CN106403520A - 一种高效一体化穿流式热泵干燥房 - Google Patents

一种高效一体化穿流式热泵干燥房 Download PDF

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Abstract

本发明涉及热泵干燥设备领域，特别涉及一种高效一体化穿流式热泵干燥房，属于热泵干燥房的优化技术。本发明包括干燥房、干燥室、物料架、热泵机组、轴流风机、保温墙体、热风风道、高温低湿空气、辅助风板、风道隔板、进风口、高温高湿空气、出风口、排湿口、低温高湿空气、新鲜空气、物料架挡风板和物料托盘。其中热泵机组和热风风道均安装在干燥房内，热风风道内安装有辅助风板，热风风道与干燥室之间由风道隔板隔开。干燥室靠近热风风道一侧有若干进风口，相对一侧有若干出风口，且进风口和出风口的位置与物料架上物料托盘之间的空隙相对应。相对现有技术，本发明结构简单，干燥均匀，干燥效果好，能耗损耗小。

Description

一种高效一体化穿流式热泵干燥房
技术领域
本发明涉及热泵干燥设备领域，特别涉及一种高效一体化穿流式热泵干燥房，属于干燥房的优化技术。
背景技术
当今世界能源日益短缺，干燥行业是极具节能潜力的行业，因此干燥技术研究开发的意义至关重要。干燥技术在国民经济生产过程中扮演者非常重要的作用，尤其食品加工、瓜果蔬菜、药物及生物制品等生产过程中的重要环节。
热泵是一种从低温热源吸收热量，并使其在较高温度下作为有效能加以利用的热能装置。热泵系统主要由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四大部件组成。
热泵干燥技术是20世纪70年代末发展起来的一项高新技术，因其独特的干燥原理，高效节能，初试快，热效率高，干燥质量好而越来越受到人们的重视。传统的干燥房中送风方式分为气流上升式和气流下降式两种。气流上升式的干燥房内气流自下而上运动，复合热气流的自然规律，因而气流上升的速度和传热都较快，在垂直方向上温差小。气流下降式的干燥房内气流自上而下运动，由风机带来的干燥房进出口压差使气流循环，干燥物料平面的温湿度比较均匀。然而这两种送风方式在沿干燥房长度方向即送风方向上都有很大的不均匀性，空气由送风口进入干燥房后，压力和速度都不断减小，从而影响干燥房内温度场、湿度场分布，随着干燥过程的进行，不均匀性会越来越明显，由送风不均匀性带来的温度湿度不均匀性会越来越严重，风速大的区域物料干燥的速率快，快速凋萎后缝隙变大，风速再次增加，往往导致干燥后物料质量参差不齐。当干燥房进行闭式循环时，不同于传统干燥房或密集型干燥房，在排湿阶段与外界空气的强制交换，改变干燥房内送风的风量和方向，由速度场不均匀性带来的温度场和湿度场不均匀性将会更加严重。
为克服传统干燥房内温度场和湿度场不均匀的缺陷，对干燥房内的热风风道和物料架进行设计，以减少物料干燥过程中的水平温差和垂直温差，达到均匀干燥房中物料的干燥质量目标和节能目标。
发明内容
本发明目的在于克服现有热泵干燥房的不足，提供一种高效一体化穿流式热泵干燥房，不仅解决了保温效果不好、能量消耗高的问题，还解决了干燥效果不好的问题，而且造价成本低、结构简单、可靠性好、制作安装方便，有效提高了热泵干燥房的干燥效率。
本发明通过以下技术方案完成：一种高效一体化穿流式热泵干燥房由干燥房、干燥室、物料架、热泵机组、轴流风机、保温墙体、热风风道、高温低湿空气、辅助风板、风道隔板、进风口、高温高湿空气、出风口、排湿口、低温高湿空气、新鲜空气、物料架挡风板和物料托盘组成。其中干燥房设置有保温墙体，对干燥房进行保温，在保温墙体的一侧设置有排湿口，在相邻的另一侧设置有新鲜空气入口；保温墙体内外层材料使用彩钢板，内外彩钢板之间填充聚氨酯保温材料。热泵机组和热风风道均安装在干燥房内；热风风道内安装有辅助风板。热风风道与干燥室之间由风道隔板隔开。干燥室靠近热风风道一侧有若干进风口，相对一侧有若干出风口，且进风口和出风口的位置与物料架上物料托盘之间的空隙相对应。物料架放置在干燥室内，物料架上有若干物料架挡风板和物料托盘。
工作原理：实际操作过程中，将需要干燥的物料置于干燥室的物料托盘上，通过热风风道中设置的轴流风机将高温低湿空气送入干燥室一侧的若干进风口，在从进风口进入干燥室内部。当高温低湿空气通过进风口进入干燥室后，由于受到物料架设置的物料架挡风板的作用，高温高湿空气从物料托盘上方经过托盘网眼穿流到物料托盘下方，高温低湿空气使物料的温度升高，物料中的水份蒸发到空气中，使得高温低湿空气湿度增大成为高温高湿空气，最后排出干燥室。随后高温高湿空气进入热泵机组加热除湿，再次成为高温低湿空气进入热风风道，并形成供干燥气流流动的循环通道。此外，干燥室内设置有温度传感器和湿度传感器，并且与控制器相连，当控制器检测到温度传感器传回来的温度值高于预先设定的温度最大值，控制器关闭热泵机组，此时只有轴流风机工作，直到控制器检测到温度传感器传回来的温度值低于预先设定的温度最大值，控制器启动热泵机组；当控制器检测到湿度传感器传回来的湿度值高于预先设定的湿度最大值，控制器启动热泵机组中的排湿风机，直到控制器检测到湿度传感器传回来的湿度值低于预先设定的湿度最大值，控制器关闭热泵机组中的排湿风机。
本发明与现有技术相比，具有如下优点。
1、本发明造价成本低、结构简单、可靠性好、制作安装方便、干燥效果好、干燥效率高。
2、热风风道和热泵机组均内置于干燥房内，不仅安装方便，而且热风风道无需做保温处理，管道损失的热量也在干燥房内。
3、同时采用循环干燥方式，可降低产品干燥所需能耗，降低干燥成本。
4、当干燥室内的温度过高时，控制系统会启动自动补新鲜空气和自动排风操作，以避免高温对作物等造成的不良影响，保证干燥产品质量。
附图说明
图1：本发明的系统结构示意图。
图2：本发明的侧视图。
图3：本发明干燥房内物料架结构示意图。
附图标记说明：1干燥房；2干燥室；3物料架；4热泵机组；5轴流风机；6保温墙体； 7热风风道；8高温低湿空气；9辅助风板；10风道隔板；11进风口；12高温高湿空气；13出风口；14排湿口；15低温高湿空气；16新鲜空气；17物料架挡风板；18物料托盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
如图1至图3所示，本发明所述的一种高效一体化穿流式热泵干燥房包括干燥房（1）、干燥室（2）、物料架（3）、热泵机组（4）、轴流风机（5）、保温墙体（6）、热风风道（7）、高温低湿空气（8）、辅助风板（9）、风道隔板（10）、进风口（11）、高温高湿空气（12）、出风口（13）、排湿口（14）、低温高湿空气（15）、新鲜空气（16）、物料架挡风板（17）和物料托盘（18）。
所述干燥房（1）设置有保温墙体（6），对干燥房（1）进行保温，在保温墙体（6）的一侧设置有排湿口（14），在相邻的另一侧设置有新鲜空气（16）入口。
所述保温墙体（6）内外层材料使用彩钢板，内外彩钢板之间填充聚氨酯保温材料，保温性能好，导热系数低，极大地提升了干燥房（1）的保温效果。
所述热泵机组（4）和热风风道（7）均安装在干燥房（1）内。热风风道（7）与干燥室（2）之间由风道隔板（10）隔开，安装方便，不做保温处理，因为热风风道（7）损失的热量也在干燥房（1）内，所以该热风风道（7）损失的热量小；热风风道（7）内安装有辅助风板（9），减小热风风道（7）内的局部阻力。
所述热风风道（7）与干燥室（2）之间由风道隔板（10）隔开。干燥室（2）靠近热风风道（7）一侧有若干进风口（11），相对一侧有若干出风口（13），且进风口（11）和出风口（13）的位置与物料架（3）上物料托盘（18）之间的空隙相对应。
所述物料架（3）放置在干燥室（2）内，物料架（3）上有若干物料架挡风板（17）和物料托盘（18）。当高温低湿空气（8）通过进风口（11）进入干燥室（2）后，由于受到物料架（3）设置的物料架挡风板（17）的作用，高温高湿空气（12）从物料托盘（18）上方经过托盘网眼穿流到物料托盘（18）下方，高温低湿空气（8）使物料的温度升高，物料中的水份蒸发到空气中，使得高温低湿空气（8）湿度增大成为高温高湿空气（12），最后排出干燥室（2）。在干燥室（2）内设置有整齐排列的物料架（3），需要干燥的物料放置在物料托盘（18）上，或者在干燥室（2）内设置悬挂物料架，将需要悬挂的干燥物料悬挂在悬挂物料架上。
所述干燥室（2）内设置有温度传感器和湿度传感器，并且与控制器相连，当控制器检测到温度传感器传回来的温度值高于预先设定的温度最大值，控制器关闭热泵机组（4），此时只有轴流风机（5）工作，直到控制器检测到温度传感器传回来的温度值低于预先设定的温度最大值，控制器启动热泵机组（4）；当控制器检测到湿度传感器传回来的湿度值高于预先设定的湿度最大值，控制器启动热泵机组（4）中的排湿风机，直到控制器检测到湿度传感器传回来的湿度值低于预先设定的湿度最大值，控制器关闭热泵机组（4）中的排湿风机。
总之，本发明造价成本低、结构简单、可靠性好、制作安装方便、干燥效果好、干燥效率高。
上述具体实施方式仅是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，而不应理解为对本发明专利保护范围的限制。本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出各种变化或者替代，也应属于本发明的保护范畴。

