CN111174539A - 一种烟草干燥热风循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟草干燥热风循环系统，包括干燥室，设有进风口和出风口；循环风道，设于干燥室外、两端分别与干燥室的进风口和出风口相连，以与干燥室构成循环风路；热泵系统，至少部分热泵系统设置在循环风道内；循环风道内的气流对干燥室内物料进行干燥处理后，经热泵系统处于循环风道内的部分进行除湿加热处理后成为中温干燥气流，再回流入干燥室内。通过采用上述设置，可以对物料实现中温干燥，保证了物料干燥的质量，这对于干燥时间长、干燥负荷相对较小的降速干燥阶段具有特别重要的意义。此外，本发明采用干燥气流的密闭循环方式，减少了空气净化设备的负荷，降低了物料在干燥过程中的香气损失。
Description
技术领域
本发明属于烟草处理技术领域，具体地说，涉及一种烟草干燥热风循环系统。
背景技术
烟草干燥是烟草生产过程中不可缺少的加工步骤，目前烟草行业常用的干燥方式主要为采用滚筒式、流化床式、气流式等干燥机对叶丝、梗丝和复烤叶片等烟草进行干燥处理。为了完成叶丝、梗丝和复烤叶片等烟草的干燥工艺任务，这些干燥机的热风系统采用较高温度的空气对其进行干燥，这种方式耗能大。同时，尤为重要的是：烟草为热敏物质，高温会破坏烟草的口感，只有低温对其进行干燥才能较好地保持烟草的色、香、味及质构。
因此，如何改进现有的烟草干燥技术，实现烟草干燥过程中温度与湿度的独立控制，同时保持烟草干燥后的口感，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种烟草干燥热风循环系统，以实现物料的低温干燥的目的，进而实现能耗减少、干燥质量提高。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种烟草干燥热风循环系统，包括：
干燥室，设有进风口和出风口；
循环风道，设于干燥室外、两端分别与干燥室的进风口和出风口相连，以与干燥室构成循环风路；
热泵系统，至少部分热泵系统设置在循环风道内；
循环风道内的气流对干燥室内物料进行干燥处理后，经热泵系统处于循环风道内的部分进行除湿加热处理后成为中温干燥气流，再回流入干燥室内。
进一步，所述热泵系统包括设置在循环风道内的蒸发器和冷凝器，蒸发器设置在冷凝器的上游，循环风道内的中温干燥气流经进风口进入干燥室内、对物料进行干燥处理后，成为低温潮湿气流，低温潮湿气流经出风口流出干燥室，并依次经蒸发器进行除湿、经冷凝器进行加热，成为中温干燥气流，中温干燥气流被送入干燥室进行下一干燥循环。
进一步，所述蒸发器的进气端与干燥室的出风口相连通，蒸发器的出气端与冷凝器的进气端相连通，冷凝器的出气端与干燥室的进气口相连通。
进一步，所述蒸发器设有排水口，排水口穿出循环风道设置，低温潮湿气流中的水分经蒸发器凝结析出、并经排水口排出循环风道，以使得低温潮湿气流成为低温干燥气流。
进一步，所述热泵系统还包括压缩机和节流阀，蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀四者依次相连通，压缩机的一端与蒸发器相连通，另一端与冷凝器相连通，节流阀的一端与蒸发器相连通，另一端与冷凝器相连通，热泵系统的工质依次自蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀至蒸发器中循环流动，形成热泵循环。
进一步，所述循环风道内还设有风机，用于控制循环风道内气流的流向。
进一步，所述风机设置在蒸发器的下游、冷凝器的上游，控制循环风道内的气流自蒸发器向冷凝器方向流动。
进一步，所述循环风道内还设有除尘器，除尘器设置在蒸发器的上游，用于对进入蒸发器的气流进行除尘处理。
进一步，所述除尘器还设有排尘口，排尘口穿出循环风道设置，以使得气流中的灰尘经排尘口排出循环风道。
进一步，所述排尘口处设有尘土收集装置，以收集从除尘器中排出的灰尘。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、物料的有效成分、营养成分及生物活性成分等的降解反应一般与温度成指数关系，通过采用上述设置，可以对物料实现中温干燥，保证了物料干燥的质量，这对于干燥时间长、干燥负荷相对较小的降速干燥阶段具有特别重要的意义。此外，本发明采用干燥气流的密闭循环方式，减少了空气净化设备的负荷，降低了物料在干燥过程中的香气损失。
