CN112444113A - 塔式热风风干机 - Google Patents

Abstract

本发明属风干设备领域，尤其涉及一种塔式热风风干机，风干室（21）包括保温壁（13）、网状托物盘（12）、电动机（11）及与所述电动机（11）纵向联动的主轴（16）；热风循环部分包括冷风机（3）、引风机（2）、电磁感应加热模块与热媒介质分配器（20）；风干室（21）的冷媒出口经冷风机（3）及引风机（2）与电磁感应加热模块的冷媒入口相通；电磁感应加热模块的热媒出口经通风管道（10）及抽风机（9）与热媒介质分配器（20）的热媒入口相通；热媒介质分配器（20）的热媒出口与风干室（21）的热媒入口相通。本发明节能效果理想、干燥范围灵活、参数可控性强、便于自动化控制、干燥产品品质好、环境友好且无噪音。

Description

塔式热风风干机

技术领域

本发明属工业、农业、医学等领域风干设备领域，尤其涉及一种塔式热风风干机。

背景技术

我国传统的燃煤采暖炉附加散热器的方式存在燃料热转化效率低，煤烟排放量大，环境污染严重。于是在20 世纪 70 年代末，80 年代初，热泵技术开始兴起。热泵烘干作为一种将低位热源转移为高位热源的烘干技术，对环境几乎没有影响，具有节能效果好；干燥范围广；便于自动化控制，参数可控性强；干燥产品品质好；对环境较为友好等优点。符合当前能源政策和发展趋势，于是很快成为国内外学者研究的热点。其工作原理就是通其过消耗小部分的电能（或其他高位能）使制冷工质在热泵系统内循环，将环境或其他的废热余热中的低位热能转化为可用于烘干的高位热能，高位热能则传递给干燥介质，干燥介质在烘房系统内循环加热烘干物料。其中烘干系统一般由热泵系统和烘房系统组成，热泵系统主要部件为压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。烘房系统主要由循环风机和回风通道以及排湿风机组成。按照热源种类不同可将热泵分为：空气源热泵、水源热泵、地源热泵、双源热泵（水源热泵和空气源热泵结合）。随着热泵行业的快速发展，热泵逐渐成为取暖和干燥的主要设备。但随着人们对未来生活的水平有了更高要求的同时对各类能源设备的综合性能也更加苛刻。由此可以推断出在未来社会中，当前的热泵产品的综合性能会逐渐无法满足的社会发展需求。这无疑对各类型的热泵产品是一次巨大的考验。

以空气源热泵为例，空气源热泵产品具有安全、节能、环保、舒适的优势，其中最为典型的便是空气源热风风干机与两联供产品。空气源抽风机与空调的工作原理类似，即利用压缩机压缩冷媒形成高温高压气体释放热量，随后冷媒进入蒸发器汽化并吸收周围空气热量后进入压缩机开始下一个循环。空气源热泵原理与热风风干机类似，只是散热终端不同，空气源热泵投入大，不在此讨论范畴。空气源抽风机因较低的价格（1.5P功率对应约4000元/台）及充沛的供应，在分散式采暖市场占据了一定的市场份额。但空气源热风机能效比受周围环境温度影响很大，当温度低于零下 10摄氏度时，其能效比大打折扣，在更低温度时，空气源热风机的能效比甚至低于直热式取暖产品。为了确保采暖效果，绝大部分空气源抽风机都装配电辅热系统。同时，空气源热风机的热交换采用风扇的形式，噪音大，易产生静电，还需要在室外安装大型压缩机。另外，由于“两联供”系统构成是由众多不同设备厂家提供的产品组成，同时涉及水、暖、冷、电各领域专业技术知识，系统构成复杂，材料及配套产品众多，集成安装繁琐，售后调试工作也较复杂，经常因不可预见的因素而更改施工方案、返工而增加施工费用，所以经常会超出预算确定的工程造价，对其销量产生了一定影响。

其他类型的热泵产品也面临着类似的问题。显然，随着生态环境的逐渐恶化，社会各界对能源行业提出了更高的要求。作为能源行业的一个重要分支，采暖和干燥领域亟需改革，需要有更加高效、灵活、高性价比的采暖和干燥设备的出现。现代科技水平的逐步提高，已经足够满足新型采暖和干燥设备的出现，来适应社会进步的需要。于是研究者们把注意力放到了更具潜力的电磁感应加热的研究方向上，这也是本项专利的核心技术之一。

