CN109945628A - 电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置及其干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置及其干燥方法，包括生物质颗粒入口、生物质颗粒出口、传输部分和干燥加热部分，传输部分包括变频速控电机和阿基米德螺旋，干燥加热部分包括电磁线圈、保温棉、加热管、蒸汽排出口、引风机、湿度传感器和电磁控制器，本发明利用电磁感应加热原理把电能转化为热能加热物料，通过湿度传感器调节变频速控电机转速，进而控制生物质颗粒在加热管停留时间；通过湿度传感器调节电磁控制器，进而改变各个加热管的温度。本发明结构简单、操作方便、干燥效率高，并且加热温度可以精确控制、加热方式安全可靠、高效节能、清洁环保。

Description

电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置及其干燥方法

技术领域

本发明属于干燥领域，具体涉及一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置及其干燥方法。

背景技术

在利用间伐材木丝、木屑前，通常需要对生产加工出的木丝、木屑进行干燥。滚筒干燥机具有运转可靠、干燥效果好、结构简单、易于维护等特点，因此被广泛应用在建筑、农业、轻工等行业。目前市场销售的滚筒式干燥机主要采用热蒸汽或烟道气作为物料的干燥热源，因此需要额外的蒸汽或烟道气发生装置，使得设备的整体体积大，费用高。现有的干燥设备并不适用于进行木丝、木屑的干燥加工。

现代技术的快速发展使得电磁感应加热技术日渐成熟，这种加热方式就是利用电磁感应原理把电能转化为热能达到加热物料的目的。电磁感应加热方式的优点：加热效率高、温升速度快、温度可精确控制、安全性高、工作环境清洁卫生。

发明内容

针对以上情况，本发明提供一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，克服现有技术的不足，采用电磁感应加热作为干燥的热源，减少了需要的配套设备，并具有占地面积小、结构简单、加工效率高、自动化程度高、使用方便等特点。

本发明所采用的技术方案是提供一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，包括生物质颗粒出口、引风机、湿度传感器、蒸汽排出口、保温棉、电磁线圈、生物质颗粒入口、减速器、变频速控电机、电磁控制器、支架、加热管和阿基米德螺旋装置，所述变频速控电机与所述减速器的第一端通过螺栓连接，所述减速器的输出轴与所述阿基米德螺旋装置固连，所述减速器的第二端与所述加热管的第一端通过法兰盘固连在一起，所述加热管设为空心圆柱体，加热管外侧圆柱体的第一端和第二端对称设有多个支架，且第一端与所述支架相对侧设有生物质颗粒入口，第二端设有生物质颗粒出口，所述阿基米德螺旋装置安装于加热管之内，且所述阿基米德螺旋装置的第二端通过轴承支撑于所述支架之上；所述加热管上均匀设有多个蒸汽排出口，所述蒸汽排出口内部安装有湿度传感器，所述引风机安装于所述蒸汽排出口的第一端，所述加热管的外表面裹覆有保温棉；以及多个所述蒸汽排出口之间的保温棉外侧缠绕有多段电磁线圈，每段所述电磁线圈的两端分别安装有电磁控制器。

优选地，所述阿基米德螺旋装置的轴线与所述加热管的轴线重合。

优选地，所述电磁控制器为闭环反馈控制器，可根据电流的变化控制温度。

进一步地，所述湿度传感器安装于蒸汽排出口与加热管相连的一端，且湿度传感器检测端朝向加热管的内部。

优选地，所述电磁线圈内部通有交流电。

本发明另一方面，提供一种基于前述电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置的干燥方法，包括以下步骤：

S1：开启电源，使系统处于正常工作状态；

S2：设置好电磁控制器的控制参数，并开启电源，使电磁线圈处于加热状态；

S3：将生物质颗粒从生物质颗粒入口加入，湿度传感器采集生物质颗粒的湿度数据，并将其反馈给变频速控电机；

S4：变频速控电机根据湿度情况调节转速，从而控制阿基米德螺旋装置的旋转速度，进而控制生物质在加热管内的停留时间，使其不断搅拌并加热均匀；

S5：旋转的阿基米德螺旋装置将加工好的生物质颗粒从生物质颗粒出口送出。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用电磁感应加热，加热线圈不与被加热物体相接触，热能直接在工件的内部产生，且热量散失很少，从而使感应加热的效率极大程度地进行了提高；

