CN110285665A - 一种双侧加热多温区智能烘干机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双侧加热多温区智能烘干机，用于烘干粮食作物和各种山货、中药。包括进料系统、加热系统、给风系统、排潮系统、传输系统和箱体，出料自动控制装置、排潮自动控制装置、给风自动控制装置、进料自动控制装置实现联动控制，湿度、温度、进料、出料、排潮均根据设定的指标进行PLC自动控制。通过湿度测试物料含水量，当物料含水量达到预定指标，打开出料口机械排料器，卸料。如果没达到预定指标，启动温度控制，调节加热介质流量，控制进料量，实现物料快速干燥，物料产出的水蒸气通过排潮系统排出。该发明结构简单、易于制造、节省能源、烘干速度快，实现物料根据需要快速干燥，不氧化、不浪费能源、不过度干燥。

Description

一种双侧加热多温区智能烘干机
技术领域
本发明属于食品烘干技术领域，具体为双侧加热多温区智能烘干机。
背景技术
人类生活中很多食品都需要烘干，有些是过程烘干，有的是最终产品的烘干，特别是对于粮食作物的烘干，在中国这个世界粮食大国，在主产区由于产量大，没有足够大的晾晒场地，如果粮食所处环境内的温湿度符合微生物生长繁殖条件，大批的粮食就会发生霉变，如果在收购期间遇到阴天雨天，霉变几率更大；另外，即便入库时标准水分含量的粮食，水分含量是安全水分，还存在自然返潮现象，粮食也需要定期晾晒，才能保证粮食不霉变。
在烘干技术领域中，粮食烘干的立式塔，耗电很大，日消耗大量的标准煤，在工作时浓烟滚滚、烟气缭绕，同时，在烘粮季节正是北方农村取暖期的烟尘排放季节，所以烘干塔的烟尘排放更造成了烟尘的叠加污染。
热风加热式或直接加热烘干机，在内部设有加热器，进行烘干，但是这类烘干机热风加热效率低，热能损失大，耗费电能大，不能制成大型烘干机，热风只有一个温度，不能实现温度变化，不适用于大规模的粮食烘干，而且这种烘干设备不能移动，使用上不方便。对于目前的改进技术，虽然解决了这些问题，在烘干过程中，通过链板烘干物料，在走过每层链板时，实现了温度变化，但是这种烘干机，由于链板间布满加热管，制作难度和施工难度大，质量大，移动困难，不能实现自动控制温度、湿度，自动控制进出料，因此，研究一种制作成本低、自动控制、节能环保、体积小、烘干效果好、操作简便能源物质循环利用的烘干机具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种双侧加热多温区智能烘干机。
双侧加热多温区智能烘干机是一种利用多种燃料做加热能源物质的设备，可以选用生物质、燃料油、燃气、煤等，利用导热介质充当热量传递的介质，导热介质经过泵、管道输送到烘干加热器进行被烘干物料加热烘干，用微电脑、触摸屏、PLC控制实现自动控制以及多温区智能烘干，可以烘干粮食作物和各种山货、中药，如蘑菇、木耳等。
本发明通过如下技术方案解决技术问题。所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，包括进料系统、加热系统、给风系统、排潮系统、传输系统和箱体。
箱体为长方体，包括箱体前面、箱体后面。
进料系统包括进料口、出料口、进料口机械排料器、出料口机械排料器、出料自动控制装置、进料自动控制装置等。进料口在箱体上方左侧，在进料口下方的箱体内是进料自动控制装置，其与进料口机械排料器相连，根据箱体内干燥物料量自动控制进料口机械排料器的开合；出料口在箱体下方右侧，在出料口左侧箱体内部底端设置出料自动控制装置，其与出料口机械排料器相连，根据箱体内物料干燥情况，干燥的物料含水量是否符合标准而自动控制出料口机械排料器的开合。
加热系统包括锅炉、加热器、加热油连接管、回油管、油路自动控制装置、进油分配器、回油分配器、温度传感器、温度传感器进口、换热器管、分配器进口阀、分配器出口阀、前加热区、后加热区等。
