CN112082277A - 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法 - Google Patents

中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112082277A
CN112082277A CN202010790289.7A CN202010790289A CN112082277A CN 112082277 A CN112082277 A CN 112082277A CN 202010790289 A CN202010790289 A CN 202010790289A CN 112082277 A CN112082277 A CN 112082277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
storage
drying
phase
traditional chinese
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010790289.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112082277B (zh
Inventor
李传常
王梦帆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha University of Science and Technology
Original Assignee
Changsha University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha University of Science and Technology filed Critical Changsha University of Science and Technology
Priority to CN202010790289.7A priority Critical patent/CN112082277B/zh
Publication of CN112082277A publication Critical patent/CN112082277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112082277B publication Critical patent/CN112082277B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/10—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/08—Humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/10—Heating arrangements using tubes or passages containing heated fluids, e.g. acting as radiative elements; Closed-loop systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/06—Chambers, containers, or receptacles
    • F26B25/14—Chambers, containers, receptacles of simple construction
    • F26B25/18—Chambers, containers, receptacles of simple construction mainly open, e.g. dish, tray, pan, rack
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/085—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from copper or copper alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法，该中药材太阳能相变储热干燥装置包括鼓风机、相变集热储热装置和干燥室，所述相变集热储热装置为一种利用相变材料作为储热工质的太阳能集热储热装置，所述太阳能集热储热装置的储热工质中预埋有换热管，所述换热管的一端与所述干燥室连接，另一端与所述鼓风机连接。本发明在满足中药材烘干温度及湿度要求的同时，保留药材原有成份和药用特性。