2、本发明采用多段电磁线圈加热，且各段均安装有湿度传感器，可以实时采集数据，进行精确控制，从而使生物质受热均匀；

3、本发明减少了需要的配套设备，而且具有占地面积小、结构简单、加工效率高、自动化程度高、使用方便等特点。

附图说明

图1为本发明的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置主结构示意图；

图2为本发明的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置内部结构示意图；

图3为本发明的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置阿基米德螺旋结构示意图；以及

图4为本发明的阿基米德螺旋与减速器连接结构示意图。

主要的附图标记如下：

生物质颗粒出口1、引风机2、湿度传感器3、蒸汽排出口4、保温棉5、电磁线圈6、生物质颗粒入口7、减速器8、变频速控电机9、电磁控制器10、支架11、加热管12、阿基米德螺旋13。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本发明提供一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，如图1～4所示，包括生物质颗粒出口1、引风机2、湿度传感器3、蒸汽排出口4、保温棉5、电磁线圈6、生物质颗粒入口7、减速器8、变频速控电机9、电磁控制器10、支架11、加热管12和阿基米德螺旋装置13，变频速控电机9与减速器8的第一端通过螺栓连接，减速器8的输出轴与阿基米德螺旋装置13固连，减速器8的第二端与加热管12的第一端通过法兰盘固连在一起，加热管12设为空心圆柱体，加热管12外侧圆柱体的第一端和第二端对称设有多个支架11，且第一端与支架11相对侧设有生物质颗粒入口7，第二端设有生物质颗粒出口1，阿基米德螺旋装置13安装于加热管12之内，且阿基米德螺旋装置13的第二端通过轴承支撑于支架11之上；加热管12上均匀设有多个蒸汽排出口4，蒸汽排出口4内部安装有湿度传感器3，引风机2安装于蒸汽排出口4的第一端，加热管12的外表面裹覆有保温棉5；以及多个蒸汽排出口4之间的保温棉5外侧缠绕有多段电磁线圈6，每段电磁线圈6的两端分别安装有电磁控制器10。

阿基米德螺旋装置13的轴线与加热管12的轴线重合。电磁控制器10为闭环反馈控制器，可根据电流的变化控制温度。湿度传感器3安装于蒸汽排出口4与加热管12相连的一端，且湿度传感器3检测端朝向加热管12的内部。电磁线圈6内部通有交流电。

本发明另一方面，提供一种基于前述电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置的干燥方法，包括以下步骤：

S1：开启电源，使系统处于正常工作状态；

S2：设置好电磁控制器10的控制参数，并开启电源，使电磁线圈6处于加热状态；

S3：将生物质颗粒从生物质颗粒入口7加入，湿度传感器3采集生物质颗粒的湿度数据，并将其反馈给变频速控电机9；

S4：变频速控电机9根据湿度情况调节转速，从而控制阿基米德螺旋装置13的旋转速度，进而控制生物质在加热管12内的停留时间，使其不断搅拌并加热均匀；

S5：旋转的阿基米德螺旋装置13将加工好的生物质颗粒从生物质颗粒出口1送出。

本发明是一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，加工效率高，有良好的干燥效果。

具体而言，本发明的实施过程如下：

一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，如图1所示，包括生物质颗粒入口7和生物质颗粒出口1，引风机2，湿度传感器3，减速机8、变频速控电机9和阿基米德螺旋装置13构成传输部分。电磁线圈6，保温棉5，加热管12，蒸汽排出口4和电磁控制器10构成干燥加热部分。生物质颗粒入料时，可根据湿度传感器测量水蒸气的产生量，通过控制变频速控电机9的转速，从而控制阿基米德螺旋装置13的转速，改变生物质颗粒在加热管12中停留的时间。