前加热区在箱体前面左侧，由多根换热器管并联一组，前加热区由多组并联换热器管组成，前加热区面积是箱体前面面积的0.25-0.5倍，后加热区在箱体后面左侧，由多根换热器管并联一组，后加热区由多组并联换热器管组成，是箱体后面面积的0.25-0.5倍。前加热区和后加热区分别在箱体前面、后面，呈现对向、交错、平行排列。
前加热区和后加热区的换热器管数量可以设置成不同的根数，再利用加热介质不同的流量和流速调整两个区的温度高低。使加热区的温度从上到下、从左到右呈现不同的温度梯度。
锅炉在箱体外，其中设置加热器，换热器管在箱体内，多根并联一组，设置多组。换热器管一端连接分配器进口阀，另一端连接分配器出口阀，分配器进口阀一端与加热油连接管相连，加热油连接管连接在油路自动控制装置上。油路自动控制装置与进油分配器、回油分配器、温度传感器相连，回油管一端与回油分配器相连，另一端与加热器相连，通过分配器出口阀出来的加热介质通过泵输送进加热器中，循环利用余热，继续被加热。
分配器进口阀与进油分配器相连，分配器出口阀连接在回油分配器上，油路自动控制装置根据温度传感器传来的温度信号，控制分配器进口阀、分配器出口阀开合，从而控制箱体内温度。
温度传感器从温度传感器进口深入到箱体内，温度传感器进口设置在箱体前面或箱体后面的面板上，在链板之间，设置多个温度传感器进口，每个温度传感器进口可以设置1个温度传感器。
给风系统包括给风自动控制装置、热风进口、回风口、回风连接管、热风机、热风机出风管、风机连接管。给风系统的给风自动控制装置、热风机等设置在加热系统前面，设在箱体外，给风系统的出风经过加热器管间流过，同时被加热后，进入箱体内。给风自动控制装置可以根据温度、湿度调整风机转速从而控制箱体内热风量。
给风系统的热风机根据烘干箱的大小或烘干载荷可以设置1个或多个，在箱体前面设置多个热风进口，在箱体前面下部设置1个长形的回风口，回风口通过回风连接管与热风机的进风口相连，使箱体内具有余热的空气流回；如果设置多个热风机，多个热风机可以通过风机连接管串联，回风口流回的热风进入最靠近回风口的热风机后，通过风机连接管再进入下一台热风机，热风机出风管连接在加热器上，使热风机中的热风进入加热器被加热。给风系统吹进加热器中被加热的风，通过热风进口进入箱体中。
传输系统包括链板和运输机等，在箱体内设置若干层烘干链板,链板在前加热区和后加热区之间，各层烘干链板两端为阶梯状排列，上层链板上的烘干物料自动掉落到下层链板上。进料系统中的进料自动控制装置包括可以调节进料速度和箱体内链板的运行速度，控制进料口机械排料器、出料口机械排料器阀门开度、控制进油分配器，从而调节烘干箱内温度，设置自动运行程序。
排潮系统包括排潮口、排潮风机、排潮自动控制装置、湿度传感器、湿度传感器进口等。排潮口设置在箱体上方右侧，与排潮自动控制装置相连，湿度传感器进口设在箱体前面或箱体后面，湿度传感器由湿度传感器进口伸入并固定，湿度传感器进口设置在箱体前面或箱体后面的面板上，湿度传感器接受的湿度信号传输给排潮自动控制装置，排潮自动控制系统根据箱体内湿度大小调节排潮风机的开合，从而控制箱体内的湿度。
出料自动控制装置、排潮自动控制装置、给风自动控制装置、进料自动控制装置实现联动控制，湿度、温度、进料、出料、排潮均根据设定的指标进行PLC自动控制。通过湿度测试物料含水量，当物料含水量达到预定指标，打开出料口机械排料器，卸料。如果没达到预定指标，启动温度控制，调节加热介质流量，控制进料量，实现物料快速干燥。物料产出的水蒸气通过排潮系统排出。
烘干物料需要特定的温度，不能改变化学成分，还需要有良好的外观色泽。本发明双侧加热，制作成本低，容易加工，温度可调，易控制；通过换热器管的数量控制和加热介质流量控制，使前加热区和后加热区根据需要产生高温，同时使箱体内左侧、中间、右侧、上部、下部产生温差，箱体内五个部位产生不同温度，实现物料根据需要快速干燥，不氧化、不浪费能源、不过度干燥。设计的多温区温度，根据需要选择烘干温度，避免物料在高温下一直烘干，造成焦煳或者浪费热源，使烘干物外观色泽差。因此本发明可以实现烘干物在烘干过程中根据烘干物含水量的不同进入不同温度的烘干区，可以节省能源，保证烘干物的品质。烘干箱内多温区温度通过如上结构设计实现：