Description

中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法
技术领域
本发明属于太阳能热利用领域，涉及一种太阳能相变储热低温多级中药材干燥系统及干燥装置。
背景技术
新冠病毒疫情的影响，中药材受到了广泛关注，以莲花清温颗粒为代表的中药需求量更是一路攀升。在这些中药的制备过程中，中药材烘干是其中一个关键的环节，即通过脱水处理延长保存期限，同时保留药材原有成份和药用特性。但有些中药材超过一定温度，便会失去其药效，所以干燥过程中的温度控制是相当重要的。因而，中药材高效烘干技术与装置对其应用于临床治疗具有非常现实的意义。目前研制的太阳能烘干装置普遍存在系统繁杂、设备投资较高以及太阳能利用率低等弊端。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法，旨在满足中药材烘干温度及湿度要求的同时，保留药材原有成份和药用特性。
为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
中药材太阳能相变储热干燥装置，包括鼓风机、相变集热储热装置和干燥室，所述相变集热储热装置为一种利用相变材料作为储热工质的太阳能集热储热装置，所述太阳能集热储热装置的储热工质中预埋有换热管，所述换热管的一端与所述干燥室连接，另一端与所述鼓风机连接。
具体的，所述太阳能集热储热装置包括第一集热储热室和第二集热储热室；
所述第一集热储热室内部均填充有第一储热工质，所述第一储热工质中预埋有第一换热管，所述第二集热储热室内部均填充有第二储热工质，所述第二储热工质中预埋有第二换热管；
所述第一换热管和第二换热管的一端通过三通阀门与所述鼓风机连接，另一端与所述干燥室连接；其中，所述第一储热工质的相变温度低于所述第二储热工质的相变温度。
具体的，所述第一集热储热室和第二集热储热室的顶部均设有透明盖板，侧部均设有保温板。
具体的，连接所述第二换热管和三通阀门的管道上设有换热器，所述干燥室的排气口通过排气管与所述换热器连接。
具体的，所述排气管上设有除湿器。
具体的，所述干燥室由保温盒和盖在所述保温盒上的透明顶板组成，所述保温盒内设有物料托盘。
一种采用上述中药材太阳能相变储热干燥装置的干燥方法，白天相变集热储热装置吸收太阳辐射，并储存热量，存储一定热量后，打开鼓风机，新风在第一集热储热室吸收热量后进入干燥室，对干燥室内的中药材进行预热排湿；
预热排湿完成后，转换三通阀门使鼓风机与第二集热储热室，新风在第二集热储热室吸收热量后进入干燥室，从而完成对中药材的深度烘干。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下。
1、利用相变蓄热具有温度恒定和蓄热密度大的特点，将相变集热储热装置分为第一集热储热室和第二集热储热室，第一集热储热室温度低于第二集热储热室温度，两个温度热流分别进行预热排湿及深度烘干过程，满足中药材烘干过程中的温度、湿度要求，在烘干的同时保留药材原有成份和药用特性；
2、相变集热储热装置采用导热性好、储热容量高的复合相变材料，可以快速地将空气加热到较高的温度；与普通的相变材料相比，该复合相变材料具有光-热转化能力增强特性，能吸收更多的太阳能辐射量，输出更高品质的热能。
3、烘干后排出的湿热空气经过除湿后在换热器中放出余热加以循环利用，减少能量消耗，提高了循环热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明实施例提供的中药材太阳能相变储热干燥装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的集热储热室结构示意图；
图3为本发明实施例提供的干燥室结构示意图；
图4为本发明实施例提供的换热器结构示意图；
图中：1.鼓风机，2.三通阀门，3.第一集热储热室，4.第二集热储热室，5.干燥室，6.换热器，7.透明盖板，8.铜管，9.保温板，10.壳体，11.透明顶板，12.物料托盘，13.保温泡沫，14.外壳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图4，中药材太阳能相变储热干燥装置，包括鼓风机1、相变集热储热装置和干燥室5，相变集热储热装置为一种利用相变材料作为储热工质的太阳能集热储热装置，太阳能集热储热装置的储热工质中预埋有换热管，换热管的一端与干燥室5连接，另一端与鼓风机1连接。
参见图2，具体的，太阳能集热储热装置包括第一集热储热室3和第二集热储热室4，第一集热储热室3内部均填充有第一储热工质，第一储热工质中预埋有第一换热管，第二集热储热室4内部均填充有第二储热工质，第二储热工质中预埋有第二换热管，第一换热管和第二换热管的一端通过三通阀门2与鼓风机1连接，另一端与干燥室5连接；其中，第一储热工质的相变温度低于第二储热工质的相变温度。鼓风机1通过三通阀门2控制向第一集热储热室3和第二集热储热室4输送新风，第一换热管和第二换热管可以采用导热性能优良的铜管8。
在本申请实施例中，利用相变蓄热具有温度恒定和蓄热密度大的特点，将相变集热储热装置分为第一集热储热室3和第二集热储热室4，第一集热储热室3温度低于第二集热储热室4温度，两个温度热流分别进行预热排湿及深度烘干过程，满足中药材烘干过程中的温度、湿度要求，在烘干的同时保留药材原有成份和药用特性。
参见图3，其中，相变材料采用导热性好、储热容量高的复合相变材料，可以快速地将空气加热到较高的温度；与普通的相变材料相比，该复合相变材料具有光-热转化能力增强特性，能吸收更多的太阳能辐射量，输出更高品质的热能。干燥室5由保温盒和盖在保温盒上的透明顶板11组成，保温盒内设有物料托盘12，保温盒包括外壳14和设置在外壳14内的保温泡沫13。