电磁感应从发现 1831 年发现以来到现在经历了近 200年的时间，已经在我们生活中已经应用十分广泛，如：动圈式话筒、磁悬浮列车、电磁炮等。电磁感应除了上文中提到的这些应用之外，在加热方面也有十分重要的应用，也是现在电磁感应应用领域中比较热门的应用之一。

以法拉第电磁感应定律为基础，可以在机械行业中逐渐取代传统的火焰加热、红外辐射加热等。另一方面，电磁感应加热有着加热速度快等优势，其加热温度和加热时间均可以被人为控制，因此在船舶、油气运输、石化加工以及金属冶炼等诸多领域都有着成功的实践。与传统的电热丝加热和热泵加热等技术比较，电磁感应加热主要具有：高效节能；加热快速；降低生产成本；运行安全；改善员工工作环境等优点。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种节能效果理想、干燥范围灵活、参数可控性强、便于自动化控制、干燥产品品质好、环境友好且无噪音的塔式热风风干机。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种塔式热风风干机，它包括风干室与热风循环部分；

所述风干室包括保温壁、网状托物盘、电动机及与所述电动机纵向联动的主轴；所述网状托物盘置于保温壁内；所述电动机固定设于风干室的底部；所述网状托物盘与主轴横向固定相接；

所述热风循环部分包括冷风机、引风机、电磁感应加热模块与热媒介质分配器；

所述风干室的冷媒出口经冷风机及引风机与电磁感应加热模块的冷媒入口相通；所述电磁感应加热模块的热媒出口经通风管道及抽风机与热媒介质分配器的热媒入口相通；所述热媒介质分配器的热媒出口与风干室的热媒入口相通。

作为一种优选方案，本发明在所述电磁感应加热模块的冷媒入口处固定设有过滤组件。

进一步地，本发明在所述热媒介质分配器的热媒出口与风干室的热媒入口结合部固定设有纱网。

进一步地，本发明所述保温壁内表面且与网状托物盘端部对应位置设有环形凹陷导轨；所述网状托物盘端部与所述凹陷导轨活动相接。

进一步地，本发明所述网状托物盘的数量为n个；n≥1；网状托物盘将保温壁内腔体等分为n+1个风干区域单元；所述热媒介质分配器的热媒出口分别与所述风干区域单元的热媒入口相通。

进一步地，本发明所述电磁感应加热模块包括金属多孔介质管道、磁感应线圈及交变电源；所述磁感应线圈缠绕于金属多孔介质管道之上。

进一步地，本发明所述热风循环部分包括温湿度控调节部分；所述温湿度控调节部分包括温湿度传感器及温湿度控制阀；所述温湿度传感器固定设于风干室的冷媒出口处；所述温湿度控制阀固定设于热媒介质分配器的热媒入口处；所述温湿度传感器的信号传输端口与温湿度控制阀的信号传输端口相接。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

（1）节能效果好。以法拉第电磁感应定律为核心应用的电磁感应加热技术，通过交变电流产生涡流来加热具有优良导热性能的金属多孔介质管道，进而加热管道中通过的冷风。这种加热方式比传统的热泵加热和电加热都更加高效节能。

（2）自动化控制，干燥范围灵活，参数可控性强。本发明中用到了一个温湿度传感器和温湿度控制阀组成一个温湿度控制系统，该系统可以实现对不同的产品进行智能化的干燥，从而极大提高了参数可控性强，可以较大的提高工作效率。

（3）干燥产品品质好。热风干燥的过程中，物料表面水分和内部水分的蒸发速率非常相近，接近于自然的干燥过程，是一种较平稳的干燥途径。另外，干燥过程处在一个封闭的环境中，减少物料的受热变质及变色，减少了其风味物质的流失。相比传统的干燥，热风干燥更好的保护被风干产品的颜色、香气、味道、外观形态和有效成分，所以风干后的产品品质好，等级高。

（4）对环境较为友好。热风干燥使用的清洁能源，整个过程不产生污染物，较传统的燃煤和木材的干燥能够很好的保护环境。同时整个装置的噪音很小，不会产生噪音污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明塔式热风风干机的结构示意图；

