CN109520240A - 支持实现节能功能的干燥机及其节能干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种支持实现节能功能的干燥机，包括：干燥料筒，包括进风口和出风口，经脱湿加热后的热风从所述的进风口进入所述的干燥料筒，以干燥物料；第一温度检测器，用于检测所述的干燥料筒的出风口处的回风温度；控制器，所述的控制器分别与第一温度检测器、加热机构、输风动力机构相连接，用于根据所述的回风温度控制加热机构、输风动力机构的运行和暂停运行。本发明还提供了一种支持实现节能功能的干燥机的节能干燥方法。采用了本发明的支持实现节能功能的干燥机和节能干燥方法，省能源、省空间、省成本。
Description
技术领域
本发明涉及干燥领域，具体是指一种支持实现节能功能的干燥机及其节能干燥方法。
背景技术
目前，市场上带转轮的脱湿型干燥机，常规的节能方法是：控制箱内装有二只变频器，设定干燥温度TA，检测干燥回风温度ta，根据Δt＝TA-ta差值的大小，用变频器控制干燥风机BL1转速的快慢，来调节和维持Δt＝TA-ta差值的大小在一定范围内；设定再生温度TB,检测再生排风温度tb，根据Δt＝TB-tb差值的大小，用变频器控制再生风机BL2转速的快慢，来调节和维持Δt＝TB-tb差值的大小在一定范围内。
因机器干燥风机BL1和再生风机BL2转速在降低的情况下，风机功耗EBL1和EBL2会有一定的下降，从而实现机器功耗的降低。但是这种节能方式有其相关的缺陷，主要有以下几个方面。
其一，虽然干燥风机BL1和再生风机BL2转速与机器所需的能力相匹配，但是机器的干燥加热管EH1和再生加热管EH2因要维持机器的设定的干燥温度TA和再生温度TB，所以干燥加热管EH1和再生加热管EH2的功耗没有明显降低，节能效果只在二只风机功耗略有下降来体现，节能效果有限。
其二，控制用变频器尺寸相比其他电器部品要大很多，常规风机用变频器尺寸长×宽×高(180mm×120mm×150mm)，二只变频器占用机器控制箱三分之一空间。且电气元件发热量大，机器控制箱尺寸比不采用变频器增加30％以上，与机器外形尺寸小型化的目的背道而驰。也不符合省空间的原则。
其三，控制用变频器相对其他电器部品价格高，单只变频器成本约1600元以上，二只变频器成本约在3200元以上，明显抬升了机器的制造成本，同样造成客户的设备采购成本上升。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种省能源、省空间、省成本的支持实现节能功能的干燥机及其节能干燥方法。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种支持实现节能功能的干燥机，包括：
干燥料筒，包括进风口和出风口，经脱湿加热后的热风从所述的进风口进入所述的干燥料筒，以干燥物料；
第一温度检测器，用于检测所述的干燥料筒的出风口处的回风温度；
控制器，所述的控制器分别与第一温度检测器、加热机构、输风动力机构相连接，用于根据所述的回风温度控制加热机构、输风动力机构的运行和暂停运行。
较佳地，所述的加热机构包括第一加热管，所述的输风动力机构包括第一风机，所述的第一加热管和第一风机之间设置有脱湿筒，所述的第一加热管与所述的进风口相连接，所述的第一风机通过第一过滤器与所述的出风口相连接，所述的第一加热管设置有第二温度检测器。
较佳地，所述的加热机构包括第二加热管，所述的输风动力机构包括第二风机，所述的脱湿筒和所述的第二风机之间设置有所述的第二加热管，所述的第二风机通过第二过滤器输送环境空气，所述的第二加热管设置有第三温度检测器。
较佳地，所述的第一过滤器和第一风机之间设置有冷却器，所述的第二过滤器通过所述的冷却器与所述的第二风机相连接。
本发明还提供了一种基于所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，所述的方法包括：
运行所述的干燥机；
通过第一温度检测器检测出风口的实时回风温度；
将所述的实时回风温度与相对应的预设最高回风温度相比较，获得所述的回风温度与相对应的预设最高回风温度的差值；
执行节能判断步骤：若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停加热机构和输风动力机构的运行，以进行节能；若所述的差值不在预设范围内，则控制系统不动作，继续运行所述的干燥机。
较佳地，在进入节能判断步骤之前包括时间周期判断步骤，所述的时间周期判断步骤包括：判断是否为下一时间周期，若是，则控制系统执行节能判断步骤；若否，则控制系统不动作，继续运行所述的干燥机。
较佳地，通过干燥温度与最高回风温度的预设关系方程，获得所述的预设最高回风温度。
较佳地，在执行节能判断步骤中，若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停加热机构的运行，且延时暂停所述的输风动力机构，以进行节能。
较佳地，在执行节能判断步骤中，若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停第一加热管和第二加热管的运行，且延时暂停第一风机和第二风机。
较佳地，所述的延时的时长为2～10s。
采用了本发明的支持实现节能功能的干燥机，在标准的脱湿型干燥机正常运转方式上，通过第一温度检测器实际检测出回风温度，可判断是否进入节能运转，达到机器的干燥能力与生产需要相匹配，避免机器在能力富余的情况下，维持正常运转所造成的能源浪费，省能源、省空间、省成本。
附图说明
图1为本发明的支持实现节能功能的干燥机的流程示意图。
附图标记：
1 干燥料筒
2 进风口
3 出风口
4 第一温度检测器
5 第一加热管
6 第一风机
7 脱湿筒
8 第一过滤器
9 第二加热管
10 第二风机
11 第二过滤器
12 冷却器
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示，为本发明提供的一种支持实现节能功能的干燥机的实施例，包括：干燥料筒1，包括进风口2和出风口3，经脱湿加热后的热风从所述的进风口进入所述的干燥料筒，以干燥物料；第一温度检测器4，用于检测所述的干燥料筒的出风口处的回风温度；控制器，所述的控制器分别与第一温度检测器、加热机构、输风动力机构相连接，用于根据所述的回风温度控制加热机构、输风动力机构的运行和暂停运行。
其中，所述的加热机构包括第一加热管5，所述的输风动力机构包括第一风机6，所述的第一加热管和第一风机之间设置有脱湿筒7，所述的第一加热管与所述的进风口相连接，所述的第一风机通过第一过滤器8与所述的出风口相连接，所述的第一加热管设置有第二温度检测器。
所述的加热机构包括第二加热管9，所述的输风动力机构包括第二风机10，所述的脱湿筒和所述的第二风机之间设置有所述的第二加热管，所述的第二风机通过第二过滤器11输送环境空气，所述的第二加热管设置有第三温度检测器。
所述的第一过滤器和第一风机之间设置有冷却器12，所述的第二过滤器通过所述的冷却器与所述的第二风机相连接。
本发明还提供了一种基于所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，所述的方法包括：
运行所述的干燥机；
通过第一温度检测器检测出风口的实时回风温度；
将所述的实时回风温度与相对应的预设最高回风温度相比较，获得所述的回风温度与相对应的预设最高回风温度的差值；
执行节能判断步骤：若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停加热机构和输风动力机构的运行，以进行节能；若所述的差值不在预设范围内，则控制系统不动作，继续运行所述的干燥机。
在本发明提供的节能干燥方法中，根据实际检测出回风温度ty与最高回风温度Y的接近差值的大小Δt＝Y-ty，机器可自动判断是否进入节能运转，进入节能运转后短暂停止干燥加热管EH1和再生加热管EH2的运行，以及短暂停止干燥风机BL1和再生风机BL2的运行，达到机器的干燥能力与客户的生产需要相匹配，避免机器在能力富余的情况下，维持正常运转所造成的能源浪费。
其中，支持实现节能功能的干燥机连续判断温差值，固定时间周期(每1小时或更长时间)执行节能动作，即，在进入节能判断步骤之前包括时间周期判断步骤，所述的时间周期判断步骤包括：判断是否为下一时间周期，若是，则控制系统执行节能判断步骤；若否，则控制系统不动作，继续运行所述的干燥机。时间周期为预设时间间隔，例如，0.5h、1h、1.5h、2h及以上。
其中，通过干燥温度与最高回风温度的预设关系方程，获得所述的预设最高回风温度。通过第一温度检测器，可以检测出不同机型、不同干燥温度X相对应的不同的最高干燥回风温度Y，根据检测结果模拟出干燥温度X与最高干燥回风温度Y之间的曲线方程关系，从而得出不同机型的干燥温度X与最高干燥回风温度Y之间的曲线方程。通过该曲线关系方程，在已知设定的干燥温度X，可以获得最高干燥回风温度Y。
以15Kg、25Kg、50Kg、75Kg、100Kg、150Kg、200Kg、300Kg8种机型的脱湿型干燥机机器为例进行说明。
在机器装满PET塑料原料的条件下，机器干燥温度分别设定80℃、100℃、120℃、140℃、160℃这5种不同温度运行，通过第一温度检测器检测回风温度，本发明提供的支持实现节能功能的干燥机在进行干燥物料(例如，PET颗粒)时，经过大量的实验模拟测试，获得以下测试数据如下，其中，X＝干燥设定温度，Y＝干燥料筒的最高回风温度：
对于机型1：15Kg机器(关系方程式为：Y＝0.65×X+14)
| 设定的干燥温度X(℃) | 理论计算最高回风温度Y(℃) | 实测回风温度ty(℃) |
| 80 | 66 | 63 |
| 100 | 79 | 79 |
| 120 | 92 | 92 |
| 140 | 105 | 105 |
| 160 | 108 | 125 |
对于机型2：25Kg机器(关系方程式：Y＝(3/8)×X+33.5)
| 设定的干燥温度X(℃) | 理论计算最高回风温度Y(℃) | 实测回风温度ty(℃) |
| 80 | 63.5 | 58 |
| 100 | 71 | 71 |
| 120 | 78.5 | 76 |
| 140 | 86 | 86 |
| 160 | 93.5 | 92 |
对于机型3：50Kg机器(关系方程式：Y＝0.475×X+20.5)
| 设定的干燥温度X(℃) | 理论计算最高回风温度Y(℃) | 实测回风温度ty(℃) |
| 80 | 58.5 | 59 |
| 100 | 68 | 68 |
| 120 | 77.5 | 78 |
| 140 | 87 | 87 |
| 160 | 96.5 | 94 |
对于机型4：75Kg机器(关系方程式：Y＝0.67×X+14.67)
| 设定的干燥温度X(℃) | 理论计算最高回风温度Y(℃) | 实测回风温度ty(℃) |
| 80 | 68.3 | 69 |
| 100 | 81.7 | 77 |
| 120 | 95 | 90 |
| 140 | 108.5 | 110 |
| 160 | 121.9 | 126 |
对于机型5：100Kg机器(关系方程式：Y＝0.55×X+28)
对于机型6：150Kg机器(方程式：Y＝0.45×X+31)
| 设定的干燥温度X(℃) | 理论计算最高回风温度Y(℃) | 实测回风温度ty(℃) |
| 80 | 67 | 63 |
| 100 | 76 | 76 |
| 120 | 85 | 85 |
| 140 | 94 | 94 |
| 160 | 103 | 103 |
对于机型7：200Kg机器(关系方程式：Y＝0.675×X+18.5)
| 设定的干燥温度X(℃) | 理论计算最高回风温度Y(℃) | 实测回风温度ty(℃) |
| 80 | 72.5 | 70 |
| 100 | 86 | 86 |
| 120 | 99.5 | 107 |
| 140 | 113 | 113 |
| 160 | 126.5 | 127 |
对于机型8：300Kg机器(关系方程式：Y＝0.775×X+10.5)
| 设定的干燥温度X(℃) | 理论计算最高回风温度Y(℃) | 实测回风温度ty(℃) |
| 80 | 72.5 | 71 |
| 100 | 88 | 88 |
| 120 | 103.5 | 103 |
| 140 | 119 | 119 |
| 160 | 134.5 | 126 |
在执行节能判断步骤中，若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停第一加热管和第二加热管的运行，且延时暂停第一风机和第二风机。所述的延时的时长为2～10s，例如2s、3s、4s等。
通过本发明的支持实现节能功能的干燥机及其节能干燥方法，理论上的节能效果为：
根据时间周期的推算，以及不同客户实际生产能力大小的不同，新型带节能程序的干燥机相比不带节能程序的机器，能耗下降在5～12％之间，如果按平均值能耗下降8.5％计算，用一台50Kg脱湿型干燥机为示范，不带节能程序时，测试能耗平均值是2.5kWh，带节能程序时，能耗值是2.29kWh，每小时节约0.21kWh，以每天24h，一年300天计，每年节电1512kWh，川田上海每年约制造1000台该系列脱湿型干燥机，如果每台机器均带有这种节能程序，所有这些机器每年可节约1512000度电，为企业节能减排作出贡献，同时也为客户提供省能源、省空间、省成本的产品，为客户创造价值。
