CN108917327A - 一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置及方法 - Google Patents

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CN108917327A CN201811087858.0A CN201811087858A CN108917327A CN 108917327 A CN108917327 A CN 108917327A CN 201811087858 A CN201811087858 A CN 201811087858A CN 108917327 A CN108917327 A CN 108917327A
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黄平
吴恩辉
侯静
李军
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Abstract

本发明公开了一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，包括干燥箱体以及供热组件，干燥箱体内设置有载料容器，供热组件包括太阳能集热子系统和空气热泵子系统，太阳能集热子系统包括太阳能集热组件，太阳能集热组件设置有第一进气管和第一排气管；空气热泵子系统包括空气源热泵，空气源热泵设置有第二进气管、第二排气管、空气热源进口和空气热源排口，第一排气管和第二排气管与干燥箱体的底部相通。还公开了一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥方法，包括：将可膨胀石墨装入载料容器；太阳能集热子系统供热干燥；空气热泵子系统供热干燥。本发明利用清洁能源代替传统加热器，大幅度地减少用电量，节约生产成本。

Description

一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置及方法
技术领域
本发明涉及领域可膨胀石墨制备设备领域，具体涉及一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置及方法。
背景技术
膨胀石墨在生产、生活当中的用途比较广泛，而可膨胀石墨是制备膨胀石墨的前端产品，可膨胀石墨的干燥情况是决定膨胀石墨膨化容积的重要因素。目前，主要利用天然鳞片石墨为原料进行插层和氧化来制备可膨胀石墨。可膨胀石墨的制备工艺种类比较多，能量消耗比较大，其中，干燥这个环节是在40～60℃下进行的，干燥时间在3～5h能够保证膨化容积最大，干燥过程一般采用电加热器供能，需要消耗大量的电能，生产成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置及方法，利用太阳能与空气热泵联合供能，替代现有的电加热装置，从而降低能耗，降低生产成本。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，包括干燥箱体以及供热组件，所述干燥箱体内设置有可拆卸的载料容器，
所述供热组件包括太阳能集热子系统和空气热泵子系统，所述太阳能集热子系统包括太阳能集热组件，所述太阳能集热组件设置有第一进气管和第一排气管，所述第一排气管与干燥箱体的底部相通；
所述空气热泵子系统包括空气源热泵，所述空气源热泵设置有第二进气管、第二排气管、空气热源进口和空气热源排口，所述第二排气管与干燥箱体的底部相通；
干燥箱体的顶部设置有排气口。
进一步地，所述第一进气管和第二进气管均与一总进气管相连，所述总进气管上设置有进气驱动机构，且第一进气管上设置有第一阀门，第二进气管上设置有第二阀门。
进一步地，所述第一排气管和第二排气管均与一总排气管相连，所述总排气管上设置有排气驱动机构。
进一步地，所述第一进气管上设置有第一温度检测元件，所述第一排气管上设置有第二温度检测元件，所述总排气管上设置有第三温度检测元件。
进一步地，所述排气口通过回收管与空气热源进口相连通，所述回收管上设置有回收驱动机构、第四温度检测元件以及第三阀门。
进一步地，所述干燥箱体内设置有第五温度检测元件。
采用上述太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置的太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥方法，包括