图2为图1中热风循环系统的平面示意图；

图3为图1中风干区域平面示意图；

图4为图2的A-A剖面示意图；

图5为图3的B-B剖面示意图；

图中：1、过滤组件；2、引风机；3、冷风机；4为温湿度传感器；5、金属多孔介质管道；6、电磁感应线圈；7、交流电源；8、温湿度控制阀门；9、抽风机；10、输风管道；11、电动机；12、网状托盘；13、保温壁；14、纱网；15、托盘运行导轨；16、主轴；17、出风口；18、轴承；19、保温外壳；20、热媒介质分配器；21、风干室。

具体实施方式

如图所示，塔式热风风干机，包括风干室21与热风循环部分；

所述风干室21包括保温壁13、网状托物盘12、电动机11及与所述电动机11纵向联动的主轴16；所述网状托物盘12置于保温壁13内；所述电动机11固定设于风干室21的底部；所述网状托物盘12与主轴16横向固定相接；

所述热风循环部分包括冷风机3、引风机2、电磁感应加热模块与热媒介质分配器20；

所述风干室21的冷媒出口经冷风机3及引风机2与电磁感应加热模块的冷媒入口相通；所述电磁感应加热模块的热媒出口经通风管道10及抽风机9与热媒介质分配器20的热媒入口相通；所述热媒介质分配器20的热媒出口与风干室21的热媒入口相通。

本发明在所述电磁感应加热模块的冷媒入口处固定设有过滤组件1。

本发明在所述热媒介质分配器20的热媒出口与风干室21的热媒入口结合部固定设有纱网14。

本发明所述保温壁13内表面且与网状托物盘12端部对应位置设有环形凹陷导轨15；所述网状托物盘12端部与所述凹陷导轨15活动相接。

本发明所述网状托物盘12的数量为n个；n≥1；网状托物盘12将保温壁13内腔体等分为n+1个风干区域单元；所述热媒介质分配器20的热媒出口分别与所述风干区域单元的热媒入口相通。

本发明所述电磁感应加热模块包括金属多孔介质管道5、磁感应线圈6及交变电源7；所述磁感应线圈6缠绕于金属多孔介质管道5之上。

本发明所述热风循环部分包括温湿度控调节部分；所述温湿度控调节部分包括温湿度传感器4及温湿度控制阀8；所述温湿度传感器4固定设于风干室21的冷媒出口处；所述温湿度控制阀8固定设于热媒介质分配器20的热媒入口处；所述温湿度传感器4的信号传输端口与温湿度控制阀8的信号传输端口相接。

参见图1～图4，在具体设计时，本发明包括相互连接的风干室21与热风循环部分。热风循环部分位于风干室21两侧。两侧的热风循环部分分别与风干室21无缝焊接。热风循环部分包括温湿度传感器4、引风机2、过滤组件1、冷风机3、金属多孔介质管道5、电磁感应线圈6、交流电源7、输风管道10、抽风机9、温湿度控制阀门8和热媒介质分配器20。所述风干室包括保温壁13、网状托盘12、电动机11、主轴16和托盘运行导轨15。当需要风干的产品被均匀分布在n+1个风干区域单元中的网状托物盘12上以后，关闭风干室和保温外壳19上的门。打开电源使得电动机11和两侧的热风循环部分同步启动，对产品开始风干。其中所述风干室21的运作是由固定在风干室21下侧的托台上固定的电动机11带动主轴16转动，再由主轴16带动与其隼接的均匀分布在n+1个风干区域单元中的网状托物盘12,其中网状托物盘12也是根据对应两侧均等分布的热媒介质分配器20的热媒出口的高度进行均等分布，以确保每一组热媒介质分配器20的热媒出口对应一个风干区域单元。网状托物盘12边缘上带有滚轮沿保温壁上的托盘运行导轨15上转动，这些网状托物盘12则就可以带动放置在其上的需要风干的食品、谷物或者药材等产品转动，两侧的风可以均匀的对网状托物盘12上的产品进行风干，同时均等配风的热媒介质分配器20的热媒出口与风干室的接口处有适当大小孔径的纱网14存在，以防止网状托物盘12上的产品进入输风管道10造成堵塞；另外热风的温湿度则可以通过出风口17处的温湿度传感器4和抽风机9上侧的温湿度控制阀门8组成的温湿度控制系统可以对热风的温度根据所需要的温差进行智能化的自动调节，同时在一定程度上也可以控制被烘干物的湿度和时间。整个热风循环部分和风干室组成的整体被一层有隔音效果的保温外壳与外界几乎隔绝，整个热风烘干塔与外界的唯一连结就是冷风机3与空气过滤装置之间的引风机2。

