停由设定温度值控制，低于设定温度下限值时机组启动，高于设定温度上限值时停止，机组的间隔启停应有保护措施，不能频繁启停。若湿度达到湿度设定值时，距离上一次除湿机停止除湿的时间未达到预定的时间，控制器不控制除湿机开启，待达到预定的时间后，控制器控制除湿机开启；若温度达到温度下限值时，距离上一次制热机组停止制热的时间未达到预定的时间，控制器不控制除湿机开启，待达到预定的时间后，控制器控制制热机组开启。

烘干前期物料进库，启动控制器，循环风机一直运行，它不受温度湿度控制，当循环风机运行一段时间后，空气中的湿度逐渐增加，当湿度增加到一定设定值，除湿机启动除湿，温度会逐渐降低，湿度逐渐减小，当温度降低到一定温度值时，除湿机停止运行。

当除湿机停止运行时，制热机组启动，循环风机持续运行，温度逐渐上升，空气中的湿度也逐渐升高，当温度升高到设定温度值时，制热机组停止工作，循环风机持续运行，空气中的湿度继续增加，温度会降低，当温度低于设定温度值时，制热机组再次启动，温度升高，湿度继续增加，当湿度升高到设定值时，除湿机启动，制热机组停止；机组如此往复循环启停，直到达到设定时间，烘干前期结束，进入到烘干中前期。

烘干中前期的制热机组、除湿机组设定的温度值和湿度值与烘干前期设定值不一样，控制程序一样；烘干中前期结束，顺次进入到烘干中期、中后期、后期，直到烘干结束；在此烘干过程中，烘干的每一个阶段，设定的温度值和湿度值各不相同，用户可以根据自己的实际需要自行设定温度值和湿度值。

每种烘干物料不同，要求的干燥方式不一样，干燥方式可分四种：烘干、风干、冷干、冻干；在本控制系统，可根据物料干燥方式的不同，设定不同物料需要的温度，采取相对应的干燥方式即可实现；本控制系统可实现烘干、风干、冷干三种控制方式。

Claims (12)

1.循环式干燥控制方法，用于物料的干燥，其特征在于，包括如下步骤：

A.物料入库后，循环风机开启，同时室内温度检测模块及湿度检测模块对温度和湿度进行实时检测；

B.当室内湿度值达到湿度设定值时，除湿机开启，进行除湿；

C.当室内温度值下降到设定的温度下限值时，除湿机停止除湿，制热机组开启，进行制热；

D.当室内温度值上升到高于设定的温度上限值时，制热机组停止制热；

E.重复步骤A至D，直到烘干时间达到设定的烘干时间。

2.如权利要求1所述的循环式干燥控制方法，其特征在于，步骤E之后还包括：

F.重新设定湿度设定值、温度下限值及温度上限值后，执行步骤A至步骤E。

3.如权利要求2所述的循环式干燥控制方法，其特征在于，步骤F完成后，重复执行步骤F2至4次。

4.如权利要求2或3所述的循环式干燥控制方法，其特征在于，若湿度达到湿度设定值时，距离上一次除湿机停止除湿的时间未达到预定的时间，除湿机不开启，待达到预定的时间后，除湿机开启；

若温度达到温度下限值时，距离上一次制热机组停止制热的时间未达到预定的时间，除湿机不开启，待达到预定的时间后，制热机组开启。

5.如权利要求1至4任意一项所述的循环式干燥控制方法，其特征在于，步骤B中，除湿机进行除湿时，排湿风机与除湿风机同步启停。

6.如权利要求5所述的循环式干燥控制方法，其特征在于，所述制热机组制热采用太阳能光热热源和/或加热机组进行加热。

7.如权利要求6所述的循环式干燥控制方法，其特征在于，采用太阳能光热热源进行加热包括两种方式：方式一，太阳能辐射热源，采用阳光房加吸热层；方式二，采用太阳能真空管加热循环水，再通过循环水泵将循环水热量传导到干燥房。

8.如权利要求6或7所述的循环式干燥控制方法，其特征在于，采用太阳能光热热源和加热机组进行加热时，优先采用太阳能光热热源进行加热，当太阳能光热热源不足以使室内温度达到温度上限值时，开启加热机组进行加热。

9.循环式干燥控制系统，其特征在于，包括控制器、环境检测装置、制热机组、除湿机组及循环风机，所述控制器分别与制热机组、环境检测装置、除湿机组及循环风机连接；

环境检测装置，用于实时检测待烘干物料所处室内环境的温度及湿度，并将检测的温度值及湿度值发送给控制器；

控制器，将接收的温度值及湿度值与设定的湿度设定值、温度下限值及温度上限值进行对比，根据对比结果分别向制热机组及除湿机组发送控制命令；

制热机组，根据控制器的控制命令执行开启制热或者停止制热操作；

除湿机组，根据控制器的控制命令执行开启除湿或者停止除湿操作；

循环风机，用于加速室内空气循环流动。

10.如权利要求9所述的循环式干燥控制系统，其特征在于，还包括排湿风机，用于排湿，所述排湿风机与控制连接。

11.如权利要求9或10所述的循环式干燥控制系统，其特征在于，所述制热机组包括太阳能光热热源机组及加热机组，太阳能光热热源机组通过太阳能进行加热，加热机组采用电加热方式进行加热。

12.如权利要求11所述的循环式干燥控制系统，其特征在于，当制热机组收到控制器的制热命令后，优先开启太阳能光热热源机组进行加热，当太阳能光热热源机组加热不足以使温度达到温度上限值时，再开启加热机组进行加热。