CN108224919A - 空气能热泵农产品烘干抽湿一体机 - Google Patents

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刘茂春
叶集辉
邓文兰
王波
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Abstract

本发明涉及物料烘干领域，特别是涉及一种空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，烘干筒对压力传感器施加的压力能反映出烘干筒内物料的重量，而物料的重量与物料本身的干燥程度有直接关系，因而控制器根据压力值来获知物料的干燥程度，并根据物料的干燥程度和/或烘干筒内的实时温度来调整压缩机的压缩功率，压缩机的压缩功率一变则其压缩出的制冷剂的温度也随之改变，从而使得制冷剂的温度能贴合物料的干燥程度，烘干机的干燥效果好，由于物料是逐步干燥的，因而压缩机的压缩功率也逐步降低，其能耗逐步减少，且无需事先设置余量，能耗更低。

Description

空气能热泵农产品烘干抽湿一体机
技术领域
本发明涉及物料烘干领域，特别是涉及一种空气能热泵农产品烘干抽湿一体机。
背景技术
烘干机是利用热能来降低物料水分的机械设备，其常被应用于农产品烘干。在烘干过程中，人们十分注重烘干机的能耗，因而各大厂家都针对烘干机的能耗问题进行改进，有人想出将空气源热泵与烘干机结合起来，利用空气源热泵能耗低的特点，实现烘干机的节能。但这种烘干机的缺点是需工作人员根据物料的输送量来预先设定好烘干所需温度变化过程，其应用操作十分复杂，且由于物料的种类、湿度等所带来不确定性，其设定经常会存有余量，以保证物料充分烘干，但这也导致物料烘干过程不够节能。
发明内容
本发明的目的为改善现有技术中的不足之处，而提供一种干燥效果好、节能的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
提供一种空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，包括压缩机、蒸发器、电子膨胀阀、制冷剂、转轮除湿筒和烘干筒，烘干筒内装有待烘干的物料，烘干筒的筒底和内壁上环绕有冷凝管，烘干筒的筒顶设有抽风机，压缩机将制冷剂加压，并将加压后的制冷剂被送入冷凝管中冷凝，冷凝后的制冷液先经电子膨胀阀减压，再送入蒸发器中进行蒸发吸热，最后送回压缩机；烘干筒中的空气被冷凝管加热成热气，以烘干烘干筒中的物料，抽风机恒定抽出烘干过程中产生的湿气并将湿气送入转轮除湿筒中除湿，除湿后的空气被送回烘干筒中继续加热；所述烘干机还包括MCU、压力传感器和温度感应器，温度感应器贴合在烘干筒的内壁在，温度感应器采集烘干筒内的温度给MCU；烘干筒的外壁上设有一圈凸沿，压力传感器垫于该凸沿的底部，压力传感器实时监测烘干筒对其施加的压力给MCU，MCU根据该温度上升和/或压力减轻，则降低压缩机的压缩功率。
其中，所述温度感应器是NTC热敏电阻，热敏电阻的一端接电源，另一端电连接至MCU的AD端口。
其中，所述冷凝管与烘干筒的连接处设有隔热层。
其中，所述隔热层是铝箔隔热卷材层。
其中，所述压力传感器设有三个，三个压力传感器分别与MCU电连接，三个压力传感器均匀环绕在烘干筒的外壁上。
其中，在转轮除湿筒和烘干筒之间还设有油污过滤器。
其中，所述抽风机的抽风口处设有过滤网，该过滤网的底面朝下凸出成球形弧面。
其中，所述过滤网是HEPA过滤网。
有益效果：
烘干筒对压力传感器施加的压力能反映出烘干筒内物料的重量，而物料的重量与物料本身的干燥程度有直接关系，因而控制器根据压力值来获知物料的干燥程度，并根据物料的干燥程度和/或烘干筒内的实时温度来调整压缩机的压缩功率，压缩机的压缩功率一变则其压缩出的制冷剂的温度也随之改变，从而使得制冷剂的温度能贴合物料的干燥程度，烘干机的干燥效果好，由于物料是逐步干燥的，因而压缩机的压缩功率也逐步降低，其能耗逐步减少，且无需事先设置余量，能耗更低。
附图说明
图1是本发明的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1，空气能热泵农产品烘干抽湿一体机包括离心式压缩机21、蒸发器24、电子膨胀阀23、制冷剂、转轮除湿筒32和烘干筒1，烘干筒1内装有待烘干的物料，烘干筒1的筒底和内壁上环绕有冷凝管22，烘干筒1的筒顶设有抽风机31。用导流管将压缩机21、冷凝管22、电子膨胀阀23和蒸发器24依次连通，导流管还联通压缩机21和蒸发器24，使压缩机21、冷凝管22、电子膨胀阀23和蒸发器24这四者实现首尾相接。使用时，压缩机21将低压低温的液态制冷剂加压成高温高压的气态制冷剂，然后将高温高压的气态制冷剂送入冷凝管22。高温高压的气态制冷剂流经冷凝管22时，在冷凝管22上翅片的散热作用下，与烘干筒1的筒内空气进行热交互，此时烘干筒1中的空气从高温高压的液体中吸热变成热气，高温高压的气态制冷剂被吸热则变成高压低温的液态制冷剂。高压低温的液态制冷剂被送容入电子膨胀阀23中减压，重新变成低压低温的液态制冷剂后，再被送回压缩机21中继续加压。在这个过程中，烘干筒1中产生了热气，热气在自然上升的过程中流过物料表面，并将物料表面的水分带走，从而对物料进行烘干。热气自然上升至烘干筒1的筒顶时，其已变成湿气，并被抽风机31从烘干筒1的筒顶处抽出至转轮除湿筒32中除湿，其中，转轮除湿筒32以市面上的压缩除湿式的转轮除湿筒32为佳，抽风机31的抽风功率固定，以恒定抽出风量。除湿后的空气被送回烘干筒1的底部以继续加热，为烘干筒1中补充空气，实现循环。