Claims (6)

1.一种高效一体化穿流式热泵干燥房，其特征在于：包括干燥房、干燥室、物料架、热泵机组、轴流风机、保温墙体、热风风道、高温低湿空气、辅助风板、风道隔板、进风口、高温高湿空气、出风口、排湿口、低温高湿空气、新鲜空气、物料架挡风板和物料托盘。
2.根据权利要求1中所述的一种高效一体化穿流式热泵干燥房，其特征在于：干燥房设置有保温墙体，对干燥房进行保温，在保温墙体的一侧设置有排湿口，在相邻的另一侧设置有新鲜空气入口。
3.根据权利要求1中所述的一种高效一体化穿流式热泵干燥房，其特征在于：热泵机组和热风风道均安装在干燥房内。
4.根据权利要求1中所述的一种高效一体化穿流式热泵干燥房，其特征在于：热风风道内安装有辅助风板，减小热风风道内的局部阻力。
5.根据权利要求1中所述的一种高效一体化穿流式热泵干燥房，其特征在于：干燥室被风道隔板隔离，干燥室靠近热风风道一侧有若干进风口，相对一侧有若干出风口，且进风口和出风口的位置与物料架上物料托盘之间的空隙相对应。
6.根据权利要求1中所述的一种高效一体化穿流式热泵干燥房，其特征在于：物料架放置在干燥室内，物料架上有若干物料架挡风板和物料托盘。
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