可以理解的是，在实际设计中，第一集热储热室3和第二集热储热室4的顶部均设有透明盖板7，侧部和底部均设有保温板9。第一换热管和第二换热管均为由支管和集管构成的空气流道，并填埋在相变材料中，透明盖板7位于相变材料上方，保温板9可以采用厚度为30-50mm的泡沫板，透明盖板7可以采用玻璃盖板，壳体10是集热储热室中保护及固定透明盖板7、保温材料、铜管8并储存相变材料的部件，两侧留有集管进/出口。
具体的，换热风管上还设有换热器6，干燥室5的排气口通过排气管与换热器6连接，排气管上设有除湿器，干燥室5一端通过管道与相变集热储热装置连接，底部留有与第一集热储热室3和第二集热储热室4连接的热风进口，并由阀门控制开闭，避免空气混流，另一端与换热器6连接，除湿器采用活性炭除湿器，干燥后的湿热空气通过活性炭除湿后进入换热器6。
本申请实施例中，换热器6内部设有供新风流通的冷流体通道与传输热空气的热流体通道，冷流体通道入口与鼓风机1连接，出口与第二集热储热室4连接入口连接；热流体通道入口与干燥室5出口连接，换热器6内设置多个传热肋片，传热肋片为传热系数较高的金属组成。
参见图1，利用本申请实施例中药材太阳能相变储热干燥装置对中药材进行干燥的具体过程如下：
(1)白天，第一集热储热室3和第二集热储热室4接受光照，太阳辐射透过顶部玻璃盖板照射在复合相变材料上，复合相变材料吸收太阳辐射将其转化为热能并储存在复合相变材料中。
(2)存储一定热量后，打开鼓风机1，新风通过三通阀门2进入第一集热储热室3。第一集热储热室3的内腔填满复合相变材料，有较大的储热容量且具有较快的传热速率，可以快速对第一换热管中的冷空气进行加热。加热后的热空气通过管道进入干燥室5对中药材进行预热排湿，排出的湿热空气经过排气管中的活性炭除湿后，在换热器6中放出热量后再利用，增加热能的利用率。
(3)转换三通阀门2改变新风流向，新风经过换热器6加热后进入第二集热储热室4，被加热后的热空气进入干燥室5对药材进一步烘干，排出的湿热空气重新经历除湿、换热，提高热利用率。
本发明中鼓风机1、集热储热室、干燥室5的具体参数如下。
(1)鼓风机1：DC直流鼓风机1，功率：15W，配有风速调节器。
(2)集热储热室：壳体10尺寸为100cm×60cm×15cm，壁厚1mm；玻璃盖板尺寸为60cm×62cm×3mm；集管内径为30mm，长92cm，支管内径40mm，长10cm。
(3)干燥室5：外壳14尺寸为60cm×50cm×60cm，顶部倾斜角度35°，壁厚5mm；透明顶板11尺寸为60cm×62cm×3mm；物料托盘12尺寸为60cm×50cm×5mm。
上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.中药材太阳能相变储热干燥装置，包括鼓风机、相变集热储热装置和干燥室，其特征在于：所述相变集热储热装置为一种利用相变材料作为储热工质的太阳能集热储热装置，所述太阳能集热储热装置的储热工质中预埋有换热管，所述换热管的一端与所述干燥室连接，另一端与所述鼓风机连接。
2.根据权利要求1所述的中药材太阳能相变储热干燥装置，其特征在于：所述太阳能集热储热装置包括第一集热储热室和第二集热储热室；
所述第一集热储热室内部均填充有第一储热工质，所述第一储热工质中预埋有第一换热管，所述第二集热储热室内部均填充有第二储热工质，所述第二储热工质中预埋有第二换热管；
所述第一换热管和第二换热管的一端通过三通阀门与所述鼓风机连接，另一端与所述干燥室连接；其中，所述第一储热工质的相变温度低于所述第二储热工质的相变温度。
3.根据权利要求2所述的中药材太阳能相变储热干燥装置，其特征在于：所述第一集热储热室和第二集热储热室的顶部均设有透明盖板，侧部均设有保温板。
4.根据权利要求2或3任一项所述的中药材太阳能相变储热干燥装置，其特征在于：连接所述第二换热管和三通阀门的管道上设有换热器，所述干燥室的排气口通过排气管与所述换热器连接。
5.根据权利要求4所述的中药材太阳能相变储热干燥装置，其特征在于：所述排气管上设有除湿器。
6.根据权利要求4所述的中药材太阳能相变储热干燥装置，其特征在于：所述干燥室由保温盒和盖在所述保温盒上的透明顶板组成，所述保温盒内设有物料托盘。
7.一种采用权利要求2-6任一项所述中药材太阳能相变储热干燥装置的干燥方法，其特征在于：白天相变集热储热装置吸收太阳辐射，并储存热量，存储一定热量后，打开鼓风机，新风在第一集热储热室吸收热量后进入干燥室，对干燥室内的中药材进行预热排湿；
预热排湿完成后，转换三通阀门使鼓风机与第二集热储热室，新风在第二集热储热室吸收热量后进入干燥室，从而完成对中药材的深度烘干。
CN202010790289.7A 2020-08-07 2020-08-07 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法 Active CN112082277B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010790289.7A CN112082277B (zh) 2020-08-07 2020-08-07 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010790289.7A CN112082277B (zh) 2020-08-07 2020-08-07 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112082277A true CN112082277A (zh) 2020-12-15
CN112082277B CN112082277B (zh) 2021-11-05