烘干机还设有MCU、压力传感器12和温度感应器4，其中温度感应器4贴合在烘干筒1的内壁在，温度感应器4采集烘干筒1内的温度信息给MCU；烘干筒1的外壁上设有一圈凸沿11，压力传感器12垫于该凸沿11的底部，压力传感器12实时监测烘干筒1对其施加的压力信息给MCU，当温度上升和/或压力减轻时，MCU减少压缩机21的压缩功率。具体地，MCU先预设有物料重量对应压缩机21压缩功率的曲线图，当烘干筒1内的物料被逐步烘干时，烘干筒1的重量下降，这个过程中MCU获取压力传感器12的压力信息，并据此换算出烘干筒1的重量，然后对照曲线图，查图得出该烘干筒1的重量下所应输出的压缩机21的压缩功率，然后控制压缩机21内的叶轮的转速，使得压缩机21输出相应的压缩功率。压缩功率被输出，再根据筒内的温度信息来微调，使压缩功率更符合实际情况，使得制冷剂的温度能贴合物料的干燥程度，烘干机的干燥效果好，由于物料是逐步干燥的，因而压缩机21的压缩功率也逐步降低，其能耗逐步减少，且无需事先设置余量，能耗更低。
为了简化电路结构，降低成本，将温度感应器4选用为防水功能的NTC热敏电阻，该热敏电阻的一端接电源，另一端电连接至控制器的AD端口。使用时，烘干筒1的筒内空气的温度上升，热敏电阻的阻值下降，使热敏电阻的分压效果减弱，MCU通过实时监测AD端口的电压即可换算出筒内空气的实时温度。在筒内空气的温度过高时，MCU主动停止压缩机21工作，使筒内空气降温。
优选地，购买现有的铝箔隔热卷材，将铝箔隔热卷材覆盖在冷凝管22与烘干筒1的连接处，以形成铝箔隔热卷材层，通过铝箔隔热卷材层来对冷凝管22与烘干筒1之间进行隔热处理，避免冷凝管22中热量流失至烘干筒1侧壁。
压力传感器12的数量以三个为佳，三个压力传感器12分别与MCU电连接，三个压力传感器12均匀环绕在烘干筒1的外壁上，从而均匀地监测烘干筒1的重量。
优选地，在转轮除湿筒32和烘干筒1之间还设有油污过滤器33，从而将来自物料中的油质从湿气中分离出来，避免油质重回烘干筒1中累积起来。
抽风机31的抽风口处设有HEPA过滤网5来对≥0.3μm颗粒进行过滤，该HEPA过滤网5的底面朝下凸出成球形弧面，湿气打在球形弧面时，其自然滑向球形弧面两侧，使得湿气击打球形弧面的声音减小。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，包括压缩机、蒸发器、电子膨胀阀、制冷剂、转轮除湿筒和烘干筒，烘干筒内装有待烘干的物料，烘干筒的筒底和内壁上环绕有冷凝管，烘干筒的筒顶设有抽风机，
压缩机将制冷剂加压，并将加压后的制冷剂被送入冷凝管中冷凝，冷凝后的制冷液先经电子膨胀阀减压，再送入蒸发器中进行蒸发吸热，最后送回压缩机；
烘干筒中的空气被冷凝管加热成热气，以烘干烘干筒中的物料，抽风机恒定抽出烘干过程中产生的湿气并将湿气送入转轮除湿筒中除湿，除湿后的空气被送回烘干筒中继续加热；
其特征在于：
所述烘干机还包括MCU、压力传感器和温度感应器，温度感应器贴合在烘干筒的内壁在，温度感应器采集烘干筒内的温度给MCU；
烘干筒的外壁上设有一圈凸沿，压力传感器垫于该凸沿的底部，压力传感器实时监测烘干筒对其施加的压力给MCU，MCU根据该温度上升和/或压力减轻，则降低压缩机的压缩功率。
2.根据权利要求1所述的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，其特征在于：所述温度感应器是NTC热敏电阻，热敏电阻的一端接电源，另一端电连接至MCU的AD端口。
3.根据权利要求1所述的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，其特征在于：所述冷凝管与烘干筒的连接处设有隔热层。
4.根据权利要求3所述的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，其特征在于：所述隔热层是铝箔隔热卷材层。
5.根据权利要求1所述的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，其特征在于：所述压力传感器设有三个，三个压力传感器分别与MCU电连接，三个压力传感器均匀环绕在烘干筒的外壁上。
6.根据权利要求1所述的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，其特征在于：在转轮除湿筒和烘干筒之间还设有油污过滤器。
7.根据权利要求1所述的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，其特征在于：所述抽风机的抽风口处设有过滤网，该过滤网的底面朝下凸出成球形弧面。
8.根据权利要求7所述的空气能热泵农产品烘干抽湿一体机，其特征在于：所述过滤网是HEPA过滤网。
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