CN112880313A - 一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统及控制方法，属于硅胶颗粒烘干加工技术领域，包括干燥仓、保持干燥仓真空状态的真空发生机构和提供干燥仓内部烘干环境的热泵烘干机构，上述真空发生机构与干燥仓连通，上述热泵烘干机构包括位于干燥仓内部的冷凝器，该冷凝器的进管和出管均穿过干燥仓壁后与压缩机、膨胀阀和蒸发器串联，用以解决现有技术中因硅胶颗粒烘干效率低而不利于连续生产的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统及控制方法，属于硅胶颗粒烘干加工技术领域。
背景技术
硅胶造粒后含水率一般在80％左右，需要烘干至含水率不超过1％，一般烘干分为两个工序完成，含水率由80％降至1％以下。目前，第二工序的烘干因最终含水率要求很低，烘干难度比较大，大多采用电加热方式，加热时间较长，能耗非常高，每吨产品能耗约500度电，大大降低了烘干效率，生产成本较高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统及控制方法，用以解决现有技术中因硅胶颗粒烘干效率低而不利于连续生产的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，包括干燥仓、保持干燥仓真空状态的真空发生机构和提供干燥仓内部烘干环境的热泵烘干机构，上述真空发生机构与干燥仓连通，上述热泵烘干机构包括位于干燥仓内部的冷凝器，该冷凝器的进管和出管均穿过干燥仓壁后与压缩机、膨胀阀和蒸发器串联。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述蒸发器包括并联安装的内蒸发器和外蒸发器，所述内蒸发器串联安装电磁阀a，所述外蒸发器串联安装电磁阀b。
进一步，所述真空发生机构包括水环真空泵，其进口串联内蒸发器的换热通道后与干燥仓的顶部连通。
进一步，该水环真空泵的出口串联工艺水箱。
进一步，所述干燥仓顶部安装进料斗，底部安装出料斗。
进一步，所述进料斗与干燥仓之间串联安装真空阀b，进料斗的进口安装真空阀a，所述出料斗与干燥仓之间串联安装真空阀c，出料斗的出口安装真空阀d。
进一步，所述干燥仓内设置温度计，所述真空阀a、真空阀b、真空阀c和真空阀d采用手动阀或电磁阀。
进一步，所述内蒸发器和外蒸发器的进口均安装单向阀。
本发明的有益效果是：通过设置真空发生机构提高干燥仓内的真空度，进而降低干燥仓内物料内水分的沸点，通过将冷凝器设置在干燥仓内，利用冷凝器内的制冷工质冷凝放热，进而起到加热硅胶的作用，从而提高烘干效率；通过设置内蒸发器和外蒸发器，利用内蒸发器内的制冷工质蒸发吸收干燥仓来的水蒸汽的热量，将该热量冷却成水，然后将该热量用于加热物料维持水分蒸发，利用外蒸发器的制冷工质蒸发吸收环境空气中的热量，用于给物料升温，对热能进行回收再利用，降低能耗；通过设置水环真空泵，将干燥仓抽出的水蒸汽液化后得到的冷凝水排至工艺水箱，进行回收再利用，无废气排放，无二次污染，具有节能减排的作用；通过设置进料斗和出料斗，以及真空阀a、真空阀b、真空阀c和真空阀d，实现物料不需借助空气、搅拌等外力，在干燥仓内依靠重力自主式由上往下移动，节省运行装置及能耗，同时有利于保持干燥仓内的真空烘干的密封要求，另外，实现了真空烘干的连续进行，不用分批生产，显著提高了生产效率，满足生产需求。
附图说明
图1为本发明的系统结构原理图。
图中1.干燥仓，2.进料斗，3.出料斗，4.真空阀，5.冷凝器，6.内蒸发器，7.外蒸发器，8.压缩机，9.膨胀阀，10.电磁阀a，11.电磁阀b，12.水环真空泵，13.工艺水箱,4-1.真空阀a，4-2.真空阀b，4-3.真空阀c，4-4.真空阀d。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
参照附图1，一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，包括用于存储和烘干硅胶颗粒的干燥仓1、保持干燥仓1真空状态的真空发生机构和提供干燥仓1内部烘干环境的热泵烘干机构，通过设置真空发生机构提高干燥仓1内的真空度，进而降低干燥仓1内物料内水分的沸点，通过将冷凝器5设置在干燥仓1内，利用冷凝器5内的制冷工质冷凝放热，进而起到加热硅胶的作用，从而提高烘干效率，上述真空发生机构的进气口与干燥仓1连通，上述热泵烘干机构包括位于干燥仓1内部的冷凝器5，该冷凝器5的进管和出管均穿过干燥仓1壁后与压缩机8、膨胀阀9和蒸发器串联，该压缩机8吸收蒸发器的低温低压工质蒸汽，压缩成高温高压工质蒸汽，排至冷凝器5，此处膨胀阀9将高温高压工质液体变成低温低压工质气液混合体，所述蒸发器包括并联安装的内蒸发器6和外蒸发器7，所述内蒸发器6串联安装电磁阀a10，所述外蒸发器7串联安装电磁阀b11，所述内蒸发器6和外蒸发器7的进口均安装单向阀，内蒸发器6与单向阀、电磁阀a10串联的管路A与外蒸发器7、单向阀和电磁阀b11串联的管路B并联，通过设置内蒸发器6和外蒸发器7，利用内蒸发器6内的制冷工质蒸发吸收干燥仓1来的水蒸汽的热量，将该热量冷却成水，然后将该热量用于加热物料维持水分蒸发，利用外蒸发器的制冷工质蒸发吸收环境空气中的热量，用于给物料升温，对热能进行回收再利用，降低能耗。
所述真空发生机构包括水环真空泵12，其进口串联内蒸发器6的换热通道后与干燥仓1的顶部连通，该水环真空泵12的出口串联工艺水箱13，通过设置水环真空泵12，将干燥仓1抽出的水蒸汽液化后得到的冷凝水排至工艺水箱13，进行回收再利用，无废气排放，无二次污染，具有节能减排的作用。
