CN109645541A - 一种烤房电磁供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烤房电磁供热系统，属于烟叶烘烤调制技术领域，所述的烤房电磁供热系统包括磁能加热系统、泵、换热系统支架、风机、换热器，所述的换热系统支架上安装有换热器，换热器的顶部安装有风机，磁能加热系统出液口与进液口分别通过管道与换热器进液口与出液口连接，与换热器连接用于出液的管道上安装有泵。本发明采用电磁供热的方式取代传统的燃煤供热方式，供热系统能实现无人值守，全自动化操作，可控性强，可扩展为集中控制或远程监控，实现烟叶烘烤过程的自动化、低能耗、低成本，以及节能减排的目的。

Description

一种烤房电磁供热系统

技术领域

本发明属于烟叶烘烤调制技术领域，具体地说，涉及一种烤房电磁供热系统。

背景技术

在烟叶烘烤调制技术中，烤烟房是烤烟生产中不可缺少的基本设备。在烤房系统中供热是烘烤过程中最为关键的技术条件，烟叶受热后，烟叶内的水分排出，水分汽化后被排除烤烟房外，从而使烟叶烤黄、干燥。烤烟经过烤烟房内调制后，便显现出烤烟特有的色、香、味、型，成为符合卷烟工业需要的优质原料。烤烟技术和设备落后是制约烤烟生产发展和影响农民种植烤烟的重大难题。在目前的烟叶烘烤设备中，供热主要来自于常规的燃煤热风炉，但烘烤1吨干烟叶需要约2.5吨的原煤。不仅烘烤成本高，而且燃煤会造成的环境污染，增加废气排放；同时煤的燃烧有阶段性，需要人不断的值守操作，并根据阶段不同的需热量进行燃煤的添加和煤灰的处置。作为小型化的烘烤设备和烟叶种植的分散性，较难进行集中供热实现自动化控制。

在目前的情况下，如何实现烤烟烘烤的自动化，从而减低烘烤成本，减少对环境的污染和排放就显得较为迫切。而要解决目前的这种状况，就必须解决烤房的供热方式，实现烟叶烘烤的低能耗、低成本和全自动化控制，在烘烤过程中无人值守，同时还可集中控制或远程监控。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种烤房电磁供热系统，采用电磁供热的方式取代传统的燃煤供热方式，供热系统能实现无人值守，全自动化操作，可控性强，可扩展为集中控制或远程监控，实现烟叶烘烤过程的自动化、低能耗、低成本，以及节能减排。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的烤房电磁供热系统包括磁能加热系统1、泵5、换热系统支架7、风机8、换热器9，所述的换热系统支架7上安装有换热器9，换热器9的顶部安装有风机8，磁能加热系统1的出液口与进液口分别通过管道12与换热器9的进液口与出液口连接，与换热器9连接用于出液的管道12上安装有泵5。

进一步，所述的磁能加热系统1包括磁能加热系统外箱101、磁能加热系统内部支架102、电磁线圈103、磁能加热管104、外部连接管106，所述的磁能加热系统内部支架102安装在磁能加热系统外箱101的内部，磁能加热管104安装在磁能加热系统内部支架102上，磁能加热管104上设置有电磁线圈103，磁能加热管104与外部连接管106连接。

进一步，所述的磁能加热管104的两端分别焊接有一个法兰盘107，法兰盘107上沿圆周方向均匀的开设有连接螺丝孔1071；法兰盘107端面上设置有深度为3mm、宽度为5mm的半圆形沟槽；半圆形沟槽内放置有与之匹配的耐高温高压密封圈1072。

进一步，所述的磁能加热管104的内壁上均匀的布设凸起1041，相邻两个凸起1041间形成沟槽。

进一步，所述的磁能加热管104的外壁上设置有隔热材料层，隔热材料层包括耐高温材料层1042、保温材料层1043、绝缘材料层1044，耐高温材料层1042位于最内层与磁能加热管104的外壁接触，耐高温材料层1042外侧为保温材料层1043，保温材料层1043的外侧为绝缘材料层1044。

