CN108955197B - 一种太阳能储能干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能储能干燥装置，包括太阳能集热器、输热管、储热装置、导热管、干燥管、换热室、进气管、间壁换热器、导风管、干燥管网、风管、气体出管、出料室、喷头、温度传感器；通过太阳能集热装置形成的热风烘干和集热器的集热介质热量加热，形成复合式烘干，使得烘干的方式多元化，并可以根据换热介质以及风量的需要进行调节，可针对不同类型的物料进行选择性的干燥。分别设置热风管道和介质管道，可分别进行或是同时进行，以适应温度多变的烘干需要。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能领域，具体为一种太阳能储能干燥装置。
背景技术
太阳能作为一种绿色无污染的能源，用于干燥作物或是物料，可环保降低能耗，常规的太阳能干燥技术，需要实时的能源供应，当没有太阳时，难以实现物料的干燥，而常规的储热技术，虽然能够实现热量的暂时存储，然而，对于温度的调节并不能实现实时调节，以及干燥的效率较低，干燥的方式过于单一，物料接触的效果不佳，以至于干燥过程的温度难以控制，以及干燥的不够均匀，在干燥过后，由于温度过高，物料不能马上进行下一步的工艺，进行自然降温的过程造成时间和工期的拖延。而进行干燥的后热源常常直接排放入空气或是环境中，造成浪费以及环境的破坏。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种太阳能储能干燥装置，可以有效解决上述的问题，提高干燥的效率，减少能源的浪费，实现温度的可控制调节。
本发明涉及一种太阳能储能干燥装置，包括太阳能集热器、输热管、储热装置、导热管、干燥管、换热室、进气管、间壁换热器、导风管、干燥管网、风管、气体出管、出料室、喷头、温度传感器；太阳能集热器对太阳能进行集热，输热管与储热装置连接，储热装置内设置有储热材料，导热管穿过储热装置，导热管的一端与换热室的上部连接，导热管的另一端与换热室的下部连接，导热管上设置有两个阀门，储热装置中的热量通过导热管传到换热室，干燥管的一端设置在储热装置的内部，干燥管的另一端连接在干燥管网上，干燥管网设置在干燥床上，干燥床设置在干燥室的底端，干燥管靠近干燥管网的一端设置有阀门，干燥室的顶端设置有导风管，导风管通过风管与换热室连接，风管上设置有阀门，干燥室的底部设置有出料口，出料口连接有出料管，出料管的另一端连接出料室，出料室的顶部设置有喷头，干燥室的底端还设置有气体出管，气体出管在通过间壁换热器后与出料室内的喷头连接，间壁换热器的一端连接有进气管，进气管在通过间壁换热器后与换热室连接，进气管上设置有阀门。
进一步地， 干燥床背板上设置有纵横交错的蛇形弯曲盘管，用于对物料加热干燥。
进一步地， 干燥管的出口端通过三通阀门连接一段回流管路，这段管路一端连接出口端，一端连接进口段，管道设置温度传感器，当从储热装置换热后干燥管内的流体温度小于设定值时，将通过三通阀门控制，将回流管路导通，将该部分流体经回路再次导入储热装置，继续换热到所需温度之后再导出，当满足温度需要时，再转换三通阀门，将该部分换热流体导入到干燥室内。
进一步地， 间壁式换热器为层叠式换热器，包括多层层叠换热板，相邻换热板之间构成换热通道，其中，奇数层换热层设置波纹式翅片，偶数层换热层设置多个竖直隔壁，两流体设置在各换热层之间，间壁式换热器具有四个封头（图中仅示出三个），沿着换热通道对向设置，作为流体的进出口集箱。
进一步地， 进料口设置在右上方，出料口设置在下侧。
进一步地， 导风管为直角设置，用于将出气口直角排布，出风设置为竖直向下，以及左侧的出气向右出风。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1.通过储热装置，将太阳能集热器收集的热量储存在储热装置中，并根据实际的需要进行取热，能够实现能源的有效利用。