由锅炉输出高温介质通过高温管输送到进油分配器，通过它分配给换热器管。换热器管组合后，从左侧开始，占箱体前面或箱体后面面积的一部分，并错开设置，使链板上物料温度由两侧高、中间低分布状态，通过设置不同组数换热器管，使箱体内温度从上到下呈现不同的温度梯度。
由于排潮蒸汽具有一定温度，直接排除造成热量流失，从而浪费的热能物质。以此，设计了余热回收装置。这部分结构设计，是通过如下方式进行工作。
由排潮风机把工作中排出的潮气通过排潮管输送到锅炉尾气管道三通合流管中，与烟尘风机排除的锅炉尾气混合进入到烟尘处理余热回收交换器中，外界的冷空气通过回收交换器进行热量交换，得到的热空气通过热空气进口进入到烘干箱内，继续参与烘干过程。
由于排潮气和尾气都具有很高的温度，因而可以二次回收热能，进行循环使用，极大地降低的热耗，提高了工作效率。
该发明结构简单、易于制造、节省能源、烘干速度快，实现物料根据需要快速干燥，不氧化、不浪费能源、不过度干燥。
附图说明
附图1为本发明正面结构示意图；附图2为本发明箱体正面图；附图3为本发明背面结构示意图；附图4为本发明的箱体背面图；附图5为本发明的单一热风机连接结构示意图；附图6为本发明的多个热风机连接结构示意图。
图示：
1进料口、2出料口、3排潮口、4加热器、5加热油连接管、6回油管、7出料自动控制装置、8排潮自动控制装置、9油路自动控制装置、10进油分配器、11回油分配器、12给风自动控制装置、13.热风进口、14进料自动控制装置、15温度传感器、16链板、17湿度传感器、18回风口、19温度传感器进口、20湿度传感器进口、21换热器管、22分配器进口阀、23分配器出口阀、24箱体前面、25箱体后面、26前加热区、27后加热区、28进料口机械排料器、29出料口机械排料器、30排潮风机、31箱体、32回风连接管、33热风机、34热风机出风管、35风机连接管。
具体实施方式
实施方式一：
双侧加热多温区智能烘干机是一种利用多种燃料做加热能源物质的设备，可以选用生物质、燃料油、燃气、煤等，利用导热介质充当热量传递的介质，导热介质经过泵、管道输送到烘干加热器进行被烘干物料加热烘干，用微电脑、触摸屏、PLC控制实现自动控制以及多温区智能烘干，可以烘干粮食作物和各种山货、中药，如蘑菇、木耳等。
如附图1-6所示，所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，包括进料系统、加热系统、给风系统、排潮系统、传输系统和箱体。
箱体31为长方体，包括箱体前面24、箱体后面25。
进料系统包括进料口1、出料口2、进料口机械排料器28、出料口机械排料器29、出料自动控制装置7、进料自动控制装置14等。进料口1在箱体上方左侧，在进料口1下方的箱体内是进料自动控制装置14，其与进料口机械排料器28相连，根据箱体内干燥物料量自动控制进料口机械排料器28的开合；出料口2在箱体下方右侧，在出料口左侧箱体内部底端设置出料自动控制装置7，其与出料口机械排料器29相连，根据箱体内物料干燥情况，干燥的物料含水量是否符合标准而自动控制出料口机械排料器29的开合。
加热系统包括锅炉、加热器4、加热油连接管5、回油管6、油路自动控制装置9、进油分配器10、回油分配器11、温度传感器15、温度传感器进口19、换热器管21、分配器进口阀22、分配器出口阀23、前加热区26、后加热区27等。
前加热区26在箱体前面左侧，由多根换热器管21并联一组，前加热区26由多组并联换热器管21组成，前加热区26面积是箱体前面面积的0.25倍，后加热区27在箱体后面左侧，由多根换热器管21并联一组，后加热区27由多组并联换热器管21组成，是箱体后面面积的0.25倍。前加热区26和后加热区27分别在箱体前面24、箱体后面25，呈现对向、交错、平行排列。