进一步，所述的磁能加热管104有2-4根，磁能加热管104呈梯级安装在磁能加热系统内部支架102上，相邻两根磁能加热管104之间通过连接管105连接，位于最上端及最下端的磁能加热管104分别连接一个外部连接管106，两个外部连接管106分别通过管道12与换热器9的进液口与出液口连接。

进一步，所述的连接管105呈C型结构，外部连接管106呈S型结构。

进一步，所述的连接管105与外部连接管106的组成结构一致，均包括弯管1051、法兰盘1052、锥形嘴1053、温度传感器1054，所述的弯管1051的入口呈喇叭口形状，喇叭口大端为入口端，入口端焊接有一个法兰盘1052，弯管1051的出口端焊接有一个锥形嘴1053，锥形嘴1053与弯管1051连接处焊接有一个法兰盘1052，温度传感器1054固定安装在弯管1051上，温度传感器1054与磁能控制箱2连接。

进一步，所述的锥形嘴1053的内壁上设置有螺旋沟槽1055。

进一步，所述的法兰盘1052上设置有沟槽，沟槽内安装有有耐高温高压的密封圈。

进一步，所述的磁能加热系统外箱101上安装有磁能控制箱2，磁能控制箱2与磁能加热系统1连接，磁能控制箱2上设置有便于操作磁能加热系统1控制磁能加热系统1的液晶触摸电容屏3，泵5、风机8分别通过控制线与磁能控制箱2连接。

进一步，所述的与换热器9连接用于出液的管道12上还安装有导热液回收桶11，导热液回收桶11的顶部设置有泄压盖10。

本发明的有益效果：

本发明采用电磁供热的方式取代传统的燃煤供热方式，供热系统能实现无人值守，全自动化操作，可控性强，可扩展为集中控制或远程监控，实现烟叶烘烤过程的自动化、低能耗、低成本，以及节能减排的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明磁能加热系统的结构示意图；

图3为本发明磁能加热管的结构示意图；

图4为本发明磁能加热管的端面结构示意图；

图5为本发明磁能加热管的中部截面结构示意图；

图6为本发明连接管的结构示意图；

图7为本发明外部连接管的结构示意图；

图8为本发明锥形嘴的半剖视图；

图9为本发明的电路原理框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

如图1所示，所述的烤房电磁供热系统包括磁能加热系统1、泵5、换热系统支架7、风机8、换热器9。所述的换热系统支架7上安装有换热器9，磁能加热系统1出液口与进液口分别通过管道12与换热器9进液口与出液口连接，换热器9平置底面位置高于磁能加热系统1的最高处位置。换热器9内设置有上下三层铝翅片管束，每层布置7根铝翅片管，每根铝翅片管长1200mm，管径为DN25，承受最大压强为1.0Mpa，所述换热器9的工作热介质（导热液）为软水，这种结构的换热器9具有热效能转化率高的特点。换热器9箱体的顶部安装有风机8，风机8的出风口与烤房进风口相连，磁能加热系统1产生的热量通过换热器9进行热交换对空气进行加热后由风机8送入烤房内对待烘烤的烟叶进行烘烤。所述风机8的电机为直流变频电机，最大功率为3千万；在风机进气端设置有热风温度传感器，可监控散热器所提供的热风温度。与换热器9连接用于出液的管道12上安装有泵5。泵5可调整导热液的流速，泵5使用直流变频电机进行控制，电机最大功率为375瓦；可在泵5连接的前后两段管道12上分别设有截止阀，便于导热液的更换排放。所述的与换热器9连接用于出液的管道12上还安装有导热液回收桶11，导热液回收桶11为圆桶型结构，圆桶直径为30cm，高度为70cm，圆桶顶面高于换热器9顶面10cm，圆桶材质为钢材，导热液回收桶11的顶部设置有泄压盖10，当磁能加热系统1内导热液不足时，可通过打开泄压盖10加入导热液，以提高导热效率。