将待干燥的可膨胀石墨装入载料容器；
太阳能集热子系统将冷空气加热成热空气后从干燥箱体的底部通入干燥箱体，热空气从下至上流动，对载料容器中的可膨胀石墨加热并将可膨胀石墨中的水分带走，最后从排气口排出；
空气热泵子系统将冷空气加热成热空气后从干燥箱体的底部通入干燥箱体，热空气从下至上流动，对载料容器中的可膨胀石墨加热并将可膨胀石墨中的水分带走，最后从排气口排出。
进一步地，所述太阳能集热子系统包括太阳能集热组件，所述太阳能集热组件设置有第一进气管和第一排气管，所述第一排气管与干燥箱体的底部相通；
所述空气热泵子系统包括空气源热泵，所述空气源热泵设置有第二进气管、第二排气管、空气热源进口和空气热源排口，所述第二排气管与干燥箱体的底部相通；
所述第一进气管和第二进气管均与一总进气管相连，所述总进气管上设置有进气驱动机构，且第一进气管上设置有第一阀门，第二进气管上设置有第二阀门；
所述第一排气管和第二排气管均与一总排气管相连，所述总排气管上设置有排气驱动机构；
所述第一进气管上设置有第一温度检测元件，所述第一排气管上设置有第二温度检测元件，所述总排气管上设置有第三温度检测元件；
干燥过程为：
关闭第二阀门和空气源热泵，开启第一阀门，进气驱动机构将冷空气送入太阳能集热组件，太阳能集热组件吸收太阳能并将冷空气加热为热空气，冷空气进入第一排气管，第二温度检测元件检测第一排气管中的热空气温度T1，
如果60℃≥T1≥40℃，则将第一排气管中的热空气直接通入干燥箱体；
如果T1＞60℃，则开启第二阀门，进气驱动机构将部分冷空气送入第二进气管，冷空气经过空气源热泵和第二排气管后进入总排气管，冷空气与第一排气管中的热空气在总排气管中混合，第三温度检测元件检测混合空气的温度T2，并通过控制第一阀门和第二阀门的流量，将混合空气的温度T2控制为60℃≥T2≥40℃；
如果T1＜40℃，则开启第二阀门和空气源热泵，进气驱动机构将部分冷空气通过第二进气管送入空气源热泵，冷空气在空气源热泵中被加热为热空气并进入第二排气管，第二排气管中的热空气与第一排气管中的热空气在总排气管中混合，第三温度检测元件检测混合空气的温度T3，并通过控制第一阀门和第二阀门的流量，将混合空气的温度T3控制为60℃≥T3≥40℃。
进一步地，所述排气口通过回收管与空气热源进口相连通，所述回收管上设置有回收驱动机构、第四温度检测元件以及第三阀门；
从排气口排出的废气通过回收管进入空气源热泵，空气源热泵将废气中的余热转移至通过第二进气管通入的冷空气中，实现余热回收利用。
进一步地，所述干燥箱体内设置有3层载料容器，最下层载料容器中盛放粒度大于或等于60目的可膨胀石墨，中间的载料容器中盛放粒度小于60目且大于80目的可膨胀石墨，最上层的载料容器中盛放粒度小于或等于80目的可膨胀石墨。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用太阳能集热子系统和空气热泵子系统替代传统的加热器供能，能够大幅度地减少用电量，节约生产成本，且太阳能和空气能均为清洁能源，不会产生污染，有利于环境保护。
附图说明
图1为本发明的示意图。
附图标记：11—干燥箱体；13—载料容器；14—排气口；15—回收管；16—回收驱动机构；17—第三阀门；21—太阳能集热组件；22—第一进气管；23—第一排气管；24—第一阀门；31—空气源热泵；32—第二进气管；33—第二排气管；34—空气热源进口；35—空气热源排口；36—第二阀门；4—总进气管；41—进气驱动机构；5—总排气管；51—排气驱动机构；61—第一温度检测元件；62—第二温度检测元件；63—第三温度检测元件；64—第四温度检测元件；65—第五温度检测元件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，包括干燥箱体11以及供热组件，所述干燥箱体11内设置有可拆卸的载料容器13，干燥箱体11的顶部设置有排气口14。干燥箱体11可采用现有长方体形或圆筒形的耐腐蚀金属箱体，具体可以是钛-铝合金材质。可在干燥箱体11的内壁或者外壁设置保温层，以降低热损耗。载料容器13用于盛装待干燥的可膨胀石墨颗粒，可以采用钛-铝复合材质的箱体，箱体的四周为钛-铝薄板，上、下表面为相同孔径筛网结构。将载料容器13可拆卸设置在干燥箱体11内，便于可膨胀石墨的装入和取出，具体地，可以在干燥箱体11的内部设置多层支撑架，将载料容器13自然放置于支撑架上；此外，载料容器13也可以设置为与干燥箱体11滑动配合的抽屉式结构。
所述供热组件包括太阳能集热子系统和空气热泵子系统，所述太阳能集热子系统包括太阳能集热组件21，所述太阳能集热组件21设置有第一进气管22和第一排气管23，所述第一排气管23与干燥箱体11的底部相通。太阳能集热组件21可采用平板空气集热器，能够吸收太阳能并将冷空气加热，具体地，外界的冷空气通过第一进气管22进入太阳能集热组件21，经过太阳能集热组件21加热为热空气后从第一排气管23排入干燥箱体11的底部，热空气从下至上流动，对可膨胀石墨加热，促使可膨胀石墨的水分蒸发，最后热空气变为废气从排气口14排出。
所述空气热泵子系统包括空气源热泵31，所述空气源热泵31设置有第二进气管32、第二排气管33、空气热源进口34和空气热源排口35，所述第二排气管33与干燥箱体11的底部相通。空气源热泵31以空气中的能量作为主要动力，通过少量电能驱动压缩机运转，实现能量的转移。本发明中，外界空气作为热源和导热介质，部分空气从空气热源进口34进入空气源热泵31，部分空气从第二进气管32进入空气源热泵31，空气源热泵31将热源空气中的热量转移到导热介质空气中，从而将导热介质空气加热为热空气，热空气从第二排气管33排出并进入干燥箱体11的底部，对可膨胀石墨进行烘干。而失去热量的热源空气从空气热源排口35排空。
第一进气管22和第二进气管32上可分别设置进气驱动机构41，为了减少设备量，降低成本，所述第一进气管22和第二进气管32均与一总进气管4相连，所述总进气管4上设置有进气驱动机构41，且第一进气管22上设置有第一阀门24，第二进气管32上设置有第二阀门36。进气驱动机构41用于为冷空气的进气提供动力，可采用气泵、风机等设备。第一阀门24和第二阀门36用于空气冷空气进气路径以及进气流量，从而实现加热得到的热空气的温度。
同理，第一排气管23和第二排气管33可以分别直接与干燥箱体11连通，优选的，所述第一排气管23和第二排气管33均与一总排气管5相连，所述总排气管5上设置有排气驱动机构51，且总排气管5与干燥箱体11的底部连通。排气驱动机构51为热空气进入干燥箱体11提供动力，可采用气泵、风机等。第一排气管23和第二排气管33通过三通阀与总排气管5连通。空气源热泵31和太阳能集热组件21中排出的热空气在总排气管5中混合后再进入干燥箱体11。
所述第一进气管22上设置有第一温度检测元件61，所述第一排气管23上设置有第二温度检测元件62，所述总排气管5上设置有第三温度检测元件63。第一温度检测元件61用于检测进入太阳能集热组件21的冷空气温度，也就是外界空气的温度；第二温度检测元件62用于第一排气管23内的热空气温度，第三温度检测元件63用于检测在总排气管5中的混合空气的温度，根据，第三温度检测元件63的检测结果对整个系统进行调整，保证通入干燥箱体11的空气温度合适，避免温度过高或过低，具体地干燥过程为：
关闭第二阀门36和空气源热泵31，即空气源热泵31断电不工作，开启第一阀门24，进气驱动机构41将冷空气送入太阳能集热组件21，太阳能集热组件21吸收太阳能并将冷空气加热为热空气，冷空气进入第一排气管23，第二温度检测元件62检测第一排气管23中的热空气温度T1，
如果60℃≥T1≥40℃，则将第一排气管23中的热空气直接通入干燥箱体11。此时，太阳光线强度适中，不需要空气源热泵31工作就能够满足供热需求。
如果T1＞60℃，则太阳光线较强，太阳能集热组件21输出的热空气温度过高，因此需要适当的降温，具体地，开启第二阀门36，空气源热泵31还是断电不工作，进气驱动机构41将部分冷空气送入第二进气管32，冷空气经过空气源热泵31和第二排气管33后进入总排气管5，冷空气与第一排气管23中的热空气在总排气管5中混合，第三温度检测元件63检测混合空气的温度T2，并通过控制第一阀门24和第二阀门36的流量，将混合空气的温度T2控制为60℃≥T2≥40℃。可通过第一阀门24控制进入太阳能集热组件21的冷空气量(也是从第一排气管23中的热空气输出量)，同时通过第二阀门36控制进入总排气管5的冷空气量，冷空气与第一排气管23中的热空气在总排气管5中混合，可使第一排气管23输出的热空气的温度降低，且能够维持在40℃至60℃，可膨胀石墨的最佳烘干温度。
如果T1＜40℃，则太阳光线较弱，不能满足供热需要，因此开启第二阀门36和空气源热泵31，空气源热泵31通电运行，进气驱动机构41将部分冷空气通过第二进气管32送入空气源热泵31，冷空气在空气源热泵31中被加热为热空气并进入第二排气管33，第二排气管33中的热空气与第一排气管23中的热空气在总排气管5中混合，第三温度检测元件63检测混合空气的温度T3，并通过控制第一阀门24和第二阀门36的流量，将混合空气的温度T3控制为60℃≥T3≥40℃。在这个过程中，空气源热泵31和太阳能集热组件21同时工作，以满足供热需求。
综上，本装置可根据太阳光线的强弱科学、合理地利用太阳能集热子系统和空气热泵子系统，使太阳能集热子系统和空气热泵子系统协同运行，避免空气热泵子系统不必要的能耗，进一步地降低能耗，且能够向干燥箱体11提供温度合适、适宜于可膨胀石墨烘干的热风，保证可膨胀石墨的干燥效果。
从排气口14排出的废气中含有一定的余热，为了在太阳光线不足时回收利用这些余热，提高热利用率，所述排气口14通过回收管15与空气热源进口34相连通，所述回收管15上设置有回收驱动机构16、第四温度检测元件64以及第三阀门17。回收驱动机构16可以是气泵或者风机，用于将干燥箱体11中的废气抽出。从排气口14排出的废气通过空气热源进口34进入空气源热泵31，当空气源热泵31运行时，能够将废气中的热量吸收并转移至从第二进气管32通入的冷空气中，实现余热的回收。当空气源热泵31不运行时，即太阳能集热子系统就能够满足供热需求，废气经过空气源热泵31后从空气热源排口35排出，不回收余热。
所述干燥箱体11内设置有第五温度检测元件65，用于检测干燥箱体11内的温度，保证干燥温度适宜。
第一温度检测元件61、第二温度检测元件62、第三温度检测元件63、第四温度检测元件64以及第五温度检测元件65可采用现有常规的温度传感器等。
由于可膨胀石墨呈片状，重量较轻，用于将其烘干的热风风速需要控制在较小的范围内，因此设置了进气驱动机构41以及回收驱动机构16，用于驱动气体的流动。
采用上述太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置的太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥方法，包括
将待干燥的可膨胀石墨装入载料容器13；可采用人工手动操作，具体地，将载料容器13取出，将待干燥的可膨胀石墨装入载料容器13，每个载料容器13中的可膨胀石墨体积占可膨胀石墨总体积的2/3左右，余留一定的空间，保证水汽蒸发并排出。最后再将载料容器13装入干燥箱体11。
太阳能集热子系统将冷空气加热成热空气后从干燥箱体11的底部通入干燥箱体11，热空气从下至上流动，对载料容器13中的可膨胀石墨加热并将可膨胀石墨中的水分带走，最后从排气口14排出。
空气热泵子系统将冷空气加热成热空气后从干燥箱体11的底部通入干燥箱体11，热空气从下至上流动，对载料容器13中的可膨胀石墨加热并将可膨胀石墨中的水分带走，最后从排气口14排出。
当太阳光线充足时，太阳能集热子系统就能够满足供热需求，空气热泵子系统不需要运行，当太阳光线较弱，太阳能集热子系统不能够满足供热需求时，再启动空气热泵子系统，能够使太阳能集热子系统与空气热泵子系统的协调工作，避免不必要的能耗，为了实现这一过程：
所述太阳能集热子系统包括太阳能集热组件21，所述太阳能集热组件21设置有第一进气管22和第一排气管23，所述第一排气管23与干燥箱体11的底部相通；
所述空气热泵子系统包括空气源热泵31，所述空气源热泵31设置有第二进气管32、第二排气管33、空气热源进口34和空气热源排口35，所述第二排气管33与干燥箱体11的底部相通；
所述第一进气管22和第二进气管32均与一总进气管4相连，所述总进气管4上设置有进气驱动机构41，且第一进气管22上设置有第一阀门24，第二进气管32上设置有第二阀门36；
所述第一排气管23和第二排气管33均与一总排气管5相连，所述总排气管5上设置有排气驱动机构51；
所述第一进气管22上设置有第一温度检测元件61，所述第一排气管23上设置有第二温度检测元件62，所述总排气管5上设置有第三温度检测元件63；
经过试验发现，干燥温度控制在40℃至60℃，干燥时间在4至5个小时，干燥后制备的膨胀石墨具有最大的膨胀倍率最，因此，具体干燥过程为：
关闭第二阀门36和空气源热泵31，即空气源热泵31断电不工作，开启第一阀门24，进气驱动机构41将冷空气送入太阳能集热组件21，太阳能集热组件21吸收太阳能并将冷空气加热为热空气，冷空气进入第一排气管23，第二温度检测元件62检测第一排气管23中的热空气温度T1，
如果60℃≥T1≥40℃，则将第一排气管23中的热空气直接通入干燥箱体11。此时，太阳光线强度适中，不需要空气源热泵31工作就能够满足供热需求。
如果T1＞60℃，则太阳光线较强，太阳能集热组件21输出的热空气温度过高，因此需要适当的降温，具体地，开启第二阀门36，空气源热泵31还是断电不工作，进气驱动机构41将部分冷空气送入第二进气管32，冷空气经过空气源热泵31和第二排气管33后进入总排气管5，冷空气与第一排气管23中的热空气在总排气管5中混合，第三温度检测元件63检测混合空气的温度T2，并通过控制第一阀门24和第二阀门36的流量，将混合空气的温度T2控制为60℃≥T2≥40℃。可通过第一阀门24控制进入太阳能集热组件21的冷空气量(也是从第一排气管23中的热空气输出量)，同时通过第二阀门36控制进入总排气管5的冷空气量，冷空气与第一排气管23中的热空气在总排气管5中混合，可使第一排气管23输出的热空气的温度降低，且能够维持在40℃至60℃，可膨胀石墨的最佳烘干温度。
如果T1＜40℃，则太阳光线较弱，不能满足供热需要，因此开启第二阀门36和空气源热泵31，空气源热泵31通电运行，进气驱动机构41将部分冷空气通过第二进气管32送入空气源热泵31，冷空气在空气源热泵31中被加热为温度高于60℃的热空气并进入第二排气管33，第二排气管33中的热空气与第一排气管23中的热空气在总排气管5中混合，第三温度检测元件63检测混合空气的温度T3，并通过控制第一阀门24和第二阀门36的流量，将混合空气的温度T3控制为60℃≥T3≥40℃。在这个过程中，空气源热泵31和太阳能集热组件21同时工作，以满足供热需求。
当阴雨天或者是夜间的时候，太阳能集热子系统不工作，可以只采用空气热泵子系统供能。
整个干燥时间为4至5小时。
上述第一温度检测元件61、第二温度检测元件62、第三温度检测元件63和空气源热泵31可与控制器相连，各个阀门可采用电磁控制阀，各个阀门也可以与控制器相连，第一温度检测元件61、第二温度检测元件62和第三温度检测元件63将检测到的温度信号传输至控制器，控制器再根据检测结果控制各个阀门以及空气源热泵31的运行，实现自动化生产。
所述排气口14通过回收管15与空气热源进口34相连通，所述回收管15上设置有回收驱动机构16、第四温度检测元件64以及第三阀门17；
当太阳能集热子系统供热不足时，从排气口14排出的废气通过回收管15进入空气源热泵31，空气源热泵31将废气中的余热转移至通过第二进气管32通入的冷空气中，实现余热回收利用。
所述干燥箱体11内设置有3层载料容器13，最下层载料容器13中盛放粒度大于或等于60目的可膨胀石墨，中间的载料容器13中盛放粒度小于60目且大于80目的可膨胀石墨，最上层的载料容器13中盛放粒度小于或等于80目的可膨胀石墨。细粒径可膨胀石墨干燥起来比大粒径可膨胀石墨慢，因此将其放在最下方，空气温度高、湿度相对小，更有利于干燥。
本发明采用太阳能集热子系统和热泵子系统提供40～60℃的空气，来对可膨胀石墨进行干燥。整个系统减少了化石能源的消耗，只消耗一部分电能，利用可再生的太阳能代替部分电能，可以大大降低能源的消耗，实现清洁生产。另外，这两种资源可以实现优势整合和互补效应，利用干燥之后的可膨胀石墨制备膨胀石墨之后，利用膨胀石墨制备相变储能材料对太阳能进行储存，具有很好的社会和经济效益，也为膨胀石墨的清洁生产以及转型提供一种新方式。

Claims (10)

1.一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，包括干燥箱体(11)以及供热组件，所述干燥箱体(11)内设置有可拆卸的载料容器(13)，其特征在于，
所述供热组件包括太阳能集热子系统和空气热泵子系统，所述太阳能集热子系统包括太阳能集热组件(21)，所述太阳能集热组件(21)设置有第一进气管(22)和第一排气管(23)，所述第一排气管(23)与干燥箱体(11)的底部相通；
所述空气热泵子系统包括空气源热泵(31)，所述空气源热泵(31)设置有第二进气管(32)、第二排气管(33)、空气热源进口(34)和空气热源排口(35)，所述第二排气管(33)与干燥箱体(11)的底部相通；
干燥箱体(11)的顶部设置有排气口(14)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，其特征在于，所述第一进气管(22)和第二进气管(32)均与一总进气管(4)相连，所述总进气管(4)上设置有进气驱动机构(41)，且第一进气管(22)上设置有第一阀门(24)，第二进气管(32)上设置有第二阀门(36)。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，其特征在于，所述第一排气管(23)和第二排气管(33)均与一总排气管(5)相连，所述总排气管(5)上设置有排气驱动机构(51)。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，其特征在于，所述第一进气管(22)上设置有第一温度检测元件(61)，所述第一排气管(23)上设置有第二温度检测元件(62)，所述总排气管(5)上设置有第三温度检测元件(63)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，其特征在于，所述排气口(14)通过回收管(15)与空气热源进口(34)相连通，所述回收管(15)上设置有回收驱动机构(16)、第四温度检测元件(64)以及第三阀门(17)。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置，其特征在于，所述干燥箱体(11)内设置有第五温度检测元件(65)。
7.采用如权利要求1至6任意一项权利要求所述太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置的太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥方法，其特征在于，包括
将待干燥的可膨胀石墨装入载料容器(13)；
太阳能集热子系统将冷空气加热成热空气后从干燥箱体(11)的底部通入干燥箱体(11)，热空气从下至上流动，对载料容器(13)中的可膨胀石墨加热并将可膨胀石墨中的水分带走，最后从排气口(14)排出；
空气热泵子系统将冷空气加热成热空气后从干燥箱体(11)的底部通入干燥箱体(11)，热空气从下至上流动，对载料容器(13)中的可膨胀石墨加热并将可膨胀石墨中的水分带走，最后从排气口(14)排出。
8.根据权利要求7所述的太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥方法，其特征在于，
所述太阳能集热子系统包括太阳能集热组件(21)，所述太阳能集热组件(21)设置有第一进气管(22)和第一排气管(23)，所述第一排气管(23)与干燥箱体(11)的底部相通；
所述空气热泵子系统包括空气源热泵(31)，所述空气源热泵(31)设置有第二进气管(32)、第二排气管(33)、空气热源进口(34)和空气热源排口(35)，所述第二排气管(33)与干燥箱体(11)的底部相通；
所述第一进气管(22)和第二进气管(32)均与一总进气管(4)相连，所述总进气管(4)上设置有进气驱动机构(41)，且第一进气管(22)上设置有第一阀门(24)，第二进气管(32)上设置有第二阀门(36)；
所述第一排气管(23)和第二排气管(33)均与一总排气管(5)相连，所述总排气管(5)上设置有排气驱动机构(51)；
所述第一进气管(22)上设置有第一温度检测元件(61)，所述第一排气管(23)上设置有第二温度检测元件(62)，所述总排气管(5)上设置有第三温度检测元件(63)；
干燥过程为：
关闭第二阀门(36)和空气源热泵(31)，开启第一阀门(24)，进气驱动机构(41)将冷空气送入太阳能集热组件(21)，太阳能集热组件(21)吸收太阳能并将冷空气加热为热空气，冷空气进入第一排气管(23)，第二温度检测元件(62)检测第一排气管(23)中的热空气温度T1，
如果60℃≥T1≥40℃，则将第一排气管(23)中的热空气直接通入干燥箱体(11)；
如果T1＞60℃，则开启第二阀门(36)，进气驱动机构(41)将部分冷空气送入第二进气管(32)，冷空气经过空气源热泵(31)和第二排气管(33)后进入总排气管(5)，冷空气与第一排气管(23)中的热空气在总排气管(5)中混合，第三温度检测元件(63)检测混合空气的温度T2，并通过控制第一阀门(24)和第二阀门(36)的流量，将混合空气的温度T2控制为60℃≥T2≥40℃；
如果T1＜40℃，则开启第二阀门(36)和空气源热泵(31)，进气驱动机构(41)将部分冷空气通过第二进气管(32)送入空气源热泵(31)，冷空气在空气源热泵(31)中被加热为热空气并进入第二排气管(33)，第二排气管(33)中的热空气与第一排气管(23)中的热空气在总排气管(5)中混合，第三温度检测元件(63)检测混合空气的温度T3，并通过控制第一阀门(24)和第二阀门(36)的流量，将混合空气的温度T3控制为60℃≥T3≥40℃。
9.根据权利要求8所述的太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥方法，其特征在于，
