CN111473637A - 一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器及其工作方法 - Google Patents

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CN111473637A CN202010302670.4A CN202010302670A CN111473637A CN 111473637 A CN111473637 A CN 111473637A CN 202010302670 A CN202010302670 A CN 202010302670A CN 111473637 A CN111473637 A CN 111473637A
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石明村
刘明政
杨会民
李心平
刘向东
吐鲁洪.吐尔迪
陈毅飞
车稷
高连兴
赵华洋
张彦彬
王晓铭
侯亚丽
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Abstract

本发明属于空气能干燥加工领域，尤其涉及一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器及其工作方法。其中，核桃壳空气能穿流箱式干燥器包括箱体，所述箱体内设置有输送机构，所述输送机构的输入端与入料口相连，输送机构用于传输待干燥的核桃壳；所述箱体的一侧设置有至少一个空气能热泵；所述空气能热泵包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器用于从箱体内部空气中吸热，所述冷凝器用于将蒸发器吸收的热量排入箱体内部，完成一个闭环循环，实现空气能穿流箱体内干燥核桃壳的目的。其具有温度场分布合理且烘干效果均匀的效果。

Description

一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器及其工作方法
技术领域
本发明属于空气能干燥加工领域，尤其涉及一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器及其工作 方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
核桃壳可以磨成超细粉。核桃壳硬度相对较大，不容易破损，因此在实际的操作中必须 结合机械处理来做好相关的核桃粉加工工作，这就给相关的机械生产厂家带来了很大的收益。 核桃壳经过超微粉碎形成细粉末之后，用途十分广泛，比如在金属行业就可以用作清洗剂。 特别是核桃壳被磨成粉碎后，整体的颗粒具有一定的弹性，恢复力和承受力十分好，因此在 气流冲洗操作中可以作为研磨剂使用。比如在石油行业之中，就可以结合核桃超细粉末的特 征，做好相关的填路基工作，在钻探和开采等环节中都有所使用。在高级涂料行业中，核桃 壳的超细粉特征可以用作添加剂使用，整体的质感和塑料十分类似，性能却要优于普通的塑 料和涂料。在爆破行业中添加核桃壳的超细粉，则可以大大提升整体的爆炸威力。在化妆品 中核，桃壳的超细粉末是天然物质，没有任何的毒性，因此，以此做相关的添加剂，对于整 体的护肤效果提升而言十分理想。目前，在核桃壳超细粉加工方面，主要有借助运动介质产 生作用力磨成细粉方式、机械磨粉方式以及气流式超微水分方式等几类。借助运动研磨介质 有关的作用力粉碎模式中代表的机械磨机、搅拌磨器等，整体上的颗粒度相对较大、不均匀。 在机械粉碎中，则有很多的韧性材料和柔性加工材料予以辅佐，因此整体的效果相对较好。 气流式超微粉碎则是利用音速气流作为相关载体，从而达到粉碎的目的，因此整体的运动效 果相对较好，微粒细微度也能够满足需求。
核桃壳在超微粉碎前依次经过分选、水洗、烘干环节。烘干环节主要依靠干燥器俗称烘 房进行烘干作业。现有干燥器样式众多，分类标准也不尽相同，其中主要可以按操作方法、 干燥物料形态以及物料附加特征的适应性进行分类。对于目前主流烘干器按操作方式可以分 为连续式和间隙式，由于每批次干燥的核桃壳数量较少，又通常会选择间歇式干燥器。箱式 干燥器通常用于烘干纤维颗粒状物料，小型的我们称为烘厢，大型的称为烘房。本专利涉及 的厢式干燥器属于烘房范畴，根据气流在厢体内的流动形式不同，通常又分为水平气流厢式 型干燥器和穿流气流厢式干燥器。热风水平通过物料表面将水分带走，这种工作形式的干燥 器成为水平气流厢式型干燥器，主要用于干燥末期产生粉尘的泥状物料，以及小的块状物料； 热风垂直穿过物料层的工作模式的干燥器称为穿流气流厢式干燥器，以用于颗粒谷物、葡萄 干、胡椒的干燥以及切片洋葱、胡萝卜、薯类等。核桃壳干燥末期不会产生粉尘，且核桃壳 属于颗粒状物料，故选用穿流气流厢式干燥器。传统的穿流气流厢式干燥器热源装置多为传 统式热源，如电加热、木炭加热、燃油加热等，采用开环循环的方式，这些加热方式普遍存 在能耗过大，污染环境的特点，并且热源在干燥器内部分布不均匀，往往造成烘干效果不佳， 且存在自动化程度较低，人工负担大，温度，湿度不易掌控的缺点。