2、通过上述设置，加热干燥气流所用的热量主要来自于蒸发器吸收干燥室排风的余热，压缩机消耗功率较小，仅为干燥装置加热空气所耗能的1/3～1/10，本发明具有较高的能效，运行费用可大幅降低。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明实施例中烟草干燥热风循环系统的结构示意图。
图中：10-热风循环系统、1-干燥室、11-进风口、12-出风口、2-除尘器、21-排尘口、3-热泵系统、31-蒸发器、32-排水口、33-压缩机、34-冷凝器、35-节流阀、4-循环风道、5-风机。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，本实施例中介绍了一种烟草干燥热风循环系统10，包括干燥室1、循环风道4和热泵系统3，干燥室1设有进风口11和出风口12，循环风道4设于干燥室1外、两端分别与干燥室1的进风口11和出风口12相连通，以与干燥室1构成循环风路，至少部分热泵系统3设置在循环风道4内，循环风道4内的气流对干燥室1内的物料进行干燥处理后，经热泵系统3处于循环风道4内的部分进行除湿加热处理后成为中温干燥气流，再回流入干燥室1内进行下一干燥循环。物料的有效成分、营养成分及生物活性成分等的降解反应一般与温度成指数关系，通过采用上述设置，可以对物料实现中温干燥，保证了物料干燥的质量，这对于干燥时间长、干燥负荷相对较小的降速干燥阶段具有特别重要的意义。此外，本发明采用干燥气流的密闭循环方式，减少了空气净化设备的负荷，降低了物料在干燥过程中的香气损失。
本实施例中，热泵系统3包括设置在循环风道4内的蒸发器31和冷凝器34，蒸发器31设置在冷凝器34的上游，循环风道4内的中温干燥气流经进风口11进入干燥室1内、对物料进行干燥处理，即与干燥室1内的物料进行热湿，干燥处理后的中温干燥气流成为低温潮湿气流，低温潮湿气流经干燥室1的出风口12流出干燥室1，并依次经蒸发器31进行除湿、经冷凝器34进行加热，成为中温干燥气流，中温干燥气流被送入干燥室1进行下一干燥循环。
本实施例中，蒸发器31的进气端与干燥室1的出风口11相连通，经干燥室1的出风口11流出的、进行干燥处理后的低温潮湿气流经蒸发器31的进气端进入蒸发器31内，在蒸发器31内，低温潮湿气流进一步被冷却至露点温度以下，凝结出低温潮湿气流中的水分，成为低温干燥气流。
本实施例中，蒸发器31的出气端与冷凝器34的进气端相连通，低温干燥气流经蒸发器31的出气端流出蒸发器31，并经冷凝器34的进气端流入冷凝器34内，低温干燥气流在冷凝器34内被加热成为中温干燥气流；冷凝器34的出气端与干燥室1的进风口11相连通，中温干燥气流经冷凝器34的出气端流出冷凝器34，并经干燥室1的进风口11流入干燥室1内，开始下一个干燥循环。
本实施例中，蒸发器31设有排水口32，排水口32穿出循环风道4设置，低温潮湿气流中的水分经蒸发器31凝结析出，并经排水口32排出循环风道4，以使得低温潮湿气流成为低温干燥气流。
本实施例中，蒸发器31和冷凝器34均可采用翅片管式、套管式、壳管式和板式等任一一种型式。
实施例二
如图1所示，本实施例中，热泵系统3还包括压缩机33和节流阀35，蒸发器31、压缩机33、冷凝器34和节流阀35四者依次相连通，压缩机33的一端与蒸发器31相连通，另一端与冷凝器34相连通；节流阀35的一端与蒸发器31相连通，另一端与冷凝器35相连通，热泵系统3的工质依次自蒸发器31、压缩机33、冷凝器34、节流阀35至蒸发器31中循环流动，形成热泵循环。
本实施例中，热泵系统3中的低压低温液态工质流入蒸发器31内，在蒸发器31内吸取低温潮湿气流的热量，使低温潮湿气流进一步被冷却至露点温度以下，此时工质由低压液态工质蒸发成低压蒸汽工质，低压蒸汽工质流入压缩机33内，经压缩机33增压成为高温高压蒸汽工质；高温高压蒸汽工质进而流入冷凝器34内，并在冷凝器34内放出热量加热流入冷凝器34内的低温干燥气流，使低温干燥气流加热成为中温干燥气流，此时高温高压蒸汽工质由蒸汽状凝结成高压液态；继而高压液态工质流入节流阀35内，通过节流阀35，高压液态工质产生阻塞效应，压力和温度降低，成为低压低温液态工质，低压低温液态工质再度进入蒸发器31内吸收低温潮湿气流的热量，如此反复将低温热量输送至高温介质中，形成热泵循环。
实施例三
如图1所示，本实施例中，循环风道4内还设有风机5，风机5用于控制循环风道4内气流的流向。
本实施例中，风机5设置在蒸发器31的下游、冷凝器34的上游，控制循环风道4内的气流自蒸发器31向冷凝器34方向流动。
本实施例中，循环风道4内还设有除尘器2，除尘器2设置在蒸发器31的上游、干燥室1的出风口12处，以对从干燥室1中流出的、即将进入蒸发器31的气流进行除尘处理。