所述排气口(14)通过回收管(15)与空气热源进口(34)相连通，所述回收管(15)上设置有回收驱动机构(16)、第四温度检测元件(64)以及第三阀门(17)；
从排气口(14)排出的废气通过回收管(15)进入空气源热泵(31)，空气源热泵(31)将废气中的余热转移至通过第二进气管(32)通入的冷空气中，实现余热回收利用。
10.根据权利要求7、8或9所述的太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥方法，其特征在于，所述干燥箱体(11)内设置有3层载料容器(13)，最下层载料容器(13)中盛放粒度大于或等于60目的可膨胀石墨，中间的载料容器(13)中盛放粒度小于60目且大于80目的可膨胀石墨，最上层的载料容器(13)中盛放粒度小于或等于80目的可膨胀石墨。
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Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02146475A (ja) * 1988-11-29 1990-06-05 Tomohiro Nomura 乾燥装置
JPH09313864A (ja) * 1996-05-24 1997-12-09 Techno Ishii:Kk 空気の除湿乾燥方法とその装置
JPH11337259A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Sanwa Shutter Corp 太陽熱を利用した穀物乾燥装置および穀物乾燥方法
FR2873680A1 (fr) * 2004-07-30 2006-02-03 Amenagement Urbain & Rural Procede de sechage combine de dechets, notamment de boues de stations d'epuration
CN101240977A (zh) * 2008-03-18 2008-08-13 刘昂峰 自然能源双路循环气流干燥系统
CN101240976A (zh) * 2007-02-09 2008-08-13 王明根 太阳能、高温双热源热泵污泥干燥系统
CN101408357A (zh) * 2008-11-18 2009-04-15 山东建筑大学 阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统
CN101560723A (zh) * 2009-06-01 2009-10-21 中国计量学院 用于洗衣机的干燥系统
CN101629777A (zh) * 2009-08-27 2010-01-20 上海交通大学 太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置
CN101786784A (zh) * 2010-03-26 2010-07-28 甘永雄 太阳能中水双热源热泵污泥干化系统
CN101999452A (zh) * 2010-11-30 2011-04-06 株洲科力通用设备有限公司 一种粮食干燥的方法及系统装置
CN102818434A (zh) * 2012-08-27 2012-12-12 河南科技大学 一种氮气源热泵干燥机组
CN103482838A (zh) * 2012-06-13 2014-01-01 中国科学院理化技术研究所 太阳能热泵联合污泥干化系统及干化方法
CN103512319A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 海口同方阳光科技有限公司 太阳能加热泵棕榈藤原藤烘干技术
CN104654754A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 天津听海科技有限公司 一种新型振动干燥箱
CN204550367U (zh) * 2015-03-24 2015-08-12 北京石油化工学院 太阳能辅助热泵污泥干化系统
CN204730617U (zh) * 2015-05-12 2015-10-28 云南师范大学 一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统
CN107036153A (zh) * 2017-04-28 2017-08-11 攀枝花学院 太阳能热泵联合供热系统