申请号：201911230898.0公开了一种喷烘房，所述喷烘房具有与喷烘房一体设置的送风 系统和废气治理系统；所述送风系统包括与喷烘房一侧固定连接的新风箱体，所述新风箱体 上设有新风入口以及与喷烘房内部连通的送风口，所述新风入口和送风口之间设有带加热机 组的送风风机；所述废气治理系统包括与喷烘房另一侧依次固定连接的漆雾过滤箱体和废气 净化箱体，所述漆雾过滤箱体上设有与喷烘房内部连通的漆雾过滤入口以及与废气净化箱体 连通的漆雾过滤出口，所述漆雾过滤入口和漆雾过滤出口之间设有至少两级过滤段；所述废 气净化箱体内部设有吸附模块以及吸附风机，所述吸附模块位于吸附风机的进风口和漆雾过 滤出口之间，所述吸附风机的出风口连通吸附净化排放管道。
发明人发现，此装置设计的废气治理系统可以显著改善烘干作业时产生的环境污染问题， 但采用的带加热机组的送风风机则对能源消耗过大，不适应当下绿色发展的大形势。
申请号：201921250509.6公开了一种烘房，在房体内一侧通过隔板隔出夹层空腔，隔板 上开设有进风孔，进风孔连通夹层空腔和房体的内部空间，夹层空腔通过管路与房体外设置 的热风机连接，在房体的房顶及另一侧墙面上固定有出风管道，热风机与出风管道连接，出 风管道上设置有若干出风口；夹层空腔内设置有除湿装置。本实用新型的热风从竖直及水平 两个方向进入内部空间，均匀扩散分布在内部空间内的各个角落内，使内部空间内各个位置 的待烘干产品都能被烘干，每件待烘干产品也可以被均匀烘干；另外，热风从竖直及水平两 个方向进入内部空间后，两个方向的热风量叠加后，流量增大，对于层层堆叠设置的待烘干 产品也可以快速烘干，提高了烘干效率。
发明人发现，此装置通过在房体内一侧通过隔板隔出夹层空腔，隔板上开设有进风孔， 改善了烘房内部温度场分布，但烘干过程中无法对物料定期翻动，容易造成靠近出风口一侧， 及靠近排风口一侧的物料烘干速度过快，造成烘干效果不均匀。
申请号：201720858300.2公开了一种橘红烘房，在橘红烘房的地板下设置有导热金属管， 导热金属管伸出至柴火焚烧处，柴火将导热金属管加热烧烫甚至烧红，导热金属管将热量传 递给烘房的地板及四壁，再将热量传给橘红烘房内的空气，如此直接利用柴火之力加热确保 化橘红的药效，不使化橘红的药效打折扣。同时，密封的橘红烘房内安装有旋风均温机，旋 风均温机将橘红烘房的热空气内循环流动使内部空气充分混合达到使烘房内部温度均一的作 用，使每个橘红果实均匀受热，确保烘干效果。
发明人发现，此装置采用旋风均温机将橘红烘房的热空气内循环流动使内部空气充分混 合达到使烘房内部温度达到均一的效果，解决了传统烘干设备烘干效果不均匀的问题，但采 用燃烧柴火作为热源的方式对环境不友好污染较大。
综上所述，发明人发现，传统的烘干设备普遍存在温度场分布不合理、能源消耗大、烘 干效果不均匀且污染环境的缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器及其工作方法，其能 够产生烘干效果均匀、节约能源，减少余热浪费的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供了一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器。
一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器，包括：
箱体，所述箱体内设置有输送机构，所述输送机构的输入端与入料口相连，输送机构用 于传输待干燥的核桃壳；所述箱体的一侧设置有至少一个空气能热泵；所述空气能热泵包括 蒸发器和冷凝器，所述蒸发器用于从箱体内部空气中吸热，所述冷凝器用于将蒸发器吸收的 热量排入箱体内部，完成一个闭环循环，实现空气能穿流箱体内干燥核桃壳的目的。
本发明的第二方面提供了一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器的工作方法。