前加热区26和后加热区27的换热器管21数量可以设置成不同的根数，再利用加热介质不同的流量和流速调整两个区的温度高低。使加热区的温度从上到下、从左到右呈现不同的温度梯度。
锅炉在箱体外，其中设置加热器4，换热器管21在箱体内，多根并联一组，设置多组。换热器管21一端连接分配器进口阀22，另一端连接分配器出口阀23，分配器进口阀22一端与加热油连接管5相连，加热油连接管5连接在油路自动控制装置9上。油路自动控制装置9与进油分配器10、回油分配器11、温度传感器15相连，回油管6一端与回油分配器11相连，另一端与加热器4相连，通过分配器出口阀23出来的加热介质通过泵输送进加热器4中，循环利用余热，继续被加热。
分配器进口阀22与进油分配器10相连，分配器出口阀23连接在回油分配器11上，油路自动控制装置9根据温度传感器15传来的温度信号，控制分配器进口阀22、分配器出口阀23开合，从而控制箱体内温度。
温度传感器15从温度传感器进口19深入到箱体内，温度传感器进口19设置在箱体前面24或箱体后面25的面板上，在链板16之间，设置多个温度传感器进口19，每个温度传感器进口19可以设置1个温度传感器1。
给风系统包括给风自动控制装置12、热风进口13、回风口18、回风连接管32、热风机33、热风机出风管34、风机连接管35。给风系统的给风自动控制装置12、热风机33等设置在加热系统前面，设在箱体外，给风系统的出风经过加热器管间流过，同时被加热后，进入箱体内。给风自动控制装置12可以根据温度、湿度调整风机转速从而控制箱体内热风量。
给风系统的热风机33根据烘干箱的大小或烘干载荷可以设置1个或多个，在箱体前面设置多个热风进口13，在箱体前面下部设置1个长形的回风口18，回风口18通过回风连接管32与热风机33的进风口相连，使箱体内具有余热的空气流回；如果设置多个热风机33，多个热风机33可以通过风机连接管35串联，回风口18流回的热风进入最靠近回风口18的热风机33后，通过风机连接管35再进入下一台热风机33，热风机出风管34连接在加热器4上，使热风机中的热风进入加热器4被加热。给风系统吹进加热器中被加热的风，通过热风进口13进入箱体31中。
传输系统包括链板16和运输机等，在箱体内设置若干层烘干链板16,链板16在前加热区26和后加热区27之间，各层烘干链板16两端为阶梯状排列，上层链板16上的烘干物料自动掉落到下层链板16上。进料系统中的进料自动控制装置14包括可以调节进料速度和箱体内链板16的运行速度，控制进料口机械排料器28、出料口机械排料器29阀门开度、控制进油分配器10，从而调节烘干箱内温度，设置自动运行程序。
排潮系统包括排潮口3、排潮风机30、排潮自动控制装置8、湿度传感器17、湿度传感器进口20等。排潮口3设置在箱体上方右侧，与排潮自动控制装置8相连，湿度传感器进口20设在箱体前面24或箱体后面25，湿度传感器17由湿度传感器进口20伸入并固定，湿度传感器进口20设置在箱体前面24或箱体后面25的面板上，湿度传感器17接受的湿度信号传输给排潮自动控制装置8，排潮自动控制系统根据箱体内湿度大小调节排潮风机30的开合，从而控制箱体内的湿度。
出料自动控制装置7、排潮自动控制装置8、给风自动控制装置12、进料自动控制装置14实现联动控制，湿度、温度、进料、出料、排潮均根据设定的指标进行PLC自动控制。通过湿度测试物料含水量，当物料含水量达到预定指标，打开出料口机械排料器29卸料。如果没达到预定指标，启动温度控制，调节加热介质流量，控制进料量，实现物料快速干燥。物料产出的水蒸气通过排潮系统排出。
