CN108225003A - 节能热风干燥系统及节能热风干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节能热风干燥系统及节能热风干燥方法，属于干燥装置领域。节能热风干燥系统包括：送风管道；排风管道，排风管道上连接有排风风机；连通管道，连通管道的一端和送风管道连通，另一端和排风管道连通；多个干燥单元，多个干燥单元的一端均和送风管道连通，另一端均和排风管道连通。节能热风干燥方法包括如下步骤：调节增压风机的频率，使送风管道内处于微负压状态。调节排风风机的频率和排风阀的开度，使得各个干燥箱内部的气压均处于微负压状态。这种节能热风干燥系统及节能热风干燥方法在部分干燥单元不需要工作的时候，即可关闭，可以节约能耗。

Description

节能热风干燥系统及节能热风干燥方法

技术领域

本发明涉及干燥装置领域，具体而言，涉及一种节能热风干燥系统及节能热风干燥方法。

背景技术

干燥系统是印刷、复合、涂布、喷涂、喷漆生产设备主要的能源消耗单元，同时也是废气的主要排放源，干燥系统效能是生产设备性能评价指标的核心参数。

传统型干燥系统：传统型干燥系统一般采用的是多干燥单元并列式干燥系统，各单元干燥箱进风为单元独立进风口直接从生产场所吸入空气，各单元干燥箱排风并列接入一根总排风管由一台排风风机牵引排出。

带回风的并列式干燥系统：也有一些基于并列式干燥系统的改进方案，在单元干燥箱的排风管路和进风管路上增加一段回风管，使一部分回风循环进入干燥箱，如此可以在保证干燥风量的情况下减少干燥系统的总排风。

串联式干燥系统：专利公布号CN105444536A，公布了“一种串联式干燥系统”。可有效干燥系统的排风量。

传统干燥系统的总排风量约等于各单元干燥风量的总和，而为了保证干燥质量和干燥速度，干燥风量都不能太小，此类干燥系统的总排风都具有大风量、VOCs浓度低的特点，这会带来加热能耗高、VOCs治理难度大的一系列问题。

带回风的并列式干燥系统，理论上可通过调节各单元的回风量来有效减少系统总排风量，但回风量的调节非常困难，首先考虑安全因素，回风量过大可能导致烘箱内VOCs浓度超过安全限值；另外由于各单元干燥箱排风并列接入一根总排风管由一台排风风机牵引排出，还要考虑各单元间相互影响；因此在实际使用时，实际生产中生产操作人员通常不会频繁对回风量进行精细调整，而是为了满足大部分工艺，将回风量一般调节的比较小，这就导致在大部分情况下干燥系统的实际排风量仍然很大。

串联式干燥系统相对传统并列式干燥系统至少存在以下不足。

第一，采用串联式对干燥箱密闭性要求较高，且在实际应用中串联的干燥单元数量不宜过多，主要原因就是为减少干燥内的气体漏出，一般干燥箱都需要调节成处于微负压状态，这样周边的气体就被吸入一些进入干燥箱，最终导致整个串联管路上的风量会依次增大，干燥箱的密闭性越差、串联的数量越多，过程中增加的风量就越大，而干燥风量过大可能会影响套印精度。

第二，实际生产中，对于某些产品，干燥系统的干燥单元并不需要全部工作，但串联式干燥系统中，当有干燥单元不工作时不工作时，此单元的干燥箱作为气流通道仍然必须要有气流通过，此单元的送风风机也必须工作，这无疑会增加不必要的泄露和能耗。

发明内容

本发明提供了一种节能热风干燥系统，旨在解决现有技术中节能热风干燥系统存在的上述问题；

本发明还提供了一种节能热风干燥方法，旨在解决现有技术中节能热风干燥方法存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种节能热风干燥系统，包括：

送风管道；

排风管道，所述排风管道上连接有排风风机，所述排风风机用于将所述排风管道中的气体排出到外界环境中；

连通管道，所述连通管道的一端和所述送风管道连通，另一端和所述排风管道连通；

多个干燥单元，多个所述干燥单元的一端均和所述送风管道连通，另一端均和所述排风管道连通；

所述干燥单元包括：

干燥箱；

送风风机，所述送风风机和所述干燥箱连接，所述送风风机用于将所述送风管道中的气体排出到所述干燥箱中。

在本发明较佳的实施例中，所述连通管道上连接有增压风机，所述增压风机用于将所述排风管道中的气体排出到所述送风管道中。

在本发明较佳的实施例中，所述连通管道上具有新风口，所述新风口设置在所述增压风机进风口的一侧。

在本发明较佳的实施例中，所述干燥单元包括：

第一加热件，所述第一加热件设置在所述干燥箱和所述送风管道之间，所述第一加热件用于为从所述送风管道进入到所述干燥箱中的气体加热。

在本发明较佳的实施例中，所述连通管道上连接有第二加热件，所述第二加热件用于为所述连通管道中的气体进行加热。

在本发明较佳的实施例中，所述干燥箱和所述排风管道之间设置有排风阀，所述排风阀用于控制所述干燥箱中的气体流入到所述排风管道中的流量。

在本发明较佳的实施例中，所述增压风机和所述排风风机均为变频风机。

在本发明较佳的实施例中，所述连通管道和所述送风管道的连接处位于所述送风管道的中部，所述连通管道和所述排风风管道的连接处位于所述排风管道的中部。

在本发明较佳的实施例中，所述送风管道上连接有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于测量所述送风管道内的气压；

所述排风管道上连接有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于测量所述排风管道内的气压；

所述干燥箱上具有第三压力传感器，所述第三压力传感器用于测量所述干燥箱内的气压；

所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述送风风机和所述排风风机均和控制器电连接，所述控制器用于根据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器以及所述第三压力传感器的信号控制所述增压风机和所述排风风机的频率。

一种节能热风干燥方法，包括如下步骤：

根据第一压力传感器的反馈值，调节增压风机的频率，使送风管道内处于微负压状态；

将排风阀的开度调节到最大，逐步增加排风风机的频率，直至所有的干燥箱内均处于负压状态，读取此时第二压力传感器的反馈的压力值，调节排风风机的频率使排风管道内始终趋近于此压力值；

逐个调节排风阀的开度，使得各个干燥箱内部的气压均处于微负压状态；

其中，微负压状态为相对压力处于-100Pa～0Pa之间。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的节能热风干燥系统，在使用的时候，可以利用送风管道分别为多个干燥单元进行送风，利用排风管道分别将多个干燥单元中的气体排出，从而可以在部分干燥单元不需要工作的时候，只需要将这部分干燥单元关闭即可，从而在部分干燥单元不需要工作的时候，即可关闭，可以节约能耗，并且利用连通管道，可以将排风管道中的部分气体引入到送风管道的内部，从而可以实现废气的循环利用，有利于减少排出风量、提高排出的气体中的VOCs的浓度，从而便于对排出的气体中的VOCs进行清除。

本发明提供的节能热风干燥方法，在使用的时候，通过调节增压风机的频率，使送风管道内处于微负压状态，既可以避免送风管道内的气体进入不工作的干燥单元，也可以减少外界环境中的气体通过不工作的干燥单元向系统内泄漏的量，减少无效排风；通过调节排风风机的频率和排风阀的开度，使得各个干燥箱内部的气压均处于微负压状态，从而可以使得所有的干燥箱内的气压均达到微负压状态，可以使得干燥箱内部的气体不会从缝隙中流出，并且外界环境中的气体较少的由缝隙中流入到干燥箱的内部，减少外界环境中的气体的流入，减少无效排风。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的节能热风干燥系统的机构示意图；

图2是本发明实施方式提供的节能热风干燥系统中连通管道和送风管道的连接处位于送风管道的中部的结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的节能热风干燥系统中干燥单元的结构示意图；

图4是本发明实施方式提供的节能热风干燥系统中新风口的结构示意图。

图标：100-节能热风干燥系统；110-送风管道；111-第一压力传感器；120-连通管道；121-第二加热件；122-增压风机；130-新风管道；131-新风口；132-风量调节阀；140-干燥单元；141-干燥箱；142-第一加热件；143-送风风机；144-排风阀；145-第三压力传感器；150-排风管道；151-第二压力传感器；152-排风风机。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本实施例提供了一种节能热风干燥系统100，请参阅图1、图2、图3以及图4，这种节能热风干燥系统100包括：

送风管道110；

排风管道150，排风管道150上连接有排风风机152，排风风机152用于将排风管道150中的气体排出到外界环境中；

连通管道120，连通管道120的一端和送风管道110连通，另一端和排风管道150连通；

多个干燥单元140，多个干燥单元140的一端均和送风管道110连通，另一端均和排风管道150连通；

干燥单元140包括：干燥箱141和送风风机143，送风风机143和干燥箱141连接，送风风机143用于将送风管道110中的气体排出到干燥箱141中；

送风管道110为多个干燥单元140分别提供气体，从而多个干燥单元140的供气之间相互独立，每个干燥单元140可以独立供气，从而在部分干燥单元140不需要工作的时候，只需要将不需要工作的干燥单元140关闭即可，从而可以节约能耗。

连通管道120将送风管道110和排风管道150连通在一起，可以实现将排风管道150中的部分气体导入到送风管道110的内部，利用部分排风管道150内的气体为干燥箱141进行干燥，可以有效减少对外排风量、提高排气管道排出的气体中的VOCs的浓度，从而可以方便对排气管道排出的气体中的VOCs进行清除。

可选的，在本实施例中，连通管道120上连接有增压风机122，增压风机122用于将连通管道120中的气体排出到送风管道110中。

增压风机122可以为各个送风风机143的风压要求提供保障。

可选的，在本实施例中，连通管道120上具有新风口131，新风口131设置在靠近增压风机122进风口的一侧。

新风口131可以使得外界环境中的气体可以进入到连通管道120中，进而进入到送风管道110的内部，参与干燥系统的循环。

新风口131为连通管道120、进风管道、干燥单元140以及排风管道150提供外界的空气，可以使得连通管道120、进风管道、干燥单元140以及排风管道150中的VOCs的浓度保持在安全的范围内，有利于提高整个干燥系统的使用安全性。

可选的，在本实施例中，干燥单元140包括：

第一加热件142，第一加热件142设置在干燥箱141和送风管道110之间，第一加热件142用于为从送风管道110进入到干燥箱141中的气体加热。

送风风机143将送风管道110中的气体排出到干燥箱141中，而第一加热件142可以加热从送风管道110流动到干燥箱141中的气体，从而可以实现进入到干燥箱141内部的气体达到所需的温度。

其中，在本实施例中，第一加热件142可以采用电热丝，也可以采用高温介质。

其中，高温介质包括但不限于：热水、导热油、蒸汽、热风。

采用高温介质作为热源，可以方便对废气焚烧装置的余热、太阳能等廉价热源的利用，从而提高干燥系统的经济效益。

可选的，在本实施例中，干燥箱141和排风管道150之间设置有排风阀144，排风阀144用于控制干燥箱141中的气体流入到排风管道150中的流量，并且当干燥单元140不工作时，排风阀144关闭，可以隔断干燥箱141和排风管道150之间的气流通道。

可选的，在本实施例中，增压风机122和排风风机152均为变频风机。通过控制增压风机122的频率，可以控制送风管道110内的压力，可以实现送风管道110内处于微负压状态；通过调节排风风机152的频率和排风阀144的开度可以使各干燥箱141内部处于微负压状态。

其中，在本实施例中，微负压状态为相对压力处于-100Pa～0Pa之间。

可选的，在本实施例中，连通管道120和送风管道110的连接处位于送风管道110的中部；连通管道120和排风管道150的连接处位于送风管道110的中部。

由于各干燥单元140与送风管道110的连接处位置不同，连通管道120中的气体进入到送风管道110之后再进入各干燥单元140的阻力也就各不相同，将连通管道120和送风管道110的连接处设置在送风管道110的中部，可以最大程度的均衡气流阻力。同时将连通管道120和排风管道150的连接处设置在送风管道110的中部便于结构设计。

可选的，在本实施例中，连通管道120上连接有第二加热件121，第二加热件121用于为连通管道120中的气体进行加热。

利用第二加热件121为连通管道120中的气体进行集中加热，可以降低各干燥单元140内第一加热件142的加热功率，可以有效降低成本。

并且，第二加热件121可以采用高温介质作为热源，可以方便对废气焚烧装置的余热、太阳能等廉价热源的利用，从而提高干燥系统的经济效益。

可选的，在本实施例中，新风口131上延伸有新风管道130。

新风管道130的开口可以设置在外界环境中废气浓度较高的位置，利用新风口131将外界环境中废气浓度较高的位置的空气吸入到连通管道120的内部，可以有效改善外界环境中的空气。

可选的，在本实施例中，新风口131上连接有风量调节阀132。

利用风量调节阀132，可以对新风口131中进入到连通管道120的气体的流量进行调节。

可选的，在本实施例中，进风管道上连接有第一压力传感器111，第一压力传感器111用于测量和反馈进风管道内的气压；

排风管道150上连接有第二压力传感器151，第二压力传感器151用于测量和反馈排风管道150内的气压；

干燥箱141上具有第三压力传感器145，第三压力传感器145用于测量和反馈干燥箱141内的气压；

可选的，变频风机可以采用诺舟公司生产的型号为G-100A的变频风机，这种变频风机为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的结构、结构间的连接关系以及使用时的供电方式和使用方法均为现有技术，在此不再赘述。

第一压力传感器111、第二压力传感器151、第三压力传感器145、增压风机122和排风风机152均和控制器电连接，控制器用于根据第一压力传感器111、第二压力传感器151以及第三压力传感器145的信号控制增压风机122和排风风机152的频率。

在使用的时候，第一压力传感器111可以测量送风管道110内的气压，第二压力传感器151可以测量排气管道内的气压，第三压力传感器145可以测量干燥箱141内部的气压，而控制器可以将第一压力传感器111、第二压力传感器151以及第三压力传感器145中的数据采集处理，然后控制增压风机122和排风风机152的频率。

可选的，在本实施例中，第一压力传感器111、第二压力传感器151以及第三压力传感器145均可以采用北京星仪传感器技术有限公司生产的型号为CYYZ11的压力传感器，这种压力传感器可以测量气体或者液体的压力，为本领域技术人员所熟知的电子元件，其具体的结构、结构之间的连接方式以及使用时的供电方式、使用方法等均为现有技术，在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，控制器可以是一种集成电路芯片，其具有信号的处理能力。这种控制器可以采用型号为LPC1114FDB48，LQFP48封装。这种控制器为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的结构，结构之间的连接关系以及使用时的供电方式和使用方法均为现有技术，在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，增压风机122和排风风机152的供电均可以采用电网供电或者蓄电池供电的方式进行供电，其具体的供电方式为现有技术，在此不再赘述。

本实施例提供的节能热风干燥系统100的工作原理是，在工作的时候，可以利用送风管道110分别为多个干燥单元140进行送风，利用排风管道150分别将多个干燥单元140中的气体排出，从而可以在部分干燥单元140不需要工作的时候，只需要将这部分干燥单元140关闭即可，从而在部分干燥单元140不需要工作的时候，即可关闭，可以节约能耗，并且利用连通管道120，可以将排风管道150中的部分气体引入到送风管道110的内部，从而可以实现废气的循环利用，有利于提高排出的气体中的VOCs的浓度，从而便于对排出的气体中的VOCs进行清除。

实施例二

本实施例提供了一种节能热风干燥方法，这种节能热风干燥方法包括如下步骤：

根据第一压力传感器111的反馈值，调节所述增压风机122的频率，使送风管道110内处于微负压状态。

将排风阀144的开度调节到最大，逐步增加排风风机152的频率，直至所有的干燥箱141内均处于负压状态，读取此时第二压力传感器151的反馈的压力值，调节排风风机152的频率使排风管道150内始终趋近于此压力值。

逐个调节排风阀144的开度，使得各个干燥箱141内部的气压均处于微负压状态。

其中，微负压状态为相对压力处于-100Pa～0Pa之间。

通过将排风阀144的开度调节到最大，逐步增加排风风机152的频率，直至所有的干燥箱141内均处于负压状态，可确定使得各个干燥箱141内部的气压均处于微负压状态最小压力差，但此时由于各干燥箱141及其管路上的风阻差异，部分干燥箱141内的气压可能已经低于微负压状态，会导致从干燥箱141的缝隙处漏入外界的气流量增加，此时调节排风风机152的频率维持此最小压力差，同时逐个调节排风阀144的开度，就可以使得各个干燥箱141内部的气压均处于微负压状态。

可选的，在本实施例中，将排风阀144的开度调节到最大，逐步增加排风风机152的频率，在排风风机152的频率增加至最大，还有干燥箱141内的不处于负压状态，降低增压风机122的频率，直至所有的干燥箱141内均处于负压。

系统中增压风机122和送风风机143是串联的，通过降低增压风机122的频率降低增压风机122的输出风压，可以降低送风风机143的送风量。

本实施例提供的节能热风干燥方法的有益效果为，在使用的时候，调节增压风机122的频率使送风管道110内始终处于微负压状态，可以使送风风机143送入干燥箱141内的风量保持稳定，保证干燥质量，并且可以避免送风管道110内的气体进入不工作的干燥单元140，也可以减少外界环境中的气体通过不工作的干燥单元140向系统内泄漏的量，减少无效排风；通过调节排风风机152的频率和排风阀144的开度，使得各个干燥箱141内部的气压均处于微负压状态，从而可以使得所有的干燥箱141内的气压均达到微负压状态，可以使得干燥箱141内部的气体不会从缝隙中流出，并且外界环境中的气体较少的由缝隙中流入到干燥箱141的内部，减少外界环境中的气体的流入，减少无效排风。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能热风干燥系统，其特征在于，包括：

送风管道；

排风管道，所述排风管道上连接有排风风机，所述排风风机用于将所述排风管道中的气体排出到外界环境中；

连通管道，所述连通管道的一端和所述送风管道连通，另一端和所述排风管道连通；

多个干燥单元，多个所述干燥单元的一端均和所述送风管道连通，另一端均和所述排风管道连通；

所述干燥单元包括：

干燥箱；

送风风机，所述送风风机和所述干燥箱连接，所述送风风机用于将所述送风管道中的气体排出到所述干燥箱中。

2.根据权利要求1所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述连通管道上连接有增压风机，所述增压风机用于将所述排风管道中的气体排出到所述送风管道中。

3.根据权利要求2所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述连通管道上具有新风口，所述新风口设置在所述增压风机进风口的一侧。

4.根据权利要求1所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述干燥单元包括：

第一加热件，所述第一加热件设置在所述干燥箱和所述送风管道之间，所述第一加热件用于为从所述送风管道进入到所述干燥箱中的气体加热。

5.根据权利要求1所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述连通管道上连接有第二加热件，所述第二加热件用于为所述连通管道中的气体进行加热。

6.根据权利要求2所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述干燥箱和所述排风管道之间设置有排风阀，所述排风阀用于控制所述干燥箱中的气体流入到所述排风管道中的流量。

7.根据权利要求2所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述增压风机和所述排风风机均为变频风机。

8.根据权利要求1所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述连通管道和所述送风管道的连接处位于所述送风管道的中部，所述连通管道和所述排风风管道的连接处位于所述排风管道的中部。

9.根据权利要求2所述的节能热风干燥系统，其特征在于，所述送风管道上连接有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于测量所述送风管道内的气压；

所述排风管道上连接有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于测量所述排风管道内的气压；

所述干燥箱上具有第三压力传感器，所述第三压力传感器用于测量所述干燥箱内的气压；

所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述送风风机和所述排风风机均和控制器电连接，所述控制器用于根据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器以及所述第三压力传感器的信号控制所述增压风机和所述排风风机的频率。

10.一种节能热风干燥方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据第一压力传感器的反馈值，调节增压风机的频率，使送风管道内处于微负压状态；

将排风阀的开度调节到最大，逐步增加排风风机的频率，直至所有的干燥箱内均处于负压状态，读取此时第二压力传感器的反馈的压力值，调节排风风机的频率使排风管道内始终趋近于此压力值；

逐个调节排风阀的开度，使得各个干燥箱内部的气压均处于微负压状态；

其中，微负压状态为相对压力处于-100Pa～0Pa之间。