一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器的工作方法，包括：
利用输送机构将在箱体内传输从入料口进入箱体的待干燥的核桃壳；
在核桃壳传输的过程中，开启空气能热泵，空气能热泵的蒸发器从箱体内部空气中吸热， 空气能热泵的冷凝器将蒸发器吸收的热量排入箱体内部，完成一个空气闭环循环，实现空气 能穿流箱体内干燥核桃壳的目的。
本发明的有益效果是：
本发明的箱体内的干燥空气经冷凝器加热后排入干燥器室内，变为温润的湿风，然后经 再输入到蒸发器中，经吸热排湿后，再次变为干燥空气，重新经过冷凝器加热后进入箱体内 部，可以适应于低温高湿环境，节约能源，减少余热浪费。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1(a)为空气能穿流箱式干燥器轴侧装配图；
图1(b)为空气能穿流箱式干燥器左侧图；
图1(c)为空气能穿流箱式干燥器俯视图；
图2(a)为空气能热泵轴侧装配图；
图2(b)为空气能热泵俯视图；
图2(c)为图2(b)中A-A截面剖视图；
图3为空气能热泵核心部件及辅助部件组装示意图；
图4为送风装置轴测装配图；
图5为送风风机轴测图；
图6(a)为送风风道轴测图；
图6(b)为送风风道半剖图；
图7为排风装置轴侧图；
图8(a)为排风风机轴侧装配图；
图8(b)为排风风机轴侧爆炸图；
图9(a)为双盘弯头轴测图；
图9(b)为双盘弯头俯视图；
图9(c)为图9(b)中A-A截面剖视图；
图10(a)为双盘横管轴测图；
图10(b)为双盘横管俯视图；
图10(c)为图10(b)中A-A截面剖视图；
图11(a)为双盘竖管轴测图；
图11(b)为双盘竖管俯视图；
图11(c)为图11(b)中A-A截面剖视图；
图12(a)为链板式输送机轴测装配图；
图12(b)为链板式输送机剖视图；
图13为链板式输送机纵向支撑架；
图14(a)为链板输送带轴侧装配图；
图14(b)链板输送带轴侧爆炸图；
图14(c)为链板输送带俯视图；
图14(d)为图14(c)中A-A截面剖视图；
图15(a)为链板输送机侧向挡板轴测图；
图15(b)为链板输送机侧向挡板侧视图；
图16(a)为L型支撑板轴侧装配图；
图16(b)为L型支撑板俯视图；
图16(c)为图16(b)中A-A截面剖视图；
图17(a)为链条支撑板轴测图；
图17(b)为链条支撑板侧视图；
图18(a)为链板式输送机横向安装架轴测图；
图18(b)为链板式输送机横向安装架正视图；
图18(c)为链板式输送机横向安装架侧视图；
图19(a)为纵向刮平板轴测图；
图19(b)为纵向刮平板俯视图；
图19(c)为图19(b)中A-A截面剖视图；
图20(a)为凸肋连接块轴测图；
图20(b)为凸肋连接块俯视图；
图20(c)为图20(b)中A-A截面剖视图；
图21(a)为主动辊导向板轴测图；
图21(b)为主动辊导向板左视图；
图21(c)为图21(b)中A-A截面剖视图；
图22(a)为链轮装配图；
图22(b)为链轮爆炸图；
图22(c)为链轮侧视图；
图22(d)为图22(c)中A-A截面剖视图；
图23(a)为L型角码轴测图；
图23(b)为L型角码俯视图；
图23(c)为图23(b)中A-A截面剖视图；
图24(a)为网状托盘轴测图；
图24(b)为网状托盘侧视图；
图24(c)为网状托盘俯视图；
图25(a)为从动辊轴测图；
图25(b)为从动辊正视图；
图26(a)为主动辊轴测图；
图26(b)为为主动辊正视图；
图27(a)为管状螺旋输送机轴侧装配图；
图27(b)为管状螺旋输送机轴侧爆炸图；
图27(c)为管状螺旋输送机左视图；
图27(d)为管状螺旋输送机俯视图；
图27(e)为管状螺旋输送机正视图；
图28为图27(e)中II截面局部放大图；
图29为图27(e)中I截面局部放大图；
图30为图27(e)中III截面局部放大图；
图31为图27(e)中A-A截面剖视图；
图32为图27(e)中IV截面局部放大图；
图33为图27(e)中B-B截面剖视图；
图34(a)为第一种风机安装方案空气循环示意图；
图34(b)为第二种风机安装方案空气循环示意图；
图35为空气能穿流箱式干燥器横向剖视图；
图中，空气能热泵I，送风装置II，排风装置III，链板式输送机IV，管状螺旋输送机V；
I-01-空气能热泵进风通道，I-02-四通阀，I-03-空气能热泵进气风机，I-04-膨胀阀，I-05- 视液箱，I-06-液体管路干燥过滤器，I-07-压缩机，I-08-空气能热泵排风通道，I-09-控制箱， I-10-蒸发器，I-11-冷凝器；I-12-第一温度传感器；I-13-压力传感器；I-14-压力控制器；I-15- 第二温度传感器；
II-01-送风风机，II-02-送风风道；
III-01-排风风机，III-02-双盘弯头，III-03-双盘横管，III-04-双盘竖管；
IV-01-链板式输送机纵向支撑架，IV-02-链板输送带，IV-03-链板输送机侧向挡板，IV-04-L 型支撑板，IV-05-L型支撑板连接螺钉，IV-06-链条支撑板，IV-07-链板式输送机横向安装架， IV-08-纵向刮平板，IV-09-凸肋连接块，IV-10-凸肋连接块定位螺钉，IV-11-主动辊导向板，IV-12- 链轮，IV-13-主动辊立式带座轴承，IV-14-电机底座，IV-15-电机紧固螺母，IV-16-电机定位双 头螺柱，IV-17-电机紧固螺母防松弹簧垫圈，IV-18-链板式输送机传动伺服电机，IV-19-L型 角码，IV-20-L型角码连接螺钉，IV-21-L型角码连接螺栓，IV-22-L型角码连接螺母，IV-23- 网状托盘，IV-24-链条，IV-25-L型支撑板连接螺母，IV-26-L型支撑板连接螺栓，IV-27-从动 辊立式带座轴承，IV-28-从动辊，IV-29-从动辊导向板，IV-30-主动辊；
V-01-伺服电机，V-02-减速器，V-03-方形带座轴承，V-04-管状套筒，V-05-进料仓，V-06- 管状螺旋输送机左端盖，V-07-管状螺旋输送机左端盖紧固螺母，V-08-管状螺旋输送机左端盖 紧固螺栓，V-09-管状螺旋输送机底座，V-10-管状螺旋输送机右端盖，V-11-伺服电机圆头平 键，V-12-伺服电机半联轴器，V-13-伺服电机半联轴器紧固螺母，V-14-伺服电机半联轴器紧 固螺母防松垫圈，V-15-减速器右端半联轴器，V-16-伺服电机半联轴器连接螺栓，V-17-减速 器右端半联轴器紧固螺钉，V-18-减速器右端平键，V-19-进料仓连接螺栓，V-20-进料仓紧固 螺母，V-21-方形带座轴承紧固螺母，V-22-方形带座轴承连接螺栓，V-23-螺旋轴，V-24-螺旋 轴右侧半联轴器，V-25-螺旋轴右侧半联轴器连接螺栓，V-26-减速器左侧半联轴器防松垫圈， V-27-减速器左侧半联轴器紧固螺母，V-28-减速器左侧半联轴器，V-29-减速器左端平键，V-30- 减速器紧固螺母防松垫圈，V-31-减速器紧固螺母，V-32-伺服电机定位双头螺柱，V-33-伺服 电机半联轴器紧定螺钉，V-34-伺服电机紧固螺母防松垫圈，V-35-伺服电机紧固螺母，V-36- 减速器定位双头螺柱，V-37-螺旋轴右端平键，V-38-螺旋轴右端半联轴器紧定螺钉，V-39-减 速器左端半联轴器紧定螺钉；
III-0101-机壳，III-0102-电机，III-0103-电机定位螺钉，III-0104-叶轮，
IV-0201-T型刮板，IV-0202-T型刮板连接螺栓，IV-0203-链板I，IV-0204-链板II，IV-0205-T 型刮板紧固螺母，IV-0206-销轴；
IV-1201-齿圈，IV-1202-轮毂，IV-1203-齿圈连接螺栓，IV-1204-齿圈紧固螺母，IV-1205- 齿圈紧固螺母防松垫圈。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指 明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的 相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发 明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图 包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其 指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底” 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，只是为了便于叙述本发明各部 件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发 明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也 可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本 领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能 理解为对本发明的限制。
本发明的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，包括：
箱体，所述箱体内设置有输送机构，所述输送机构的输入端与入料口相连，输送机构用 于传输待干燥的核桃壳；所述箱体的一侧设置有至少一个空气能热泵；所述空气能热泵包括 蒸发器和冷凝器，所述蒸发器用于从箱体内部空气中吸热，所述冷凝器用于将蒸发器吸收的 热量排入箱体内部，完成一个闭环循环，实现空气能穿流箱体内干燥核桃壳的目的。
下面以箱体为干燥器箱体，箱体的一侧两个空气能热泵，输送机构为链板式输送机为例 来详细说明本发明的核桃壳空气能穿流箱式干燥器的结构。
下面结合附图1-附图35对本实施例公开的一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器做进一步 的说明；
图1(a)-图1(c)所示，核桃壳空气能穿流箱式干燥器包括空气能热泵I，送风装置II， 排风装置III，链板式输送机IV及管状螺旋输送机V五大部分组成。两组空气能热泵I的下 方分别通过管道分别与干燥器箱体内部的送风装置II相连，送风装置II位于干燥器内部链板 式输送机IV的正下方，排风装置位于干燥器内部链板式输送机IV的正上方，且通过管道与 空气能热泵I的上方工作单元相连。
图2(a)-图2(c)和图3所示，空气能热泵I由空气能热泵进风通道I-01，四通阀I-02， 空气能热泵进气风机I-03，膨胀阀I-04，视液箱I-05，液体管路干燥过滤器I-06，压缩机I-07， 空气能热泵排风通道I-08，控制箱I-09，蒸发器I-10，冷凝器I-11组成。第一温度传感器I-12 和第二温度传感器I-15用于分别检测蒸发器I-10和冷凝器I-11的温度，并传送至控制箱I-09； 压力传感器I-13用于检测压缩机I-07的压力并传送至压力控制器I-14。
蒸发器I-10位于空气能热泵上单元，通过螺钉与空气能热泵机壳相连，冷凝器位于空气 能热泵下单元，同样通过螺钉与空气能热泵机壳相连，压缩机I-07通过双头螺柱与空气能热 泵机壳连接，液体管路干燥过滤器I-06通过半圆形卡环配合内六角圆柱头螺钉与干燥过滤器 底座相连，干燥器底座则通过双头螺柱与空气能热泵机壳相连。它的四大核心部件是压缩机 I-07、冷凝器I-11、节流装置和蒸发器I-10，用连接管路和连接部件按一定的组织结构依次将 它们连接起来，形成一个封闭的循环系统。本实施例的空气能干燥器采用逆卡诺原理的闭环 干燥系统。热泵将低温热源空气中的能量充分吸收并送到干燥器内，为干燥过程提供热源并 通过除湿排湿设备将物料蒸发的水分排出，进而实现对物料的干燥。其中热泵系统的压缩机 —冷凝器—节流器—蒸发器—压缩机等装置构成了热量提供系统。热泵工质首先进入压缩机， 在压缩机内实现等焓升压过程，变为高温高压流体；在冷凝器中实现液气相变放热，产生高 温热量送入干燥器实现干燥器内空气升温，对物料进行干燥；此时工质变为低温低压的流液 态，当它运行到蒸发器后，液态迅速蒸发吸热再次转化为气态，同时工质温度下降至零下20℃ —30℃，从而实现不断的吸收周围空气的能量。热泵工质不断地循环就实现将空气中的热量 搬运到干燥器内加热空气温度，从而为农业物料的干燥提供能量。
如图4、图5、图6(a)-图6(b)所示，送风风机II-01位于干燥器中链板式输送IV的底部，其出风口空气流向垂直于链板平面，且每组送风风机II-01包括三个出风口，每组空气 能热泵I搭配一组送风风机II-01。送风风道II-02与空气能热泵I之间为螺栓连接，与送风风 机II-01通过铆钉连接。
如图7-图11(c)所示，排风风机III-01通过螺钉与干燥器顶盖出风口相连，双盘弯头III-02 与排风风机III-01之间为螺栓连接，且双盘弯头III-02通过螺栓与双盘横管III-03连接，且双 盘横管III-03与另一端双盘弯头之间为螺栓连接，双盘竖管III-03上端与双盘弯头之间为螺 栓连接，其下端通过螺栓空气能热泵I相连。如图8(a)-图8(b)所示，排风风机III-01外 侧设置有机壳III-0101，机壳III-0101内设置有电机III-0102，电机III-0102通过电机定位螺 钉III-0103与机壳III-0101固定，电机III-0102上设置有叶轮III-0104，