温湿度传感器4输入信号进入控制器进行处理，然后将处理后的数据输入至温湿度控制阀门8。当系统达到设定的温湿度时，将关闭电源停止加热。当温湿度未达到设定的温湿度时，将开启电源进行加热。温湿度控制阀门8设置在风干室21热媒入口区域，其作用是控制热媒进量。

如图2及图4所示，本发明所述热风循环部分中的核心部分就是由金属多孔介质管道5、电磁感应线圈6和交变电源7组成的电磁感应加热装置，同时风干室两侧的热风循环部分可分别单独控制。塔式热风风干机两侧的热风循环部分热风的风量由温湿度传感器4和温湿度控制阀组成的温湿度控制系统根据所需温差进行自动化调节，能够很好的胜任多种产品的干燥工作。热风循环部分中冷风的加热是通过与温湿度控制装置配合的交变电源、金属多孔介质和电磁感应线圈组成的电磁感应加热模块完成。如图3、图5所示，所述风干室保温外壳19上侧的保温外壳上布有两个对称的出风口17和一个辅助主轴16的轴承18。

过滤组件1用于过滤由冷风机3和引风机2送来的冷风，过滤后的冷风经由金属多孔介质管道5和缠绕在其上的磁感应线圈6组成的电磁感应加热装置，其中的金属多孔介质管道5由于其良好的导热性替代了传统的电磁感应加热装置中的硅钢，以提高该设备的效率。经过合理加热后的热风经由抽风机9和温湿度控制阀门8后由通风管道10及热媒介质分配器20送到各个区室对区室内的产品进行风干，同时均等配风的热媒介质分配器20的热媒出口与风干室的接口处设置的纱网14可防止各个风干室中的产品进入管道造成堵塞。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种塔式热风风干机，其特征在于，包括风干室（21）与热风循环部分；

所述风干室（21）包括保温壁（13）、网状托物盘（12）、电动机（11）及与所述电动机（11）纵向联动的主轴（16）；所述网状托物盘（12）置于保温壁（13）内；所述电动机（11）固定设于风干室（21）的底部；所述网状托物盘（12）与主轴（16）横向固定相接；

所述热风循环部分包括冷风机（3）、引风机（2）、电磁感应加热模块与热媒介质分配器（20）；

所述风干室（21）的冷媒出口经冷风机（3）及引风机（2）与电磁感应加热模块的冷媒入口相通；所述电磁感应加热模块的热媒出口经通风管道（10）及抽风机（9）与热媒介质分配器（20）的热媒入口相通；所述热媒介质分配器（20）的热媒出口与风干室（21）的热媒入口相通。

2.根据权利要求1所述的塔式热风风干机，其特征在于：在所述电磁感应加热模块的冷媒入口处固定设有过滤组件（1）。

3.根据权利要求2所述的塔式热风风干机，其特征在于：在所述热媒介质分配器（20）的热媒出口与风干室（21）的热媒入口结合部固定设有纱网（14）。

4.根据权利要求3所述的塔式热风风干机，其特征在于：所述保温壁（13）内表面且与网状托物盘（12）端部对应位置设有环形凹陷导轨（15）；所述网状托物盘（12）端部与所述凹陷导轨（15）活动相接。

5.根据权利要求4所述的塔式热风风干机，其特征在于：所述网状托物盘（12）的数量为n个；n≥1；网状托物盘（12）将保温壁（13）内腔体等分为n+1个风干区域单元；所述热媒介质分配器（20）的热媒出口分别与所述风干区域单元的热媒入口相通。

6.根据权利要求5所述的塔式热风风干机，其特征在于：所述电磁感应加热模块包括金属多孔介质管道（5）、磁感应线圈（6）及交变电源（7）；所述磁感应线圈（6）缠绕于金属多孔介质管道（5）之上。

7.根据权利要求6所述的塔式热风风干机，其特征在于：所述热风循环部分包括温湿度控调节部分；所述温湿度控调节部分包括温湿度传感器（4）及温湿度控制阀（8）；所述温湿度传感器（4）固定设于风干室（21）的冷媒出口处；所述温湿度控制阀（8）固定设于热媒介质分配器（20）的热媒入口处；所述温湿度传感器（4）的信号传输端口与温湿度控制阀（8）的信号传输端口相接。

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