CN109945632A - 一种低温热风干燥设备及干燥方法 - Google Patents

一种低温热风干燥设备及干燥方法 Download PDF

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徐立农
丁磊
王志文
吴琦
孙波
王伟
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Abstract

本发明提供一种低温热风干燥设备及干燥方法,属于干燥设备技术领域,所述设备包括烘房以及设置于所述烘房内用于盛载物料的料架,还包括设置于所述烘房内的热风烘干模块、除湿模块以及设置于所述烘房外的制冷制热模块和控制模块,所述控制模块分别与所述热风烘干模块、所述除湿模块、所述制冷制热模块以及设置于所述烘房内的温湿度传感器通讯连接,通过所述温湿度传感器对所述烘房内的温湿度进行监测,所述控制模块控制所述制冷制热模块、所述除湿模块以及所述热风烘干模块的运行状态,实现对物料的烘干处理,与现有技术比较,保证了烘房内物料烘干的工作环境,能耗低且物料烘干效率高。

Description

一种低温热风干燥设备及干燥方法
技术领域
本发明涉及干燥设备技术领域,具体涉及一种低温热风干燥设备及干燥方法。
背景技术
随着中国能源消耗的加剧,国家政府对能源利用的宏观调控,热泵干燥设备的节能减排优势日益凸显,现有技术中,市场上的食品等低温烘干设备有热泵式烘干机。该烘干机烘干物品时,物品内的水分停留在烘房内的空气中,随着烘干的进行,空气中含水量越来越大,空气吸收水分的能力越来越弱,影响烘干速度;物品烘干结束后温度较高,再冷却到常温的时间长,并且热量浪费大,同时影响后续工作的进度。且当环境空气中的湿度高、湿含量大且物料又要求低温干燥时,传统加热干燥装置的应用会受到一定限制,另外目前具有除湿功能的干燥设备,由于除湿与干燥功能同时进行,能耗较大。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷,本发明采用的技术方案在于提供一种低温热风干燥设备,包括烘房以及设置于所述烘房内用于盛载物料的料架,还包括设置于所述烘房内的热风烘干模块、除湿模块以及设置于所述烘房外的制冷制热模块和控制模块,所述控制模块分别与所述热风烘干模块、所述除湿模块、所述制冷制热模块以及设置于所述烘房内的温湿度传感器通讯连接,
其中,所述温湿度传感器用于对所述烘房内的温湿度进行监测,所述控制模块用于根据所述温湿度传感器的监测结果控制所述制冷制热模块、所述除湿模块以及所述热风烘干模块的运行状态,实现对物料的烘干处理。
较佳的,所述热风烘干模块包括第一热排换热器和第二热排换热器,且所述第一热排换热器和所述第二热排换热器相互独立设置于所述烘房内。
较佳的,在所述热风烘干模块的上方设置第一风机,所述第一风机的出风口侧设置所述料架,且所述料架包括一个或一个以上的料盘。
较佳的,所述除湿模块包括第一冷排换热器与第二风机,且所述第一冷排换热器与所述第二风机连接,并固定于密闭的风腔内。
较佳的,所述第一冷排换热器下方设置有冷凝水接水盘,且所述冷凝水接水盘与排液管相连接。
较佳的,所述制冷制热模块包括第一压缩机和第一节流部件,且所述第一压缩机、所述第一热排换热器、所述第一节流部件和所述第一冷排换热器顺次连接,形成第一制冷循环回路。
较佳的,所述制冷制热模块还包括第二压缩机、第二节流部件和第二冷排换热器,且所述第二压缩机、所述第二冷排换热器、所述第二节流部件和第二热排换热器顺次连接,形成第二制冷循环回路。
与现有技术比较,本发明的有益效果在于:
1、本发明通过设置于所述烘房内的热风烘干模块、除湿模块以及设置于所述烘房外的制冷制热模块和控制模块的有效结合,保证了烘房内物料烘干的工作环境,能耗低;
2、本发明利用可挥发性有机化合物易溶于水的特性,由除湿模块冷凝产生的液态水吸收烘房内气体中的可挥发性有机化合物,再由排液管将吸收过可挥发性有机化合物的液态水排出至工业污水处理池,避免对大气环境造成污染;
3、料架采用多层料盘均量装料方式,确保每层物料都能被吹透,物料烘干效率高。
本发明提供的另一技术方案在于,提供了一种低温热风干燥设备的干燥方法,包括以下步骤:
步骤S1,设置标准温度T0和标准湿度H0
步骤S2,温湿度传感器实时检测烘房1内的实际温度T1和实际湿度H1
步骤S3,控制模块将T1与T0以及H1与H0进行比较;
当T1<T0且H1<H0时,所述控制模块控制所述干燥设备以烘干模式运行,对所述物料进行烘干处理;
当T1<T0且H1≥H0时,所述控制模块控制所述干燥设备以烘干除湿模式运行,对物料进行烘干除湿处理;
当T1≥T0且H1<H0时,所述控制模块控制所述干燥设备处于待机状态;
当T1≥T0且H1≥H0时,所述控制模块控制所述干燥设备以除湿模式运行,对所述物料进行除湿处理。
较佳的,步骤S3中所述烘干模式运行时,所述控制模块控制第一风机、第二热排换热器开启,第一热排换热器关闭,第二制冷循环回路连通。
较佳的,步骤S3中所述除湿模式运行时,所述控制模块控制第一风机、第二风机、第一热排换热器和第一冷排换热器开启,第二热排换热器关闭,第一制冷循环回路连通。
本技术方案所产生的有益效果与所述低温热风干燥设备相同,在此不再赘述。
附图说明
图1是本发明中一种低温热风干燥设备的结构简图;
图2是本发明中一种低温热风干燥方法的工作流程图。
图中数字表示:
1-烘房、2-热风烘干模块、21-第一热排换热器、22-第二热排换热器、3- 除湿模块、31-第一冷排换热器、32-第二风机、33-冷凝水接水盘、34-排液管、 4-制冷制热模块、41-第一压缩机、42-第一节流部件、43-第二压缩机、44-第二节流部件、45-第二冷排换热器,5-控制模块、6-温湿度传感器、7-第一风机、 8-料架。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
实施例1
以下结合附图1,本发明提供了一种低温热风干燥设备,包括烘房1以及设置于烘房1内用于盛载物料的料架8,料架8可以为方形、圆形或任何一种几何形状,只要物料可平铺在料架8上即可,还包括设置于烘房1内的热风烘干模块2、除湿模块3以及设置于烘房1外的制冷制热模块4和控制模块5,在热风烘干模块2的上方设置第一风机7,第一风机7的出风口侧设置料架8,控制模块5分别与热风烘干模块2、除湿模块3、制冷制热模块4以及设置于烘房 1内的温湿度传感器6通讯连接,通过温湿度传感器6对烘房1内的温湿度进行检测,控制模块5控制制冷制热模块4、除湿模块3以及相互独立设置于热风烘干模块2中的第一热排换热器21和第二热排换热器22的启停,实现对物料的烘干处理,其中第一热排换热器21和第二热排换热器22为冷凝器。
除湿模块3包括第一冷排换热器31与第二风机32,且第一冷排换热器31 与第二风机32螺纹连接,并固定于密闭的风腔内。第一冷排换热器31为蒸发器,且下方设置有冷凝水接水盘33,且冷凝水接水盘33与排液管34相连接,且排液管34出液口连接至工业污水处理池。由除湿模块3冷凝产生的液态水吸收烘房1内气体中的可挥发性有机化合物,经排液管34将吸收过可挥发性有机化合物的液态水排出至工业污水处理池,避免对大气环境造成污染。
制冷制热模块4包括第一压缩机41和第一节流部件42,所述第一节流部件 42为电子膨胀阀或毛细管,且第一压缩机41、第一热排换热器21、第一节流部件42和第一冷排换热器31顺次连接,形成第一制冷循环回路。制冷制热模块4 还包括第二压缩机43、第二节流部件44和第二冷排换热器45,所述第二节流部件44为电子膨胀阀或毛细管,第二冷排换热器45为蒸发器,且第二压缩机 43、第二热排换热器22、第二节流部件44和第二冷排换热器45顺次连接,形成第二制冷循环回路。
本发明提供的一种低温热风干燥设备的工作原理如下:
当温湿度传感器6检测到烘房1内的温度较高,但湿度较低,处于待机状态。
当温湿度传感器6检测到烘房1内的温湿度均较低时,控制模块5控制第一风机7和第二热排换热器22开启、第一热排换热器21关闭,第二制冷循环回路连通,进入烘干模式,此时经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22后一部分变成高压中温的液态制冷剂,再经过第二节流部件44节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,经过第二冷排换热器45吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环。另一方面经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22后进行散热,热量通过第一风机7抽出,输送至料架8表面,以烘干物料。
当温湿度传感器6检测到烘房1内的温湿度均较高时,控制模块5控制第一风机7、第二风机32、第一热排换热器21和第一冷排换热器31开启,第二热排换热器22关闭,第一制冷循环回路连通,进入除湿模式,此时低温低压的气态制冷剂经过第一压缩机41压缩,变成高温高压的气态制冷剂,高温高压的气态制冷剂经过第一热排换热器21散热变成高压中温的液态制冷剂,再经过第一节流部件42节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,再经过第一冷排换热器31吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环,此时一方面含有水蒸气的湿空气经过除湿模块3中的第一冷排换热器31除湿后,再次进入热风烘干模块2进行烘干,同时经过第一压缩机41压缩后的高温高压气态制冷剂经过第一热排换热器21后,由第一风机7强制对流换热,将热量散发到空气中,弥补了烘房1内热量的损耗,从而在除湿的同时也保证了烘房1内温度的稳定。另一方面由第一冷排换热器31冷凝产生的液态水吸收烘房1内气体中的可挥发性有机化合物,经排液管34将吸收过可挥发性有机化合物的液态水排出至工业污水处理池,避免对大气环境造成污染。
当温湿度传感器6检测到烘房1内的温度较低,但湿度较高时,控制模块5 控制第一风机7、第二风机32、第一热排换热器21、第二热排换热器22和第一冷排换热器31开启,第一制冷循环回路和第二制冷循环回路均连通,进入烘干除湿模式。此时一方面经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22后一部分变成高压中温的液态制冷剂,再经过第二节流部件44节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,经过第二冷排换热器45吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环。另一方面经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22后进行散热,热量通过第一风机7抽出,输送至料架8表面,以烘干物料;另一方面此时低温低压的气态制冷剂经过第一压缩机41压缩,变成高温高压的气态制冷剂,高温高压的气态制冷剂经过第一热排换热器21散热变成高压中温的液态制冷剂,再经过第一节流部件42节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,再经过第一冷排换热器31吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环。含有水蒸气的湿空气经过除湿模块3中的第一冷排换热器31除湿后,再次进入热风烘干模块2进行烘干,同时经过第一压缩机41压缩后的高温高压气态制冷剂经过第一热排换热器21后,由第一风机7强制对流换热,将热量散发到空气中,弥补了烘房1内热量的损耗,从而在除湿的同时也保证了烘房1内温度的稳定。而且由第一冷排换热器31冷凝产生的液态水吸收烘房1内气体中的可挥发性有机化合物,经排液管34将吸收过可挥发性有机化合物的液态水排出至工业污水处理池,避免对大气环境造成污染。
因此,本发明通过设置于烘房1内的热风烘干模块2、除湿模块3以及设置于烘房1外的制冷制热模块4和控制模块5的有效结合,保证了烘房1内物料烘干的工作环境,能耗低。
实施例2
在实施例1的基础之上,本实施例中料架8包括若干料盘,且料盘采用均量装料方式,保证了每层物料都能被吹透,提高了物料烘干效率。
实施例3
本实施例提供了一种低温热风干燥设备的干燥方法,包括以下步骤:
步骤S1,设置标准温度T0和标准湿度H0
步骤S2,温湿度传感器6实时检测烘房1内的实际温度T1和实际湿度H1
步骤S3,控制模块5将T1与T0以及H1与H0进行比较;
当T1≥T0且H1<H0时,控制模块5控制所述干燥设备处于待机状态;
当满足T1<T0且H1<H0时,控制模块5控制所述干燥设备以烘干模式运行,对物料进行烘干处理;此时第一风机7和第二热排换热器开启22、第一热排换热器21关闭,第二制冷循环回路连通,经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22后一部分变成高压中温的液态制冷剂,再经过第二节流部件44节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,经过第二冷排换热器45吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环。另一方面经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22后进行散热,热量通过第一风机7抽出,输送至料架8表面,以烘干物料,物料内部水分蒸发成水蒸气,此时烘房1内的温度和湿度同时升高;
当满足T1≥T0且H1≥H0时,控制模块5控制所述干燥设备以除湿模式运行,此时控制模块5控制第一风机7、第二风机32、第一热排换热器21和第一冷排换热器31开启,第二热排换热器22关闭,第一制冷循环回路连通,进入除湿模式,此时低温低压的气态制冷剂经过第一压缩机41压缩,变成高温高压的气态制冷剂,高温高压的气态制冷剂经过第一热排换热器21散热变成高压中温的液态制冷剂,再经过第一节流部件42节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,再经过第一冷排换热器31吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环,此时一方面含有水蒸气的湿空气经过除湿模块3中的第一冷排换热器31除湿后,再次进入热风烘干模块2进行烘干,同时经过第一压缩机41压缩后的高温高压气态制冷剂经过第一热排换热器21后,由第一风机7强制对流换热,将热量散发到空气中,弥补了烘房1内热量的损耗,从而在除湿的同时也保证了烘房1内温度的稳定。另一方面由第一冷排换热器31冷凝产生的液态水吸收烘房1内气体中的可挥发性有机化合物,经排液管34将吸收过可挥发性有机化合物的液态水排出至工业污水处理池,避免对大气环境造成污染。
当满足T1<T0且H1≥H0时,控制模块5控制所述干燥设备以烘干除湿模式运行,对物料进行烘干除湿处理,此时控制模块5控制第一风机7、第二风机32、第一热排换热器21、第二热排换热器22和第一冷排换热器31开启,第一制冷循环回路和第二制冷循环回路均连通,进入烘干除湿模式。此时一方面经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22 后一部分变成高压中温的液态制冷剂,再经过第二节流部件44节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,经过第二冷排换热器45吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环。另一方面经过第二压缩机43压缩之后的高温高压气态制冷剂进入烘房1内的第二热排换热器22后进行散热,热量通过第一风机7抽出,输送至料架8表面,以烘干物料;另一方面此时低温低压的气态制冷剂经过第一压缩机41压缩,变成高温高压的气态制冷剂,高温高压的气态制冷剂经过第一热排换热器21散热变成高压中温的液态制冷剂,再经过第一节流部件42节流降压变成低温低压的气液混合态制冷剂,再经过第一冷排换热器 31吸热变成低温低压的气态制冷剂,如此形成一个完整循环。含有水蒸气的湿空气经过除湿模块3中的第一冷排换热器31除湿后,再次进入热风烘干模块2 进行烘干,同时经过第一压缩机41压缩后的高温高压气态制冷剂经过第一热排换热器21后,由第一风机7强制对流换热,将热量散发到空气中,弥补了烘房 1内热量的损耗,从而在除湿的同时也保证了烘房1内温度的稳定。而且由第一冷排换热器31冷凝产生的液态水吸收烘房1内气体中的可挥发性有机化合物,经排液管34将吸收过可挥发性有机化合物的液态水排出至工业污水处理池,避免对大气环境造成污染。