2.通过太阳能集热装置形成的热风烘干和集热器的集热介质热量加热，形成复合式烘干，使得烘干的方式多元化，并可以根据换热介质以及风量的需要进行调节，可针对不同类型的物料进行选择性的干燥；分别设置热风管道和介质管道，可分别进行或是同时进行，以适应温度多变的烘干需要。
3.通过设置回流管路，可以调节烘干介质的温度，当一次换热后的介质温度不够时，可控制三通阀门开闭，将该部分流体导回到储热罐，再次加热，直到达到所需温度，再控制三通阀门对流体进行导入到干燥室，实现温度的调节。
4.采用间壁式换热器，能够将烘干后的湿热气体进行高效回收，重新换热后变为干冷气体，重新导入到出料室内，既回收废热减少能量浪费，又可以对温度高的物料进行选择性的 降温，缩短进入下一工艺的时间 。
5.直角形的导风管，在竖直向下吹风的同时，可以实现水平方向的导风，可以使物料充分与气体接触，加强干燥的效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明示意图。
图3为间壁换热器的示意图。
图中：1太阳能集热器、2输热管、3储热装置、4导热管、5干燥管、6换热室、7进气管、8间壁换热器、9导风管、10干燥管网、11风管、12气体出管、13干燥室、14出料室、15喷头、16温度传感器、17干燥床、18出料管、19出料口、20回流管路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示， 一种太阳能储能干燥装置，包括太阳能集热器1、输热管2、储热装置3、导热管4、干燥管5、换热室6、进气管7、间壁换热器8、导风管9、干燥管网10、风管11、气体出管12、干燥室13、出料室14、喷头15、温度传感器16、干燥床17、出料管18、出料口19、回流路管20；太阳能集热器1对太阳能进行集热，输热管2与储热装置3连接，储热装置3内设置有储热材料，导热管4穿过储热装置，导热管4的一端与换热室6的上部连接，导热管4的另一端与换热室6的下部连接，导热管4上设置有两个阀门，储热装置3中的热量通过导热管4传到换热室6，干燥管5的一端设置在储热装置3的内部，干燥管5的另一端连接在干燥管网10上，干燥管5设置在干燥床17上，干燥床17设置在干燥室13的底端，干燥管5靠近干燥管网10的一端设置有阀门，干燥室13的顶端设置有导风管9，导风管9通过风管11与换热室6连接，风管11上设置有阀门，干燥室13的底部设置有出料口19，出料口19连接有出料管18，出料管18的另一端连接出料室14，出料室14的顶部设置有喷头15，出料室14的侧壁上设置有温度传感器16和进气量控制装置（图未示出），通过感测出料室内的温度将温度传递至进气量控制装置，从而控制风管向导风管内传送的风量，干燥室13的底端还设置有气体出管12，气体出管12在通过间壁换热器8后与出料室内的喷头15连接，间壁换热器8的一端连接有进气管7，进气管7在通过间壁换热器8后与换热室6连接，进气管7上设置有阀门，干燥床17背板上设置有纵横交错的蛇形弯曲盘管，用于对物料加热干燥，干燥管5的出口端通过三通阀门连接一段回流管路20，这段管路一端连接出口端，一端连接进口段，管道设置温度传感器，当从储热装置换热后干燥管内的流体温度小于设定值时，将通过三通阀门控制，将回流管路20导通，将该部分流体经回路再次导入储热装置，继续换热到所需温度之后再导出，当满足温度需要时，再转换三通阀门，将该部分换热流体导入到干燥室13内，间壁式换热器8为层叠式换热器，包括多层层叠换热板，相邻换热板之间构成换热通道，其中，奇数层换热层设置波纹式翅片，偶数层换热层设置多个竖直隔壁，两流体设置在各换热层之间，间壁式换热器具有四个封头（图中仅示出三个），沿着换热通道对向设置，作为流体的进出口集箱，进料口设置在右上方，出料口19设置在下侧，导风管9为直角设置，用于将出气口直角排布，出风设置为竖直向下，以及左侧的出气向右出风。