烘干物料需要特定的温度，不能改变化学成分，还需要有良好的外观色泽。本发明双侧加热，制作成本低，容易加工，温度可调，易控制；通过换热器管21的数量控制和加热介质流量控制，使前加热区26和后加热区27根据需要产生高温，同时使箱体内左侧、中间、右侧、上部、下部产生温差，箱体内五个部位产生不同温度，实现物料根据需要快速干燥，不氧化、不浪费能源、不过度干燥。设计的多温区温度，根据需要选择烘干温度，避免物料在高温下一直烘干，造成焦煳或者浪费热源，使烘干物外观色泽差。因此本发明可以实现烘干物在烘干过程中根据烘干物含水量的不同进入不同温度的烘干区，可以节省能源，保证烘干物的品质。烘干箱内多温区温度通过如上结构设计实现：
由锅炉输出高温介质通过高温管输送到进油分配器10，通过它分配给换热器管21。换热器管21组合后，从左侧开始，占箱体前面或箱体后面面积的一部分，并错开设置，使链板上物料温度由两侧高、中间低分布状态，通过设置不同组数换热器管，使箱体内温度从上到下呈现不同的温度梯度。
由于排潮蒸汽具有一定温度，直接排除造成热量流失，从而浪费的热能物质。以此，设计了余热回收装置。这部分结构设计，是通过如下方式进行工作：
由排潮风机30把工作中排出的潮气通过排潮管输送到锅炉尾气管道三通合流管中，与烟尘风机排除的锅炉尾气混合进入到烟尘处理余热回收交换器中，外界的冷空气通过回收交换器进行热量交换，得到的热空气通过热空气进口进入到烘干箱内，继续参与烘干过程。
由于排潮气和尾气都具有很高的温度，因而可以二次回收热能，进行循环使用，极大地降低的热耗，提高了工作效率。
实施方式二：
如实施方式一，前加热区的面积增加为箱体前面面积的0.5倍，后加热区的面积增加为箱体后面面积的0.5倍。前加热区26在箱体前面左侧，由多根换热器管21并联一组，前加热区26由多组并联换热器管21组成，前加热区26面积是箱体前面面积的0.5倍，后加热区27在箱体后面左侧，由多根换热器管21并联一组，后加热区27由多组并联换热器管21组成，是箱体后面面积的0.5倍。前加热区26和后加热区27分别在箱体前面24、箱体后面25，呈现对向、交错、平行排列。
实施方式三：
如实施方式一，前加热区的面积增加为箱体前面面积的0.5倍，后加热区的面积为箱体后面面积的0.25倍。前加热区26在箱体前面左侧，由多根换热器管21并联一组，前加热区26由多组并联换热器管21组成，前加热区26面积是箱体前面面积的0.5倍，后加热区27在箱体后面左侧，由多根换热器管21并联一组，后加热区27由多组并联换热器管21组成，是箱体后面面积的0.25倍。前加热区26和后加热区27分别在箱体前面24、箱体后面25，呈现对向、交错、平行排列。
实施方式四：
如实施方式一，进一步如图6所示，热风机33设置成9个，热风机33之间通过风机连接管35相连，热风机出风管34与加热器4相连，将热风通过热风进口13直接吹进烘干机箱体31内。

Claims (10)

1.一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：包括进料系统、加热系统、给风系统、排潮系统、传输系统和箱体；箱体为长方体，包括箱体前面、箱体后面；进料系统包括进料口、出料口、进料口机械排料器、出料口机械排料器、出料自动控制装置、进料自动控制装置等；加热系统包括锅炉、加热器、加热油连接管、回油管、油路自动控制装置、进油分配器、回油分配器、温度传感器、温度传感器进口、换热器管、分配器进口阀、分配器出口阀、前加热区、后加热区等；给风系统包括给风自动控制装置、热风进口、回风口、回风连接管、热风机、热风机出风管、风机连接管；传输系统包括链板和运输机等，在箱体内设置若干层烘干链板,链板在前加热区和后加热区之间，各层烘干链板两端为阶梯状排列，上层链板上的烘干物料自动掉落到下层链板上；排潮系统包括排潮口、排潮风机、排潮自动控制装置、湿度传感器、湿度传感器进口等。
2.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：进料口在箱体上方左侧，在进料口下方的箱体内是进料自动控制装置，其与进料口机械排料器相连；出料口在箱体下方右侧，在出料口左侧箱体内部底端设置出料自动控制装置，其与出料口机械排料器相连。