生物质颗粒在输送过程中，变频速控电机9带动阿基米德螺旋装置13转动，可以保证生物质颗粒稳定持续供应，防止潮湿的生物质颗粒粘在壁面，配合加热管12直筒式的结构可以防止死区产生。干燥加热部分的主体采用多段式电磁感应加热，有多段电磁线圈6缠绕在加热管12上，由电磁控制器10控制温度，并且，保温棉5缠绕在加热管12上，加热线圈缠绕在保温棉5上，由于在电磁感应加热时，热能直接在工件内部产生，且热散失很少，这样感应加热的效率得到了极大程度的提高。此外，可根据湿度传感器3显示的水蒸气含量，通过电磁控制器10调整各个加热段温度，避免能量损失。

如图1所示，变频速控电机9用于驱动阿基米德螺旋装置13的旋转；湿度传感器3在蒸汽排出口4处实时检测水蒸气的含量，并将检测信号实时传送给控制器，控制器根据检测的水蒸气实时控制变频速控电机9的转速。

如图2所示，为生物质颗粒干燥单元，主体采用多段式结构，可以根据生物质颗粒处理量进行增减，处理量过大时增加一段或几段，处理量过小时可适当减少一段或两段。

本发明的工作原理如下：

本发明通过变频速控电机9驱动阿基米德螺旋装置13转动，旋转的螺旋叶片直线运动变为螺旋运动，增加生物质颗粒停留时间，使生物质颗粒与螺旋叶片一起旋转的力是生物质颗粒自身重量和与螺旋叶片的摩擦阻力。

电磁感应原理把电能转化为热能达到加热物料的目的。在利用感应加热时，电磁感应中的涡流效应使加热反应容器体壁产热，在容器壁上的热量向内传导至加热容器内部，潮湿的生物质颗粒吸收容器壁传导的热能后，水分转化成为水蒸气。

以上所述是本申请的优选实施方式，不以此限定本发明的保护范围，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，其特征在于，包括生物质颗粒出口、引风机、湿度传感器、蒸汽排出口、保温棉、电磁线圈、生物质颗粒入口、减速器、变频速控电机、电磁控制器、支架、加热管和阿基米德螺旋装置，

所述变频速控电机与所述减速器的第一端通过螺栓连接，所述减速器的输出轴与所述阿基米德螺旋装置固连，所述减速器的第二端与所述加热管的第一端通过法兰盘固连在一起，所述加热管设为空心圆柱体，加热管外侧圆柱体的第一端和第二端对称设有多个支架，且第一端与所述支架相对侧设有生物质颗粒入口，第二端设有生物质颗粒出口，所述阿基米德螺旋装置安装于加热管之内，且所述阿基米德螺旋装置的第二端通过轴承支撑于所述支架之上；

所述加热管上均匀设有多个蒸汽排出口，所述蒸汽排出口内部安装有湿度传感器，所述引风机安装于所述蒸汽排出口的第一端，所述加热管的外表面裹覆有保温棉；以及

多个所述蒸汽排出口之间的保温棉外侧缠绕有多段电磁线圈，每段所述电磁线圈的两端分别安装有电磁控制器。

2.根据权利要求1所述的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，其特征在于，所述阿基米德螺旋装置的轴线与所述加热管的轴线重合。

3.根据权利要求1所述的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，其特征在于，所述电磁控制器为闭环反馈控制器，可根据电流的变化控制温度。

4.根据权利要求1所述的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，其特征在于，所述湿度传感器安装于蒸汽排出口与加热管相连的一端，且湿度传感器检测端朝向加热管的内部。

5.根据权利要求1所述的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置，其特征在于，所述电磁线圈内部通有交流电。

6.一种利用权利要求1至5之一所述的电磁感应加热的生物质颗粒干燥装置的干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：开启电源，使系统处于正常工作状态；

S2：设置好电磁控制器的控制参数，并开启电源，使电磁线圈处于加热状态；

S3：将生物质颗粒从生物质颗粒入口加入，湿度传感器采集生物质颗粒的湿度数据，并将其反馈给变频速控电机；

S4：变频速控电机根据湿度情况调节转速，从而控制阿基米德螺旋装置的旋转速度，进而控制生物质在加热管内的停留时间，使其不断搅拌并加热均匀；

S5：旋转的阿基米德螺旋装置将加工好的生物质颗粒从生物质颗粒出口送出。