本实施例中，除尘器2还设有排尘口21，排尘口21穿出循环风道4设置，以使得气流中的灰尘经排尘口21排出循环风道4。
本实施例中，排尘口21处设有尘土收集装置，以收集从除尘器2中排出的灰尘。
实施例四
如图1所示，本实施例中，当进行物料干燥处理时，循环风道4内的中温干燥气流自干燥室1的进风口11流入干燥室1内、并与干燥室1内的物料进行热湿交换，以对物料进行干燥处理。中温干燥气流对物料进行干燥后，成为低温潮湿气流。
本实施例中，低温潮湿气流自干燥室1的出风口12中流出，流入除尘器2中，除尘器2对低温潮湿气流进行除尘处理。
本实施例中，除尘处理后的低温潮湿气流自除尘器2流入蒸发器31内，低温潮湿气流在蒸发器31内被进一步冷却至露点温度以下，低温潮湿气流的水分被冷凝析出、并自排水口32排出循环风道4，低温潮湿气流成为低温干燥气流。
本实施例中，低温干燥气流自蒸发器31流入冷凝器34内，冷凝器34对低温干燥气流进行加热，使得低温干燥气流加热成为中温干燥气流。
本实施例中，中温干燥气流自冷凝器34经干燥室1的进风口11流入干燥室1内，进行下一干燥循环。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种烟草干燥热风循环系统，其特征在于，包括：
干燥室，设有进风口和出风口；
循环风道，设于干燥室外、两端分别与干燥室的进风口和出风口相连，以与干燥室构成循环风路；
热泵系统，至少部分热泵系统设置在循环风道内；
循环风道内的气流对干燥室内物料进行干燥处理后，经热泵系统处于循环风道内的部分进行除湿加热处理后成为中温干燥气流，再回流入干燥室内。
2.根据权利要求1所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述热泵系统包括设置在循环风道内的蒸发器和冷凝器，蒸发器设置在冷凝器的上游，循环风道内的中温干燥气流经进风口进入干燥室内、对物料进行干燥处理后，成为低温潮湿气流，低温潮湿气流经出风口流出干燥室，并依次经蒸发器进行除湿、经冷凝器进行加热，成为中温干燥气流，中温干燥气流被送入干燥室进行下一干燥循环。
3.根据权利要求2所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述蒸发器的进气端与干燥室的出风口相连通，蒸发器的出气端与冷凝器的进气端相连通，冷凝器的出气端与干燥室的进气口相连通。
4.根据权利要求3所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述蒸发器设有排水口，排水口穿出循环风道设置，低温潮湿气流中的水分经蒸发器凝结析出、并经排水口排出循环风道，以使得低温潮湿气流成为低温干燥气流。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述热泵系统还包括压缩机和节流阀，蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀四者依次相连通，压缩机的一端与蒸发器相连通，另一端与冷凝器相连通，节流阀的一端与蒸发器相连通，另一端与冷凝器相连通，热泵系统的工质依次自蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀至蒸发器中循环流动，形成热泵循环。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述循环风道内还设有风机，用于控制循环风道内气流的流向。
7.根据权利要求6所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述风机设置在蒸发器的下游、冷凝器的上游，控制循环风道内的气流自蒸发器向冷凝器方向流动。
8.根据权利要求1至7任一所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述循环风道内还设有除尘器，除尘器设置在蒸发器的上游，用于对进入蒸发器的气流进行除尘处理。
9.根据权利要求8所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述除尘器还设有排尘口，排尘口穿出循环风道设置，以使得气流中的灰尘经排尘口排出循环风道。
10.根据权利要求9所述的一种烟草干燥循环系统，其特征在于，所述排尘口处设有尘土收集装置，以收集从除尘器中排出的灰尘。
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