因此,本实施例提供的一种低温热风干燥设备的干燥方法,通过设置于烘房1内的热风烘干模块2、除湿模块3以及设置于烘房1外的制冷制热模块4和控制模块5的有效结合,保证了烘房1内物料烘干的工作环境,能耗低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低温热风干燥设备,包括烘房以及设置于所述烘房内用于盛载物料的料架,其特征在于,还包括设置于所述烘房内的热风烘干模块、除湿模块以及设置于所述烘房外的制冷制热模块和控制模块,所述控制模块分别与所述热风烘干模块、所述除湿模块、所述制冷制热模块以及设置于所述烘房内的温湿度传感器通讯连接,
其中,所述温湿度传感器用于对所述烘房内的温湿度进行监测,所述控制模块用于根据所述温湿度传感器的监测结果控制所述制冷制热模块、所述除湿模块以及所述热风烘干模块的运行状态,实现对物料的烘干处理。
2.根据权利要求1所述的低温热风干燥设备,其特征在于,所述热风烘干模块包括第一热排换热器和第二热排换热器,且所述第一热排换热器和所述第二热排换热器相互独立设置于所述烘房内。
3.根据权利要求2所述的低温热风干燥设备,其特征在于,在所述热风烘干模块的上方设置第一风机,所述第一风机的出风口侧设置所述料架,且所述料架包括一个或一个以上的料盘。
4.根据权利要求1所述的低温热风干燥设备,其特征在于,所述除湿模块包括第一冷排换热器与第二风机,且所述第一冷排换热器与所述第二风机连接,并固定于密闭的风腔内。
5.根据权利要求4所述的低温热风干燥设备,其特征在于,所述第一冷排换热器下方设置有冷凝水接水盘,且所述冷凝水接水盘与排液管相连接。
6.根据权利要求5所述的低温热风干燥设备,其特征在于,所述制冷制热模块包括第一压缩机和第一节流部件,且所述第一压缩机、所述第一热排换热器、所述第一节流部件和所述第一冷排换热器顺次连接,形成第一制冷循环回路。
7.根据权利要求5所述的低温热风干燥设备,其特征在于,所述制冷制热模块还包括第二压缩机、第二节流部件和第二冷排换热器,且所述第二压缩机、所述第二冷排换热器、所述第二节流部件和第二热排换热器顺次连接,形成第二制冷循环回路。
8.根据权利要求1-7任一项所述的低温热风干燥设备的干燥方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,设置标准温度T0和标准湿度H0
步骤S2,温湿度传感器实时检测烘房1内的实际温度T1和实际湿度H1
步骤S3,控制模块将T1与T0以及H1与H0进行比较;
当T1<T0且H1<H0时,所述控制模块控制所述干燥设备以烘干模式运行,对所述物料进行烘干处理;
当T1<T0且H1≥H0时,所述控制模块控制所述干燥设备以烘干除湿模式运行,对物料进行烘干除湿处理;
当T1≥T0且H1<H0时,所述控制模块控制所述干燥设备处于待机状态;
当T1≥T0且H1≥H0时,所述控制模块控制所述干燥设备以除湿模式运行,对所述物料进行除湿处理。
9.根据权利要求8所述的低温热风干燥设备的干燥方法,其特征在于,步骤S3中所述烘干模式运行时,所述控制模块控制第一风机、第二热排换热器开启,第一热排换热器和第一冷排换热器关闭,第二制冷循环回路连通。
10.根据权利要求9所述的低温热风干燥设备的干燥方法,其特征在于,步骤S3中所述除湿模式运行时,所述控制模块控制第一风机、第二风机、第一热排换热器和第一冷排换热器开启,第二热排换热器关闭,第一制冷循环回路连通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN201926258U (zh) * 2011-02-22 2011-08-10 成都东和工业有限责任公司 一种冷凝除湿空气源热泵加热烘烤装置

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