所述干燥仓1顶部安装供硅胶真空进料的进料斗2，底部安装供硅胶真空出料的出料斗3，所述进料斗2与干燥仓1之间串联安装真空阀b，进料斗2的进口安装真空阀a，所述出料斗3与干燥仓1之间串联安装真空阀c，出料斗3的出口安装真空阀d，所述干燥仓1内设置用于检测仓内温度的温度计，所述真空阀a、真空阀b、真空阀c和真空阀d采用手动阀或电磁阀，通过设置进料斗2和出料斗3，以及真空阀a、真空阀b、真空阀c和真空阀d，实现物料不需借助空气、搅拌等外力，在干燥仓1内依靠重力自主式由上往下移动，节省运行装置及能耗，同时有利于保持干燥仓1内的真空烘干的密封要求，另外，实现了真空烘干的连续进行，不用分批生产，显著提高了生产效率，满足生产需求。
一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统的控制方法，该方法步骤为：S1：进料：先打开真空阀a，物料进入进料斗2至满料，然后关闭真空阀a，打开真空阀b，物料由进料斗2进入干燥仓1；S2：升温：干燥仓1内物料设定料位，关闭电磁阀a10，打开电磁阀b11，启动压缩机8、冷凝器5、外蒸发器7、膨胀阀9，压缩机8吸收环境空气中的热量通过冷凝器5将热量传给物料，待物料升温至设定值时，升温结束；S3：干燥：启动水环真空泵12，将干燥仓1内抽至设定真空度，物料内的水分达到沸点开始蒸发，打开电磁阀a10，关闭电磁阀b11，停止外蒸发器7，制冷剂进入内蒸发器6吸收干燥仓内1的蒸汽热量，通过压缩机8将高温制冷剂送至冷凝器5，持续加热入料，维持物料的水分蒸发，水环真空泵12将干燥仓1内的蒸汽抽至内蒸发器6进行热交换后液化，冷凝水回收至工艺水箱13；S4：出料：干燥仓1内的物料烘干至含水率符合要求，打开真空阀c，干燥仓1内的物料进入出料斗3内至满料，关闭真空阀c，打开真空阀d，出料斗3内的物料排出，关闭真空阀d，完成出料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)
1.一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于：包括干燥仓、保持干燥仓真空状态的真空发生机构和提供干燥仓内部烘干环境的热泵烘干机构，上述真空发生机构与干燥仓连通，上述热泵烘干机构包括位于干燥仓内部的冷凝器，该冷凝器的进管和出管均穿过干燥仓壁后与压缩机、膨胀阀和蒸发器串联。
2.根据权利要求1所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于：所述蒸发器包括并联安装的内蒸发器和外蒸发器，所述内蒸发器串联安装电磁阀a，所述外蒸发器串联安装电磁阀b。
3.根据权利要求2所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于：所述真空发生机构包括水环真空泵，其进口串联内蒸发器的换热通道后与干燥仓的顶部连通。
4.根据权利要求3所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于：该水环真空泵的出口串联工艺水箱。
5.根据权利要求1所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于：所述干燥仓顶部安装进料斗，底部安装出料斗。
6.根据权利要求5所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于：所述进料斗与干燥仓之间串联安装真空阀b，进料斗的进口安装真空阀a，所述出料斗与干燥仓之间串联安装真空阀c，出料斗的出口安装真空阀d。
7.根据权利要求6所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于：所述干燥仓内设置温度计，所述真空阀a、真空阀b、真空阀c和真空阀d采用手动阀或电磁阀。
8.根据权利要求3所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于，所述内蒸发器和外蒸发器的进口均安装单向阀。
9.一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统的控制方法，涉及上述权利要求1-8任一所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统，其特征在于，该方法步骤为：S1：进料：打开真空阀a，物料进入进料斗至满料，然后关闭真空阀a，打开真空阀b，物料由进料斗进入干燥仓；S2：升温：干燥仓内物料设定料位，关闭电磁阀a，打开电磁阀b，启动压缩机、冷凝器、外蒸发器、膨胀阀，压缩机吸收环境空气中的热量通过冷凝器将热量传给物料，待物料升温至设定值时，升温结束；S3：干燥：启动水环真空泵，将干燥仓内抽至设定真空度，物料内的水分达到沸点开始蒸发，打开电磁阀a，关闭电磁阀b，停止外蒸发器，制冷剂进入内蒸发器吸收干燥仓内的蒸汽热量，通过压缩机将高温制冷剂送至冷凝器，持续加热入料，维持物料的水分蒸发；S4：出料：干燥仓内的物料烘干至含水率符合要求，打开真空阀c，干燥仓内的物料进入出料斗内至满料，关闭真空阀c，打开真空阀d，出料斗内的物料排出，关闭真空阀d，完成出料。
10.根据权利要求9所述的一种硅胶颗粒超低含水率高温热泵烘干系统的控制方法，其特征在于，上述步骤S3中，水环真空泵将干燥仓内的蒸汽抽至内蒸发器进行热交换后液化，冷凝水回收至工艺水箱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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