本发明的工作过程为：太阳能集热器将热量收集到储热装置内，在储热装置内部，填充有蓄热材料，由此将热量储存在蓄热材料中，当需要释放热量时，蓄热装置将蓄热转换到干燥管道，干燥管道内填充介质，介质由管道经阀门导入在干燥床下侧的干燥管网，由此，提供在干燥床的干燥热源，与此同时，蓄热材料的热量传到导热管，导热管将热量传递给换热室，换热室内的气体导入到干燥室上侧的导风管，导风管为直角设置，将热风的热量通过喷头喷射给干燥床上的物料，由此，通过下侧的干燥管与上侧的干燥气体加强对于物料的干燥。
干燥室下侧设置有气体出管，气体出管连接间壁室换热器，另一端连接出料室上端的喷气口。用于将干燥室内导出的带有余热的空气热量回收，传递给间壁换热器的进气管，用于提高进气的温度，从而优化利用干燥室内的高温余热。通过间壁式换热器后，从干燥室出来的湿热空间换热后变为干温空气，由此导入出料室内，从而维持和调节出料的温度在合适的范围内。出料室上的喷气口为流量可调节喷头，通过温度传感器测量出料室温度，以便于控制实际物料的温度。
Claims (7)
1.一种太阳能储能干燥装置，包括太阳能集热器、输热管、储热装置、导热管、干燥管、换热室、进气管、间壁换热器、导风管、干燥管网、风管、气体出管、出料室、喷头、温度传感器；其特征在于，输热管与储热装置连接，储热装置内设置有储热材料，导热管穿过储热装置，导热管的一端与换热室的上部连接，导热管的另一端与换热室的下部连接，导热管上设置有两个阀门，储热装置中的热量通过导热管传到换热室，干燥管的一端设置在储热装置的内部，干燥管的另一端连接在干燥管网上，干燥管网设置在干燥床上，干燥床设置在干燥室内，干燥管靠近干燥管网的一端设置有阀门，干燥室的顶端设置有导风管，导风管通过风管与换热室连接，风管上设置有阀门，干燥室的底部设置有出料口，出料口连接有出料管，出料管的另一端连接出料室，出料室的顶部设置有喷头，干燥室的底端还设置有气体出管，气体出管在通过间壁换热器后与出料室内的喷头连接，间壁换热器的一端连接有进气管，进气管在通过间壁换热器后与换热室连接，进气管上设置有阀门。
2.根据权利要求1所述的太阳能储能干燥装置，其特征在于：干燥床背板上设置有纵横交错的蛇形弯曲盘管，用于对物料加热干燥。
3.根据权利要求1所述的太阳能储能干燥装置，其特征在于：干燥管的出口端通过三通阀门连接一段回流管路，这段管路一端连接出口端，一端连接进口段，管道设置温度传感器，当从储热装置换热后干燥管内的流体温度小于设定值时，将通过三通阀门控制，将回流通路导通，将该部分流体经回路再次导入储热装置，继续换热到所需温度之后再导出，当满足温度需要时，再转换三通阀门，将该部分换热流体导入到干燥室内。
4.根据权利要求1所述的太阳能储能干燥装置，其特征在于：间壁式换热器为层叠式换热器，包括多层层叠换热板，相邻换热板之间构成换热通道，其中，奇数层换热层设置波纹式翅片，偶数层换热层设置多个竖直隔壁，两流体分别设置在奇数和偶数换热层，间壁式换热器具有四个封头，沿着换热通道对向设置，作为流体的进出口集箱。
5.根据权利要求1所述的太阳能储能干燥装置，其特征在于：导风管为直角设置，出气口直角排布。
6.根据权利要求1所述的太阳能储能干燥装置，其特征在于：进料口设置在干燥室右上方，出料口设置在干燥室下侧。
7.根据权利要求1所述的太阳能储能干燥装置，其特征在于：出料室的侧壁上设置有温度传感器和进气量控制装置，通过感测出料室内的温度将温度传递至进气量控制装置，从而控制风管向导风管内传送的风量。
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