CN108168227A (zh) * 2017-11-30 2018-06-15 盈江县华康高山生态茶业有限责任公司 新型茶叶烘干装置
CN211120379U (zh) * 2018-09-18 2020-07-28 攀枝花学院 一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02146475A (ja) * 1988-11-29 1990-06-05 Tomohiro Nomura 乾燥装置
JPH09313864A (ja) * 1996-05-24 1997-12-09 Techno Ishii:Kk 空気の除湿乾燥方法とその装置
JPH11337259A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Sanwa Shutter Corp 太陽熱を利用した穀物乾燥装置および穀物乾燥方法
FR2873680A1 (fr) * 2004-07-30 2006-02-03 Amenagement Urbain & Rural Procede de sechage combine de dechets, notamment de boues de stations d'epuration
CN101240976A (zh) * 2007-02-09 2008-08-13 王明根 太阳能、高温双热源热泵污泥干燥系统
CN101240977A (zh) * 2008-03-18 2008-08-13 刘昂峰 自然能源双路循环气流干燥系统
CN101408357A (zh) * 2008-11-18 2009-04-15 山东建筑大学 阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统
CN101560723A (zh) * 2009-06-01 2009-10-21 中国计量学院 用于洗衣机的干燥系统
CN101629777A (zh) * 2009-08-27 2010-01-20 上海交通大学 太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置
CN101786784A (zh) * 2010-03-26 2010-07-28 甘永雄 太阳能中水双热源热泵污泥干化系统
CN101999452A (zh) * 2010-11-30 2011-04-06 株洲科力通用设备有限公司 一种粮食干燥的方法及系统装置
CN103482838A (zh) * 2012-06-13 2014-01-01 中国科学院理化技术研究所 太阳能热泵联合污泥干化系统及干化方法
CN103512319A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 海口同方阳光科技有限公司 太阳能加热泵棕榈藤原藤烘干技术
CN102818434A (zh) * 2012-08-27 2012-12-12 河南科技大学 一种氮气源热泵干燥机组
CN104654754A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 天津听海科技有限公司 一种新型振动干燥箱
CN204550367U (zh) * 2015-03-24 2015-08-12 北京石油化工学院 太阳能辅助热泵污泥干化系统
CN204730617U (zh) * 2015-05-12 2015-10-28 云南师范大学 一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统
CN107036153A (zh) * 2017-04-28 2017-08-11 攀枝花学院 太阳能热泵联合供热系统
CN108168227A (zh) * 2017-11-30 2018-06-15 盈江县华康高山生态茶业有限责任公司 新型茶叶烘干装置
CN211120379U (zh) * 2018-09-18 2020-07-28 攀枝花学院 一种太阳能与热泵联合供能的可膨胀石墨干燥装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈冠荣: "化工百科全书", 化学工业出版社, pages: 422 - 433 *

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