3.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：前加热区在箱体前面左侧，由多根换热器管并联一组，前加热区由多组并联换热器管组成，前加热区面积是箱体前面面积的0.25-0.5倍，后加热区在箱体后面左侧，由多根换热器管并联一组，后加热区由多组并联换热器管组成，是箱体后面面积的0.25-0.5倍；前加热区和后加热区分别在箱体前面、后面，呈现对向、交错、平行排列。
4.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：锅炉在箱体外，其中设置加热器，换热器管在箱体内，多根并联一组，设置多组；换热器管一端连接分配器进口阀，另一端连接分配器出口阀，分配器进口阀一端与加热油连接管相连，加热油连接管连接在油路自动控制装置上；油路自动控制装置与进油分配器、回油分配器、温度传感器相连，回油管一端与回油分配器相连，另一端与加热器相连；分配器进口阀与进油分配器相连，分配器出口阀连接在回油分配器上；温度传感器从温度传感器进口深入到箱体内，温度传感器进口设置在箱体前面或箱体后面的面板上，在链板之间，设置多个温度传感器进口，每个温度传感器进口可以设置1个温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：给风系统的给风自动控制装置、热风机等设置在加热系统前面，设在箱体外，给风系统的出风经过加热器管间流过，同时被加热后，进入箱体内。
6.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：给风系统的热风机根据烘干箱的大小或烘干载荷可以设置1个或多个，在箱体前面设置多个热风进口，在箱体前面下部设置1个长形的回风口，回风口通过回风连接管与热风机的进风口相连。
7.根据权利要求6所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：给风系统设置多个热风机，多个热风机通过风机连接管串联，热风机出风管连接在加热器上。
8.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：排潮口设置在箱体上方右侧，与排潮自动控制装置相连，湿度传感器进口设在箱体前面或箱体后面，湿度传感器由湿度传感器进口伸入并固定，湿度传感器进口设置在箱体前面或箱体后面的面板上，湿度传感器接受的湿度信号传输给排潮自动控制装置，排潮自动控制系统根据箱体内湿度大小调节排潮风机的开合，从而控制箱体内的湿度。
9.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：出料自动控制装置、排潮自动控制装置、给风自动控制装置、进料自动控制装置实现联动控制，湿度、温度、进料、出料、排潮均根据设定的指标进行PLC自动控制；通过湿度测试物料含水量，当物料含水量达到预定指标，打开出料口机械排料器，卸料；如果没达到预定指标，启动温度控制，调节加热介质流量，控制进料量，实现物料快速干燥，物料产出的水蒸气通过排潮系统排出。
10.根据权利要求1所述的一种双侧加热多温区智能烘干机，其特征在于：由锅炉输出高温介质通过高温管输送到进油分配器，通过它分配给换热器管；换热器管组合后，从左侧开始，占箱体前面或箱体后面面积的一部分，并错开设置，使链板上物料温度由两侧高、中间低分布状态，通过设置不同组数换热器管，使箱体内温度从上到下呈现不同的温度梯度；由排潮风机把工作中排出的潮气通过排潮管输送到锅炉尾气管道三通合流管中，与烟尘风机排除的锅炉尾气混合进入到烟尘处理余热回收交换器中，外界的冷空气通过回收交换器进行热量交换，得到的热空气通过热空气进口进入到烘干箱内，继续参与烘干过程。
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