如图2-5所示，所述的磁能加热系统1包括磁能加热系统外箱101、磁能加热系统内部支架102、电磁线圈103、磁能加热管104、外部连接管106，所述的磁能加热管104采用铸铁材质制成，磁能加热系统内部支架102安装在磁能加热系统外箱101的内部，磁能加热管104安装在磁能加热系统内部支架102上，磁能加热管104上安装有电磁线圈103，电磁线圈103为铜线圈，铜线圈的直径16mm，磁能加热管104与外部连接管106连接，磁能加热管104的两端分别焊接有便于与外部连接管106连接的法兰盘。电磁线圈103通电后，铸铁材质制成磁能加热管104受磁场影响开始产生热能，从而磁能加热管104对其内的导热液进行加热，加热后的导热液进入到换热器9内，对换热器9内空气进行加热，而导热液则在泵5的作用再次回流到磁能加热管104内进行循环加热。磁能加热管104的管外径为10cm，管壁厚度3cm，磁能加热管104内壁上均匀的布设凸起1041，相邻两个凸起1041间形成沟槽，沟槽深度为1cm，沟槽宽度为1cm，磁能加热管104的长度为50cm，通过在磁能加热管104的内壁上设置沟槽，可引导导热液加速流动，同时也增加了内壁与导热液或导热气体的接触面积，能够将磁能加热管104上的热量快速传递到导热液上。所述的磁能加热管104的外壁上设置有隔热材料层，其厚度为1.0cm，隔热材料层包括耐高温材料层1042、保温材料层1043、绝缘材料层1044，耐高温材料层1042位于最内层与磁能加热管104的外壁接触，其厚度为0.3cm；耐高温材料层1042外侧为保温材料层1043，其厚度为0.5cm；保温材料层1043的外侧为绝缘材料层1044，其厚度为0.2cm。通过设置不同厚度的高温材料层1042、保温材料层1043、绝缘材料层1044，在保证磁能加热管104内热量不外传的同时，可避免磁能加热管104产生热量传递到磁能加热系统1的其他部件上，造成热量的浪费，也避免了热量外泄损坏其他部件。

所述的磁能加热管104有2-4根，磁能加热管104呈梯级安装在磁能加热系统内部支架102上，相邻两根磁能加热管104之间通过连接管105连接，位于最上端及最下端的磁能加热管104分别连接一个外部连接管106，两个外部连接管通过管道12分别与换热器9进液口与出液口连接。通过多级磁能加热管104对导热液进行加热，可根据烤房的供热需要，可通过连接管105将多根磁能加热管104连接为一体增加加热级数，能够增强液体热传递性能，保证导热液在快速流动的过程中也能够使其携带足够的热量。

如图6-8所示，所述的连接管105呈C型结构，外部连接管106呈S型结构，连接管105既便于多级磁能加热管104的连接，也便于磁能加热管104与其他装置的连接，同时也便于管路方向的改变，便于在有限空间内连接相对较多级数的磁能加热管104。所述的连接管105与外部连接管106的组成结构一致，均包括弯管1051、法兰盘1052、锥形嘴1053、温度传感器1054，所述的弯管1051的材质为高压钢管，弯管1051的入口呈喇叭口形状，喇叭口大端为入口端，入口端焊接有一个法兰盘1052，弯管1051出口端焊接有一个锥形嘴1053，锥形嘴1053与弯管1051连接处焊接有一个法兰盘1052，通过设置法兰盘1052连接磁能加热管104或其他装置，便于拆卸与安装，能够使多级磁能加热管104连接方式更简单，维修更方便，更快捷，具有较强的扩展性，可根据烤房的供热需要，通过磁能加热管104连接装置增加加热级数。同时，法兰盘1052上设置有沟槽，沟槽内安装有有耐高温高压的密封圈，当磁能加热管104与管道或其他装置连接时，通过法兰盘1052上设置的密封圈能够实现密封的功能，防止磁能加热管104中的导热液泄露，密封圈又耐高温高压，有助于延长其使用寿命。温度传感器1054固定安装在弯管1051上，温度传感器1054为电子式接触温度检测器，温度传感器1054与磁能控制箱2连接。每一连接管105及外部连接管106上均设有温度传感器1054，可清楚的掌握每一级磁能加热管104的温度情况，可实现灵活精准的加热控制。

温度传感器4固定安装在弯管1上，温度传感器4为电子式接触温度检测器，在使用本磁能加热管104连连接装置连接管道时，可保证每一连接管道上均设有一个温度传感器4，可清楚的掌握每一级磁能加热管104的温度情况，可实现灵活精准的加热控制。

所述的锥形嘴1053所用材质与磁能加热管104一致，锥形嘴1053的长度4cm，嘴口直径为1.5cm，锥形嘴1053的另一端直径大小与弯管1051直径一致，所述的锥形嘴1053的内壁上设置有螺旋沟槽1055，螺旋沟槽1055的螺旋间距为3mm，沟槽深度为1mm；通过在锥形嘴1053的内壁上设置螺旋沟槽1055，引导导热液流动时产生螺旋扰动，能够将磁能加热管104上的热量快速传递到导热液体中。

如图1所示，所述的磁能加热系统外箱101上安装有磁能控制箱2，磁能控制箱2与磁能加热系统1连接，磁能控制箱2上设置有便于操作磁能加热系统1控制磁能加热系统1的液晶触摸电容屏3，泵5、风机8分别通过控制线与磁能控制箱2连接。如图9所示，整个电磁供热系统接入电源为380V三相动力电，通过磁能控制箱2的主控制模块转化后，并将变频后的电流加载于磁能加热管104的电磁线圈103上；磁能控制箱2的电磁发热控制模块能独立对每一节磁能加热管104进行控制；液晶触摸电容屏3能分别显示每一节磁能加热管104的温度，并可能通过液晶触摸电容屏3控制温度的大小；所述磁能控制箱2还能根据设定的温度目标需求自动控制；所述液晶触摸电容屏3能显示导热液循环中泵5的电机转速和热交换过程中风机8的转速，并能对其调节控制；所述磁能控制箱2的主控制模块具有童锁功能，液晶触摸电容屏3设有节能模式，所述磁能控制箱2具有集中控制接口，可实施独立或集中控制。

如图1所示，所述的与换热器9连接用于出液的管道12上还安装有导热液回收桶11，导热液回收桶11的顶部设置有泄压盖10，通过回收桶11可将换热器9内的导热液换出。

本发明的工作过程：

通过磁能控制箱2启动整个电磁供热系统的电源，整个电磁供热系统接入电源为380V三相动力电，通过磁能控制箱2的主控制模块转化后，并将变频后的电流加载于磁能加热管104的电磁线圈103上，磁能加热管104受磁场影响开始产生热能，从而磁能加热管104对其内的导热液进行加热，加热后的导热液进入到换热器9内，对换热器9内空气进行加热，而导热液则在泵5的作用再次回流到磁能加热管104内进行循环加热，磁能加热系统1产生的热量通过换热器9进行热交换对空气进行加热后由风机8送入烤房内对待烘烤的烟叶进行烘烤。

本发明具有热效能转化率高，可控性强，便于与智能控制系统相接，可通过智能控制扩展为远程控制；不需要人工值守和人工加煤，减少了人工成本和辛劳程度；同时由于不再使用煤作为供热材料，不产生污染气体的排放和煤渣的处置，从而避免对环境的污染，使烟叶烘烤工作变得更加轻松，自动化；该系统的应用具有热效能利用率高，成本低，可控范围较广，可开展为智能化无人控制。与传统烤房供热方式相比，还具有安装简单快捷，建设周期短等优势。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (12)

1.一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的烤房电磁供热系统包括磁能加热系统（1）、泵（5）、换热系统支架（7）、风机（8）、换热器（9），所述的换热系统支架（7）上安装有换热器（9），换热器（9）的顶部安装有风机（8），磁能加热系统（1）的出液口与进液口分别通过管道（12）与换热器（9）的进液口与出液口连接，与换热器（9）连接用于出液的管道（12）上安装有泵（5）。

2.根据权利要求1所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的磁能加热系统（1）包括磁能加热系统外箱（101）、磁能加热系统内部支架（102）、电磁线圈（103）、磁能加热管（104）、外部连接管（106），所述的磁能加热系统内部支架（102）安装在磁能加热系统外箱（101）的内部，磁能加热管（104）安装在磁能加热系统内部支架（102）上，磁能加热管（104）上设置有电磁线圈（103），磁能加热管（104）与外部连接管（106）连接。

3.根据权利要求2所示的一种磁能加热装置，其特征在于：所述的磁能加热管（104）的两端分别焊接有一个法兰盘（107），法兰盘（107）上沿圆周方向均匀的开设有连接螺丝孔（1071）；法兰盘（107）端面上设置有深度为3mm、宽度为5mm的半圆形沟槽；半圆形沟槽内放置有与之匹配的耐高温高压密封圈（1072）。

4.根据权利要求2或3所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的磁能加热管（104）的内壁上均匀的布设凸起（1041），相邻两个凸起（1041）间形成沟槽。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的磁能加热管（104）的外壁上设置有隔热材料层，隔热材料层包括耐高温材料层（1042）、保温材料层（1043）、绝缘材料层（1044），耐高温材料层（1042）位于最内层与磁能加热管（104）的外壁接触，耐高温材料层（1042）外侧为保温材料层（1043），保温材料层（1043）的外侧为绝缘材料层（1044）。

6.根据权利要求2、3或4所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的磁能加热管（104）有2-4根，磁能加热管（104）呈梯级安装在磁能加热系统内部支架（102）上，相邻两根磁能加热管（104）之间通过连接管（105）连接，位于最上端及最下端的磁能加热管（104）分别连接一个外部连接管（106），两个外部连接管（106）分别通过管道（12）与换热器（9）的进液口与出液口连接。

7.根据权利要求6所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的连接管（105）呈C型结构，外部连接管（106）呈S型结构。

8.根据权利要求6或7所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的连接管（105）与外部连接管（106）的组成结构一致，均包括弯管（1051）、法兰盘（1052）、锥形嘴（1053）、温度传感器（1054），所述的弯管（1051）的入口呈喇叭口形状，喇叭口大端为入口端，入口端焊接有一个法兰盘（1052），弯管（1051）的出口端焊接有一个锥形嘴（1053），锥形嘴（1053）与弯管（1051）连接处焊接有一个法兰盘（1052），温度传感器（1054）固定安装在弯管（1051）上，温度传感器（1054）与磁能控制箱（2）连接。

9.根据权利要求8所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的锥形嘴（1053）的内壁上设置有螺旋沟槽（1055）。

10.根据权利要求8所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的法兰盘（1052）上设置有沟槽，沟槽内安装有有耐高温高压的密封圈。

11.根据权利要求2所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的磁能加热系统外箱（101）上安装有磁能控制箱（2），磁能控制箱（2）与磁能加热系统（1）连接，磁能控制箱（2）上设置有便于操作磁能加热系统（1）控制磁能加热系统（1）的液晶触摸电容屏（3），泵（5）、风机（8）分别通过控制线与磁能控制箱（2）连接。

12.根据权利要求1所述的一种烤房电磁供热系统，其特征在于：所述的与换热器（9）连接用于出液的管道（12）上还安装有导热液回收桶（11），导热液回收桶（11）的顶部设置有泄压盖（10）。