本发明的干燥机及其节能干燥方法，在标准的脱湿型干燥机正常运转方式上，根据实际检测出回风温度ty与Y的接近差值的大小Δt＝Y-ty，机器自动判断是否进入节能运转，短暂停止干燥机的干燥加热管EH1和再生加热管EH2的运行，以及短暂停止干燥机的干燥风机BL1和再生风机BL2的运行，并且，机器连续判断温差值，固定时间周期(每1小时或更长时间)执行节能动作，达到机器的干燥能力与客户的生产需要相匹配，避免机器在能力富余的情况下，维持正常运转所造成的能源浪费。
本发明提供的支持实现节能功能的干燥机可实现自动运行、自动检测，依检测数据自动判别是否进入节能模式，在大量的实验数据基础上，按人工智能的判定方式，满足不同的客户、不同的材料、不同的生产能力，自动匹配的节能运转方式。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种支持实现节能功能的干燥机，其特征在于，包括：
干燥料筒，包括进风口和出风口，经脱湿加热后的热风从所述的进风口进入所述的干燥料筒，以干燥物料；
第一温度检测器，用于检测所述的干燥料筒的出风口处的回风温度；
控制器，所述的控制器分别与第一温度检测器、加热机构、输风动力机构相连接，用于根据所述的回风温度控制加热机构、输风动力机构的运行和暂停运行。
2.根据权利要求1所述的支持实现节能功能的干燥机，其特征在于，所述的加热机构包括第一加热管，所述的输风动力机构包括第一风机，所述的第一加热管和第一风机之间设置有脱湿筒，所述的第一加热管与所述的进风口相连接，所述的第一风机通过第一过滤器与所述的出风口相连接，所述的第一加热管设置有第二温度检测器。
3.根据权利要求2所述的支持实现节能功能的干燥机，其特征在于，所述的加热机构包括第二加热管，所述的输风动力机构包括第二风机，所述的脱湿筒和所述的第二风机之间设置有所述的第二加热管，所述的第二风机通过第二过滤器输送环境空气，所述的第二加热管设置有第三温度检测器。
4.根据权利要求2或3所述的支持实现节能功能的干燥机，其特征在于，所述的第一过滤器和第一风机之间设置有冷却器，所述的第二过滤器通过所述的冷却器与所述的第二风机相连接。
5.一种基于权利要求1所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，其特征在于，所述的方法包括：
运行所述的干燥机；
通过第一温度检测器检测出风口的实时回风温度；
将所述的实时回风温度与相对应的预设最高回风温度相比较，获得所述的回风温度与相对应的预设最高回风温度的差值；
执行节能判断步骤：若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停加热机构和输风动力机构的运行，以进行节能；若所述的差值不在预设范围内，则控制系统不动作，继续运行所述的干燥机。
6.根据权利要求5所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，其特征在于，在进入节能判断步骤之前包括时间周期判断步骤，所述的时间周期判断步骤包括：判断是否为下一时间周期，若是，则控制系统执行节能判断步骤；若否，则控制系统不动作，继续运行所述的支持实现节能功能的干燥机。
7.根据权利要求5所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，其特征在于，通过干燥温度与最高回风温度的预设关系方程，获得所述的预设最高回风温度。
8.根据权利要求5所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，其特征在于，在执行节能判断步骤中，若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停加热机构的运行，且延时暂停所述的输风动力机构，以进行节能。
9.根据权利要求5所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，其特征在于，在执行节能判断步骤中，若所述的差值在预设范围内，则控制系统暂停第一加热管和第二加热管的运行，且延时暂停第一风机和第二风机。
10.根据权利要求8或9所述的支持实现节能功能的干燥机进行节能干燥的方法，其特征在于，所述的延时的时长为2～10s。
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