如图12—图26(b)所示，主动辊IV-30两端设有两组主动辊立式带座轴承IV-13，通过 螺栓与链板式输送机横向安装架IV-07相连。从动辊IV-28两端设有从动辊立式带座轴承IV-27 通过螺栓与链板式输送机横向安装架IV-07相连。在主动辊IV-30两端位于主动辊立式带座轴 承IV-13的内侧分别设有两组链轮IV-12，且链轮IV-12与主动辊IV-30之间通过紧定螺钉连 接，以限制其轴向及周向移动。同样在从动辊IV-28两端位于从动辊立式带座轴承IV-27的内 侧设有两组链轮IV-12，且链轮IV-12与从动辊IV-28之间为限制其轴向及周向移动设有紧定 螺钉。链轮IV-12为大直径链轮，故采用分装式设计。齿圈IV-1201通过齿圈连接螺栓IV-1203， 齿圈紧固螺母V-1204与轮毂IV-1202相连，为防止齿圈紧固螺母IV-1204松动，在其下方设 有齿圈紧固螺母防松垫圈有IV-1205。链板输送带IV-02与链条IV-24之间通过销轴铰接，且 链板输送带IV-02是由链板I IV-0203，链板II IV-0204通过销轴IV-0206与链条IV-24铰接而 成，为便于热空气流通，链板采用打孔设计，为将落在输送带上的物料均匀摊平，在其上方 设有T型刮板IV-0201，其通过T型刮板连接螺栓IV-0202，T型刮板紧固螺母IV-0205与链 板相连。主动辊IV-30与从动辊IV-28的主要作用是对链板输送带IV-02起支撑作用，防止其 承载物料时因链板弹性变形，而造成链条脱节。在链条IV-24的下方设有链条支撑板IV-06， 在其上方设有链板输送机侧向挡板IV-03，且链条支撑板IV-06，链板输送机侧向挡板IV-03 通过L型支撑板连接螺钉IV-05与L型支撑板IV-04相连，L型支撑板IV-04通过L型支撑板 连接螺母IV-25，L型支撑板连接螺栓IV-26与链板式输送机横向安装架IV-07相连。主动辊 导向板IV-11上侧通过凸肋连接块IV-09及凸肋连接块定位螺钉IV-10固定于链板输送机侧向 挡板IV-03，下方则通过L型角码IV-19与链板式输送机横向安装架IV-07相连，其中L型角 码IV-19与链板式输送机横向安装架IV-07之间通过L型角码连接螺栓IV-21，L型角码连接 螺母IV-22相连；与主动辊导向板IV-11之间通过L型角码连接螺钉IV-20相连。IV-08-纵向 刮平板同样通过凸肋连接块IV-09及凸肋连接块定位螺钉IV-10固定于链板输送机侧向挡板 IV-03。网状托盘IV-23通过L型角码IV-19与链板式输送机横向安装架IV-07相连，其中L 型角码IV-19通过L型角码连接螺钉IV-20固定于网状托盘IV-23，通过L型角码连接螺栓 IV-21，L型角码连接螺母IV-22连接于链板式输送机横向安装架IV-07。网状托盘IV-23采 用打孔设计，中间设有空洞。从动辊导向板IV-29安装方式与主动辊导向板IV-11完全相同。 链板式输送机纵向支撑架IV-01通过螺栓与链板式输送机横向安装架IV-07相连。链板式输送 机传动伺服电机IV-18通过电机定位双头螺柱IV-16与电机底座IV-14相连，在电机底座上方 依次设有电机紧固螺母防松弹簧垫圈IV-17，电机紧固螺母IV-15。链板式输送机传动伺服电 机IV-18与主动辊IV-30之间通过联轴器相连，必要时可增设减速器。
如图27(a)—图33所示，伺服电机V-01通过伺服电机定位双头螺柱V-32与管状螺旋 输送机底座V-09相连，在伺服电机底座上方依次设有伺服电机紧固螺母防松垫圈V-34，伺 服电机紧固螺母V-35。伺服电机V-01与减速器V-02之间通过联轴器相连，其中减速器右端 半联轴器V-15伺服电机半联轴器V-12之间通过伺服电机半联轴器连接螺栓V-16，伺服电机 半联轴器紧固螺母V-13，伺服电机半联轴器紧固螺母防松垫圈V-14连接，为传递转矩在伺 服电机V-01与伺服电机半联轴器V-12设有伺服电机圆头平键V-11，在减速器V-02与减速器 右端半联轴器V-15之间设有减速器右端平键V-18，他们分别通过伺服电机半联轴器紧定螺 钉V-33及减速器右端半联轴器紧固螺钉V-17限制其轴向滑动。减速器V-02通过减速器定位 双头螺柱V-36，减速器紧固螺母防松垫圈V-30，减速器紧固螺母V-31与管状螺旋输送机底 座V-09相连。减速器V-02通过螺旋轴右侧半联轴器V-24，减速器左侧半联轴器V-28与螺旋 轴V-23相连，为传递扭矩在他们之间分别设有减速器左端平键V-29，螺旋轴右端平键V-37。 并通过螺旋轴右端半联轴器紧定螺钉V-38，减速器左端半联轴器紧定螺钉V-39限制联轴器 轴向滑动。管状螺旋输送机右端盖V-10通过管状螺旋输送机左端盖紧固螺母V-07管状螺旋 输送机左端盖紧固螺栓V-08与管状套筒V-04相连，螺旋轴V-23与方形带座轴承V-03之间 通过紧定螺钉连接，方形带座轴承V-03与管状螺旋输送机右端盖V-10之间通过方形带座轴 承紧固螺母V-21，方形带座轴承连接螺栓V-22连接。管状螺旋输送机左端盖V-06连接方式 与右端盖完全相同。不再赘述。进料仓V-05通过进料仓连接螺栓V-19，进料仓紧固螺母V-20 与管状套筒V-04相连。且管状套筒与管状螺旋输送机底座V-09之间通过焊接相连。
本实施例的链板式输送机，具有自动喂料功能。输送机上方的金字塔形物料通过沿输送 带逆时针转动，在纵向刮平板以及主动辊挡板的作用下落入网状拖盘，T型刮板外延与网状 托盘底部贴合会推动核桃壳继续沿输送带转动方向移动，通过从动辊挡板，被摊平的核桃壳 重新翻入输送机上方，通过多轮转动核桃壳会均匀铺满网状托盘以及输送带上方每个T型板 的间隔内，完成自动喂料，自动化程度高，操作方便，物料层较薄，烘干速度更快。链板式 输送机会定时转动，会定时将输送带上方物料与网状托盘内的物料位置兑换，保证了烘干效 果的均匀性；链板式输送带在烘干结束后会随管状螺旋输送机同时转动，将烘干完成的核桃 壳自动送出干燥器，具有自动卸料功能；网状托盘采用打孔设计保证干燥高温空气顺利穿过 网状托盘以及输送机链板上方的物料，烘干效果更好。
结合图34(a)—图35，介绍本方案具体工作过程如下，经清洗、沥水处理过后的核桃 壳通过斜坡输送带经喂料仓落在链板式输送带IV的上方，逐渐堆积成金字塔形，此时链板式 输送机传动伺服电机IV-18带动链板输送带IV-02逆时针转动，在纵向刮平板IV-08的作用下， 堆积的核桃壳被摊平。又因为T型刮板IV-0201外沿与网状托盘IV-23底部贴合，所以落入 网状托盘下方的核桃壳将与传送带运动方向保持一致，经过多轮的转动喂料，链板输送带 IV-02上方的每个T型刮板所组成的间隔内均匀铺满核桃壳，同时网状托盘也均匀铺满核桃 壳时，喂料结束，链板式输送机传动伺服电机IV-18停止转动。此时送风风机II-01开启进入 烘干阶段，送风装置和排风装置的安装位置有两种方案，一种是送风风机II-01位于链板式输 送带III的正下方，排风风机III-01位于链板式输送带III的正上方，干燥的热空气从底部送 风风机II-01垂直于网状托盘方向垂直上升，依次穿过网状托盘IV-23及链板输送带上方两层 物料，到达干燥器顶部，此时干燥的热风变为温润且含湿量较大的湿风，经排风风机III-01 经气道进入空气能热泵I的上单元蒸发器I-10所在位置。经蒸发器经吸热排湿之后，空气下 行，进入冷凝器所在单元，此时为补充蒸发器排湿减少的空气，空气能热泵I中的空气能热 泵进气风机I-03开启，从外界往干燥器内部补充空气，同上面排湿过后的空气一起经过冷凝 汽器I-11加热后，经送风风道I-02，送风风机I-01进入干燥器内部重复上述过程。另一种方 案是送风风机II-01与排风风机III-01同时安装于干燥器一侧，此时工作过程是干燥的热风经 位于干燥器侧壁上的送风风机II-01与水平方向倾斜一定角度依次穿过两层物料后，经位于干 燥室侧壁上的排风风机III-01排出干燥室，依次进入蒸发器I-10排湿，补风，冷凝器加热的 闭环循环方式，经送风风机II-01重新进入干燥器内部。
因靠近进风口位置越近其烘干速度越快，所以链板式输送机传动伺服电机IV-18会定时 开启，其目的是将输送带上方核桃壳翻入下方网状托盘IV-23，将下方托盘核桃壳翻入上方链 板输送带IV-02，使烘干效果更佳均匀。干燥器室内的湿度传感器，温度传感器会时刻将检测 到数值传递到控制系统。热泵干燥系统的设备采用温湿度自动控制系统，采用PLC(可编程 控制器)控制方法，通过多种传感器收集热泵在干燥过程中各部分的状态参数，传递到PCB 板，并配有触摸屏等操控系统，对机组运行中的状态进行智能控制，实现机器操作的智能化。 干湿球温度传感器将采集的信号，通过换算得到湿度信号，经数据处理模块转化为数字信号， 信号通过光电耦合器传入PLC，PLC将经转化后的信号与设定的温度值湿度值比较。根据 比较的结果来控制压缩机的运行、干燥风机的开启以及排湿风机的开启。
温度和湿度是影响核桃壳干燥的主要因素。在干燥过程中干燥温度不宜过高，因为核桃 果壳属于多孔类物质，过高的温度可能会致使果壳皱缩影响内部水分迁移。因此核桃壳干燥 分为三个干燥阶段：升温干燥阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
升温干燥阶段：核桃壳开始受热，温度呈直线上升阶段，而核桃壳的含水率逐渐降低， 这个阶段成为物料的预热阶段，通常这个时间较短；
恒速干燥阶段：当核桃壳内部水分迁移到核桃果壳表面的速率大于或者等于水分子从核 桃壳表面迁移到干燥介质的速率。即核桃壳表面水分含量被认为基本是恒定的，此阶段为恒 速阶段。恒速阶段的推动力是核桃壳表层的水分蒸汽压与干空气的水分蒸汽压之差。该阶段 的干燥速率取决于干燥介质的温度、空气相对湿度、风速和物料蒸发面积等因素。只要核桃 壳内部水分迁移至核桃表层的速率足够快，恒速干燥期就会持续。当核桃壳内部水分迁移比 核桃表面蒸发速度慢时，恒速干燥阶段结束，可采用下式求出恒速干燥的时间：
Figure BDA0002454603770000121
ms——干燥食品中干物质的总量，kg；
w——湿基含量，kg/kg；
t——干燥时间，min；
Hv——气化潜热，KJ/kg；
h——对流传热系数，w/(m2.℃)；
Ta和Ts——分别为空气和物料表面温度，℃；
A——与干燥空气接触的物料表面积，m2。
降速干燥阶段：在干燥后期，当核桃壳达到临界含水率时，水分从核桃壳内部迁移至干 燥介质的速率快于水分补充到核桃壳表层的速率，这时被称为降速干燥阶段。此阶段主要取 决于干燥条件以及核桃壳本身的属性结构。一旦核桃壳水分含量与干空气中水分达到平衡时， 干燥停止。
当干燥完成时，链板式输送机IV与管状螺旋输送机V同时转动将烘干完成的核桃壳输 出干燥器。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，包括：
箱体，所述箱体内设置有输送机构，所述输送机构的输入端与入料口相连，输送机构用于传输待干燥的核桃壳；所述箱体的一侧设置有至少一个空气能热泵；所述空气能热泵包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器用于从箱体内部空气中吸热，所述冷凝器用于将蒸发器吸收的热量排入箱体内部，完成一个闭环循环，实现空气能穿流箱体内干燥核桃壳的目的。
2.如权利要求1所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，所述输送机构的正上方设置有送风装置，其用于将被冷凝器释放热量加热形成的干燥热空气排入箱体内。
3.如权利要求1所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，所述输送机构的正下方设置有排风装置，其用于将箱体内的温润湿空气送入蒸发器中进行吸热及排湿。
4.如权利要求1所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，所述箱体内壁的同一侧安装有送风装置和排风装置，送风装置用于将被冷凝器释放热量加热形成的干燥热空气排入箱体内；排风装置用于将箱体内的温润湿空气送入蒸发器中进行吸热及排湿。
5.如权利要求1所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，所述输送机构为链板式输送机。
6.如权利要求5所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，所述链板式输送机下方设置有网状托盘。
7.如权利要求6所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，所述网状托盘下方连通有管状螺旋输送机，其用于将干燥后的核桃壳送出箱体。
8.如权利要求1所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器，其特征在于，所述箱体内设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器与控制器相连，所述控制器与空气能热泵相连。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器的工作方法，其特征在于，包括：
利用输送机构将在箱体内传输从入料口进入箱体的待干燥的核桃壳；
在核桃壳传输的过程中，开启空气能热泵，空气能热泵的蒸发器从箱体内部空气中吸热，空气能热泵的冷凝器将蒸发器吸收的热量排入箱体内部，完成一个空气闭环循环，实现空气能穿流箱体内干燥核桃壳的目的。
10.如权利要求9所述的核桃壳空气能穿流箱式干燥器的工作方法，其特征在于，当核桃壳水分含量与箱体内空气中水分达到平衡时，停止核桃壳空气能穿流箱式干燥器的干燥工作。
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