Family

ID=73735381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010790289.7A Active CN112082277B (zh) 2020-08-07 2020-08-07 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112082277B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2667426Y (zh) * 2003-11-14 2004-12-29 中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院 交替供热式太阳能饲草干燥设备
CN201569252U (zh) * 2009-12-08 2010-09-01 刘新虎 一种烘干装置
CN203642640U (zh) * 2013-10-29 2014-06-11 云南师范大学 一种太阳能蓄热式循环干燥系统
CN204254995U (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 云南楚雄优豪太阳能科技有限公司 全自动太阳能烘干系统
CN109654841A (zh) * 2018-12-05 2019-04-19 禹州市合同泰药业有限公司 一种中药干燥设备
WO2019102251A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-31 Withanage Sisira Prasanna Solar heated vacuum tube
CN111412666A (zh) * 2020-04-01 2020-07-14 上海电力大学 一种相变储热的控温式太阳能烘箱

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2667426Y (zh) * 2003-11-14 2004-12-29 中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院 交替供热式太阳能饲草干燥设备
CN201569252U (zh) * 2009-12-08 2010-09-01 刘新虎 一种烘干装置
CN203642640U (zh) * 2013-10-29 2014-06-11 云南师范大学 一种太阳能蓄热式循环干燥系统
CN204254995U (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 云南楚雄优豪太阳能科技有限公司 全自动太阳能烘干系统
WO2019102251A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-31 Withanage Sisira Prasanna Solar heated vacuum tube
CN109654841A (zh) * 2018-12-05 2019-04-19 禹州市合同泰药业有限公司 一种中药干燥设备
CN111412666A (zh) * 2020-04-01 2020-07-14 上海电力大学 一种相变储热的控温式太阳能烘箱

Also Published As

Publication number Publication date
CN112082277B (zh) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102767937B (zh) 温室型太阳能热泵联合干燥装置及方法
CN104452885A (zh) 从环境空气中收集水的设备
CN205690706U (zh) 空气导流式太阳能集热器
CN205209086U (zh) 循环式节能干燥房
CN206146124U (zh) 一种排湿热能二次利用的烘房
CN202149623U (zh) 一种新式平板型太阳能空气集热器
CN106766728A (zh) 一种基于相变储能的零能耗太阳能干燥装置及方法
CN104128074B (zh) 一种压缩空气干燥吸附系统
CN102466283B (zh) 太阳能再生溶液空调系统
CN112082277B (zh) 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法
CN104613560B (zh) 一种低温热源和电联合驱动的双级溶液除湿系统
CN110822868B (zh) 一种集吸热蓄热集水于一体的太阳能干燥系统
CN107976017A (zh) 一种具有空气预热与回热功能的太阳能烘干房
CN205228023U (zh) 节能型玉米种子烘干设备
CN204252208U (zh) 从环境空气中收集水的设备
CN217154373U (zh) 太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统
CN103727750A (zh) 一种溶液除湿型太阳能干衣房
CN206399120U (zh) 一种基于相变储能的零能耗太阳能干燥装置
CN203489633U (zh) 太阳能辅助热泵干燥系统
CN101915442A (zh) 一种固体吸附除湿装置
CN108800353A (zh) 一种利用溶液的空气除湿装置
CN107014160A (zh) 太阳能、空气能双能源烘干一体机
CN114136057A (zh) 一种热泵联合干燥系统及其使用方法
CN207351090U (zh) 太阳能、空气能双能源烘干一体机
CN207751269U (zh) 太阳能滚筒式茶叶烘干机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant