CN113865322B - 一种烘干机组控制方法及烘干系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烘干机组控制方法及烘干系统，当烤房内的干球温度＜温度阈值时，若烤房内的湿球温度＜低湿度阈值，通过第一冷凝器、第二冷凝器对主风道内的气流进行升温处理；若低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值，除湿节流装置打开，内除湿循环风机运行，根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关；若烤房内的湿球温度≥高湿度阈值，除湿节流装置打开，内除湿循环风机运行，内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开；本发明的烘干机组控制方法及烘干系统，实现了对烤房的温湿度控制，达到了节能减耗的目的。

Description

一种烘干机组控制方法及烘干系统
技术领域
本发明属于烘干技术领域，具体地说，是涉及一种烘干机组控制方法及烘干系统。
背景技术
随着碳达峰、碳中和双碳目标的提出，国家越来越重视节能减排工作的推广落地。针对农产品加工行业，空气能热泵替代燃煤烤房目前逐步在进行全国范围内推广，是国家节能减排工作的一项重要举措。
目前行业内空气能热泵烟草烘干机组，通常是在原燃煤烤房的基础上，将原燃煤锅炉拆除，采用空气能热泵机组替代，即采用热泵机组通过逆卡诺循环，吸收外界环境空气的热能为烤房内烟草进行加热烘干；其中烤房排湿部分通常借用原烤房结构，对烟草烘干过程中排湿排掉的高温高湿的高品位热源未加以利用，导致烤房整体运行能耗仍旧偏高，节能效果不能达到预期要求。
发明内容
本发明提供了一种烘干机组控制方法，解决了现有技术中能耗高的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种烘干机组控制方法，包括：
第一热泵机组，其包括第一压缩机、第一冷凝器、第一节流装置、第一蒸发器；
第二热泵机组，其包括第二压缩机、第二冷凝器、第二节流装置、第二蒸发器；
主风道，其具有新风口，且其内设置有主循环风机；
除湿风道，其具有与主风道连通的内循环送风口、与外界空间连通的排湿口；所述除湿风道内设置有内除湿循环风机、内除湿蒸发器、热管蒸发侧换热器；所述内除湿蒸发器与第一冷凝器的连接管路上设置有除湿节流装置；
所述控制方法包括：
获取烤房内的干球温度，当所述干球温度＜温度阈值时，执行下述操作：
若烤房内的湿球温度＜低湿度阈值，控制第一压缩机、第二压缩机启动，第一节流装置、第二节流装置打开，除湿节流装置关闭，内除湿循环风机关闭，主循环风机运行；内循环送风口、排湿口、新风口均关闭；
若低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值，控制第一压缩机、第二压缩机启动，第一节流装置关闭，第二节流装置、除湿节流装置打开，内除湿循环风机、主循环风机运行；根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关；
若烤房内的湿球温度≥高湿度阈值，控制第一压缩机、第二压缩机启动，第一节流装置关闭，第二节流装置、除湿节流装置打开，内除湿循环风机、主循环风机运行；内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开。
进一步的，所述根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关，具体包括：
如果Tc≥Ta，则内循环送风口打开，排湿口关闭，新风口关闭；
如果Tc＜Ta，则内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开；
其中，Tc为内除湿循环风机的出风干球温度；Ta为外界环境干球温度。
又进一步的，当烤房内的干球温度≥温度阈值时，执行下述操作：
控制第一压缩机、第二压缩机、第一节流装置、第二节流装置、除湿节流装置、内除湿循环风机均关闭，主循环风机运行；
当烤房内的湿球温度＜低湿度阈值时，内循环送风口、排湿口、新风口均关闭；
当低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值时，保持内循环送风口、排湿口、新风口的开关状态；
当烤房内的湿球温度≥高湿度阈值时，内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开。
更进一步的，温度阈值=Tg0-ΔTg；
低湿度阈值=Ts0-ΔTs；
高湿度阈值=Ts0+ΔTs；
其中，Tg0为目标干球温度；ΔTg为目标干球控制精度回差；
Ts0为目标湿球温度；ΔTs为目标湿球控制精度回差。
再进一步的，所述第一蒸发器的迎风侧设置有热管冷凝侧换热器，所述热管冷凝侧换热器的位置高于所述热管蒸发侧换热器；所述热管蒸发侧换热器的顶部通过气管接管连接所述热管冷凝侧换热器的顶部，所述热管冷凝侧换热器的底部通过液管接管连接所述热管蒸发侧换热器的底部。
进一步的，所述热管冷凝侧换热器和热管蒸发侧换热器均包括集液管、集气管、若干支管；
所述集气管位于所述集液管的上方；每个所述支管竖向布设，每个所述支管的一端插入所述集液管内，每个所述支管的另一端插入所述集气管内；若干个支管等间隔布设；所述支管的上部的外壁上设置有翅片；
所述热管蒸发侧换热器的集气管通过所述气管接管连接所述热管冷凝侧换热器的集气管；
所述热管蒸发侧换热器的集液管通过所述液管接管连接所述热管冷凝侧换热器的集液管。
又进一步的，所述液管接管上设置有循环泵。
更进一步的，所述热管冷凝侧换热器和热管蒸发侧换热器均为微通道式热管换热器。
再进一步的，所述内除湿蒸发器和热管蒸发侧换热器均竖向布设，所述内除湿蒸发器的顶部与热管蒸发侧换热器的顶部平齐，所述内除湿蒸发器的底部与热管蒸发侧换热器的底部平齐；所述内除湿蒸发器与热管蒸发侧换热器的背风面接触。
一种烘干系统，包括：
烤房，其内设置有温湿度传感器，用于采集烤房内的干球温度和湿球温度；
烘干机组，其控制器执行所述的烘干机组控制方法。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的烘干机组控制方法及烘干系统，当烤房内的干球温度＜温度阈值，且烤房内的湿球温度＜低湿度阈值时，通过第一冷凝器、第二冷凝器对主风道内的气流进行升温处理，实现对烤房进行供热升温；当烤房内的干球温度＜温度阈值，且低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值时，除湿节流装置打开，内除湿循环风机运行，根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关；通过热管蒸发侧换热器和内除湿蒸发器对气流进行除湿，并通过第一冷凝器、第二冷凝器对气流进行升温，提高烤房内的干球温度； 当烤房内的干球温度＜温度阈值，且烤房内的湿球温度≥高湿度阈值时，除湿节流装置打开，内除湿循环风机运行，内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开；通过新风口引进外部环境干燥的空气，将烤房内高湿的空气流经热管蒸发侧换热器预冷、内除湿蒸发器除湿热回收后，通过排湿口排出至烘干机组的外部环境中，降低烤房内的湿球温度；通过第一冷凝器、第二冷凝器对主风道内的气流进行升温处理，提升烤房内的干球温度；因此，本发明的烘干机组控制方法及烘干系统，不仅实现了对烤房的温湿度控制，而且通过热管换热器进行热回收，达到了节能减耗的目的。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明所提出的烘干系统的一种实施例的结构示意图；
图2是图1中烘干机组的一种实施例的结构示意图；
图3是本发明所提出的烘干系统的一种实施例的原理图；
图4是图2中热管换热器的一种实施例的结构示意图；
图5是图4中热管蒸发侧换热器的一种实施例的结构示意图；
图6是图4中热管冷凝侧换热器的一种实施例的结构示意图；
图7是本发明所提出的烘干机组控制方法的一种实施例的流程图。
附图标记：
1、烤房；1-1、风道；1-2、温湿度传感器；1-3、支架；1-4、烟叶；
2-1、第一压缩机；2-2、第一冷凝器；2-3、第一节流装置；2-4、第一蒸发器；2-5、第一外风机；
3-1、第二压缩机；3-2、第二冷凝器；3-3、第二节流装置；3-4、第二蒸发器；3-5、第二外风机；
4、主风道；4-1、主回风口；4-2、主送风口；4-3、新风口；4-4、辅回风口；4-5、主循环风机；
5、除湿风道；5-1、除湿回风口；5-2、内循环送风口；5-3、排湿口；5-4、内除湿循环风机；
6、内温度传感器；
7、内除湿蒸发器；
8、除湿节流装置；
9、热管蒸发侧换热器；9-1、集液管；9-2、集气管；9-3、支管；9-4、翅片；10、热管冷凝侧换热器；10-1、集液管；10-2、集气管；10-3、支管；10-4、翅片；
11、接水盘；12、气管接管；13、液管接管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
针对目前烘干机组能耗偏高的问题，本发明提出了一种烘干机组控制方法及烘干系统，对烤房进行温湿度控制，降低了能耗，节省了能源。下面，结合附图对本发明的烘干机组控制方法及烘干系统进行详细说明。
本实施例的烘干系统，包括烤房1和烘干机组，参见图1所示。
烤房1，其具有进风口、出风口、风道1-1，在风道1-1内设置有支架1-3，支架1-3上设置有烟叶1-4等需要烘干的物料。气流通过进风口进入风道1-1内，对物料进行烘制，然后从出风口流出烤房1。在烤房1内设置有温湿度传感器1-2，用于采集烤房1内的干球温度和湿球温度，并将采集到的干球温度和湿球温度发送至烘干机组的控制器。
烘干机组，其控制器根据接收到的温湿度传感器发送的干球温度和湿球温度控制烘干机组的运行，为烤房1输送符合温湿度要求的气体。烘干机组的控制器执行本实施例的烘干机组控制方法。
本实施例的烘干机组，包括第一热泵机组、第二热泵机组、主风道4、除湿风道5、热管换热器、内除湿蒸发器7、控制器等，参见图2至图6所示。
第一热泵机组，其包括形成冷媒循环管路的第一压缩机2-1、第一冷凝器2-2、第一节流装置2-3、第一蒸发器2-4等；在第一蒸发器2-4的外侧设置有第一外风机2-5。
第二热泵机组，其包括形成冷媒循环管路的第二压缩机3-1、第二冷凝器3-2、第二节流装置3-3、第二蒸发器3-4等；在第二蒸发器3-4的外侧设置有第二外风机3-5。第一压缩机2-1、第二压缩机3-1、第一蒸发器2-4、第二蒸发器3-4、第一外风机2-5、第二外风机3-5均设置在外界空间。在第一外风机2-5、第二外风机3-5的带动下，外界空间的气流先经过第一蒸发器2-4，再经过第二蒸发器3-4。第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2设置在主风道4内。第一冷凝器2-2在第二冷凝器3-2的迎风侧，第一蒸发器2-4在第二蒸发器3-4的迎风侧。
主风道4，其具有主回风口4-1、辅回风口4-4、新风口4-3、主送风口4-2；主回风口4-1与烤房1的出风口连通，主送风口4-2与烤房1的进风口连通；新风口4-3与外界空间连通，主风道内4设置有主循环风机4-5以及第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2。新风口4-3处设置有新风风门，用于打开和关闭新风口4-3，控制器控制新风风门的开闭。当新风风门打开时，新风口4-3打开，外界空间的空气经新风口4-3进入主风道内4。当新风风门关闭时，新风口4-3关闭。因此，新风风门打开，可以实现引进外部环境干燥和高温的空气。主循环风机4-5转动，带动主风道4内的气流经主送风口4-2向烤房1内送风。在主循环风机4-3的带动下，主风道4内的气流先经过第一冷凝器2-2，再经过第二冷凝器3-2，然后经主送风口4-2进入烤房1。
除湿风道5，其具有除湿回风口5-1、内循环送风口5-2、排湿口5-3；除湿回风口5-1与烤房1的出风口连通，内循环送风口5-2与主风道4的辅回风口4-4连通；排湿口5-3与外界空间连通；内循环送风口5-2处设置有内循环风门，用于打开和关闭内循环送风口5-2；排湿口5-3处设置有排湿风门，用于打开和关闭排湿口5-3；除湿风道5内设置有内除湿循环风机5-4、内除湿蒸发器7、热管蒸发侧换热器9。控制器控制内循环风门的开闭，当内循环风门打开时，内循环送风口5-2打开，除湿风道5内的气流经内循环送风口5-2、辅回风口4-4进入主风道4内。当内循环风门关闭时，内循环送风口5-2关闭。控制器控制排湿风门的开闭，当排湿风门打开时，排湿口5-3打开，除湿风道5内的气流经排湿口5-3排至外界空间。当排湿风门关闭时，排湿口5-3关闭。因此，排湿风门打开，可以实现将除湿风道5内的高湿空气排出。
热管换热器，其包括热管蒸发侧换热器9和热管冷凝侧换热器10，热管蒸发侧换热器9位于除湿风道5内靠近除湿回风口5-1处；热管冷凝侧换热器10位于第一蒸发器2-4的迎风侧。热管蒸发侧换热器9和热管冷凝侧换热器10通过管路连接，热管蒸发侧换热器9内的液态冷媒吸热后蒸发成气态，气态冷媒通过管路进入热管冷凝侧换热器10，热管冷凝侧换热器10内的气态冷媒受冷后冷凝成液态，液态冷媒通过管路进入热管蒸发侧换热器9，完成一个冷媒循环。
内除湿蒸发器7，其位于除湿风道5内，且内除湿蒸发器7位于热管蒸发侧换热器9的背风侧；内除湿蒸发器7的气管连接第一压缩机2-1的回气管，内除湿蒸发器7的液管连接第一冷凝器2-2的液管，内除湿蒸发器7与第一冷凝器2-2的连接管路上设置有除湿节流装置8。
控制器，其根据烤房内的干球温度和湿球温度控制第一热泵机组（第一压缩机2-1、第一节流装置2-3等）、第二热泵机组（第二压缩机3-1、第二节流装置3-3等）、除湿节流装置8、主循环风机4-5、内除湿循环风机5-4、内循环风门、排湿风门、新风风门的运行。第一节流装置2-3、第二节流装置3-3、除湿节流装置8均为电子膨胀阀，控制器控制这三个电子膨胀阀的运行。
本实施例的烘干机组控制方法，主要包括下述步骤，参见图7所示。
步骤S1：获取烤房内的干球温度和湿球温度。
步骤S2：判断烤房内的干球温度是否小于温度阈值。
当烤房内的干球温度＜温度阈值时，说明此时烤房1的干球温度偏低，需要开启两个热泵机组对烤房1内的空气进行升温处理，同时，还需要同步检测烤房内的湿球温度，判断是否需要进行排湿处理。
因此，当烤房内的干球温度＜温度阈值时：
若烤房内的湿球温度＜低湿度阈值，则执行步骤S3；
若低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值，则执行步骤S4；
若烤房内的湿球温度≥高湿度阈值，则执行步骤S5。
步骤S3：若烤房内的湿球温度＜低湿度阈值，说明烤房内湿球温度偏低，不需要排湿动作，仅需要对烤房1进行升温处理，控制第一压缩机2-1启动、第二压缩机3-1启动，第一节流装置2-3打开，第二节流装置3-3打开，除湿节流装置8关闭，内除湿循环风机5-4关闭，主循环风机4-5运行；内循环风门、排湿风门、新风风门均关闭，即内循环送风口5-2、排湿口5-3、新风口4-3均关闭。通过第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2对主风道4内的气流进行升温处理，实现对烤房1进行供热升温。
步骤S4：若低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值，控制第一压缩机2-1启动、第二压缩机3-1启动，第一节流装置2-3关闭，第二节流装置3-2打开，除湿节流装置8打开，内除湿循环风机5-4运行，主循环风机4-5运行；控制器根据内除湿循环风机5-4的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环风门、排湿风门、新风风门的开关，进而实现根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口5-2、排湿口5-3、新风口4-3的开关。
在本实施例中，根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关，具体包括下述步骤：
S41：如果Tc≥Ta，则控制内循环送风口5-2打开，排湿口5-3关闭，新风口4-3关闭。内除湿循环风机5-4吹出的风经内循环送风口5-2、辅回风口4-4进入主风道4内。
S42：如果Tc＜Ta，则控制内循环送风口5-2关闭，排湿口5-3打开，新风口4-3打开。内除湿循环风机5-4吹出的凉风直接经排湿口5-3排出机组外，温度较高的外界空气经新风口4-3进入主风道4内，进一步实现节能，降低烤房整体的能耗。
其中，Tc为内除湿循环风机的出风干球温度；Ta为外界环境干球温度。
通过S41 ～S42确定内循环送风口、排湿口、新风口的开关，节能减耗，而且方法简单，便于实现。
步骤S5：若烤房内的湿球温度≥高湿度阈值，说明烤房内的湿球温度非常高，控制第一压缩机2-1启动、第二压缩机3-1启动，第一节流装置2-3关闭，第二节流装置3-3打开，除湿节流装置8打开，内除湿循环风机5-4运行，主循环风机4-5运行；控制内循环风门关闭，排湿风门打开，新风风门打开，进而控制内循环送风口5-2关闭，排湿口5-3打开，新风口4-3打开。通过新风口4-3引进外部环境干燥的空气，将烤房内高湿的空气流经热管蒸发侧换热器9预冷、内除湿蒸发器7除湿热回收后，通过排湿口5-3排出至烘干机组的外部环境中，可以实现快速降低烤房内的湿球温度，实现快速除湿功能，且耗能少。
如果第一节流装置2-3打开、除湿节流装置8打开，第一压缩机2-1排出的高温高压冷媒进入第一冷凝器2-2，从第一冷凝器2-2流出的冷媒分为两路，其中一路冷媒经第一节流装置2-3流至第一蒸发器2-4，从第一蒸发器2-4流出的冷媒流回第一压缩机2-1；另一路冷媒经除湿节流装置8流至内除湿蒸发器7，从内除湿蒸发器7流出的冷媒流回第一压缩机2-1。
当第一节流装置2-3关闭、除湿节流装置8打开时，第一压缩机2-1排出的高温高压冷媒进入第一冷凝器2-2，从第一冷凝器2-2流出的冷媒全部经除湿节流装置8流至内除湿蒸发器7，从内除湿蒸发器7流出的冷媒流回第一压缩机2-1。为了保证除湿效果，在需要除湿时，控制第一节流装置2-3关闭、除湿节流装置8打开，使得从第一冷凝器2-2流出的冷媒全部流向除湿节流装置8，经除湿节流装置8流入内除湿蒸发器7。
当主循环风机4-5运转、内除湿循环风机5-4运转、内循环风门打开时，从烤房1的出风口流出的气流，一部分气流经主回风口4-1进入主风道4，另一部分气流经除湿回风口5-1进入除湿风道5。进入除湿风道5内的气流先与热管蒸发侧换热器9进行热交换，热管蒸发侧换热器9对气流进行预冷，降温预冷后的气流再流经内除湿蒸发器7，经内除湿蒸发器7降温后，气流温度降低至露点温度以下，在内除湿蒸发器7表面凝结成水珠；通过内除湿蒸发器7后的低温气流在内除湿循环风机5-4的作用下，沿除湿风道5经内循环送风口5-2流至辅回风口4-4，汇入主风道4内，与经主回风口4-1进入主风道4内的气流混合，混合后的气流依次流经第一冷凝器2-2和第二冷凝器3-2，与第一冷凝器2-2和第二冷凝器3-2内的冷媒进行热交换，气流温度升高，然后经主送风口4-2进入烤房1，实现一个气流循环。
热管冷凝侧换热器10和第一蒸发器2-4、第二蒸发器3-4安装在外界空间，第一蒸发器2-4位于第二蒸发器3-4的迎风侧，热管冷凝侧换热器10位于第一蒸发器2-4的迎风侧，第一外风机2-5、第二外风机3-5位于第二蒸发器2-4的背风侧，在第一外风机2-5、第二外风机3-5的作用下，外界空气先流经热管冷凝侧换热器10，对热管冷凝侧换热器10内的气态冷媒进行冷却，由于外界空间的环境温度远低于烤房内的空气温度，所以热管冷凝侧换热器10内的冷媒能充分冷凝散热，提升热管换热器工作效率；外界空气流经热管冷凝侧换热器10时被加热，加热后的外界空气再流经第一蒸发器2-4和第二蒸发器3-4，能有效提升第一蒸发器2-4和第二蒸发器3-4的蒸发温度，实现热管冷凝侧换热器10的热回收，提升机组整体的运行效率。
通过在主风道4内设置第一冷凝器2-2和第二冷凝器3-2，在除湿风道5内设置热管蒸发侧换热器9和内除湿蒸发器7，通过热管蒸发侧换热器9对气流预冷、内除湿蒸发器7对气流除湿，然后通过第一冷凝器2-2和第二冷凝器3-2对气流加热，将除湿升温后的气体送入烤房，实现了对烤房1排出的风的排湿及高效热回收，达到进一步节能的目的，节能减耗。通过设计排湿口5-3和新风口4-3，可以实现快速降低烤房内的湿球温度，实现快速除湿功能。而且，热管冷凝侧换热器10位于第一蒸发器2-4的迎风侧，外界空气经热管冷凝侧换热器10加热后再依次流经第一蒸发器2-4和第二蒸发器3-4，能有效提升第一蒸发器2-4和第二蒸发器3-4的蒸发温度，实现热回收，提升机组整体的运行效率。通过热管蒸发侧换热器9对气流预冷，通过热管冷凝侧换热器10对气流进行加热，实现机组的高效热回收，降低烤房的耗能。通过设计两套热泵机组，既可以保证烘干机组的制热能力，快速提升主风道4内的气流温度，也避免热泵机组数量设置过多导致成本过高。
本实施例的烘干机组控制方法，当烤房内的干球温度＜温度阈值，且烤房内的湿球温度＜低湿度阈值时，通过第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2对主风道4内的气流进行升温处理，实现对烤房1进行供热升温；当烤房内的干球温度＜温度阈值，且低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值时，除湿节流装置8打开，内除湿循环风机5-4运行，根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口5-2、排湿口5-3、新风口4-3的开关；通过热管蒸发侧换热器9和内除湿蒸发器7对气流进行除湿，并通过第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2对气流进行升温，提高烤房内的干球温度； 当烤房内的干球温度＜温度阈值，且烤房内的湿球温度≥高湿度阈值时，除湿节流装置8打开，内除湿循环风机5-4运行，内循环送风口5-2关闭，排湿口5-3打开，新风口4-3打开；通过新风口4-3引进外部环境干燥的空气，将烤房内高湿的空气流经热管蒸发侧换热器9预冷、内除湿蒸发器7除湿热回收后，通过排湿口5-3排出至烘干机组的外部环境中，降低烤房内的湿球温度；通过第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2对主风道4内的气流进行升温处理，提升烤房内的干球温度。
因此，本实施例的烘干机组控制方法，不仅实现了对烤房的温湿度控制，而且通过热管换热器进行热回收，达到了节能减耗的目的。
本实施例的烘干机组控制方法，充分利用热回收技术，进一步提升烘干机组的运行效率，降低运行费用；解决了目前烘干过程中排湿工艺排掉的高品位热源未加以利用、导致能耗偏高问题。
在本实施例中，为了进一步满足烤房的温湿度要求及节省能源，当烤房内的干球温度≥温度阈值时，执行下述步骤S6。
步骤S6：当烤房内的干球温度≥温度阈值时，说明烤房内的干球温度已满足要求，此时第一热泵机组、第二热泵机组停止运行，避免能源浪费；因此，控制第一压缩机2-1、第二压缩机3-1、第一外风机2-5、第二外风机3-5、第一节流装置2-3、第二节流装置3-3、除湿节流装置8、内除湿循环风机5-3均关闭，主循环风机4-3运行，保证烤房内热空气正常循环；同时，还需要根据烤房内的湿球温度，控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关：
如果烤房内的湿球温度＜低湿度阈值，则内循环送风口、排湿口、新风口均关闭，无需除湿；因此，控制内循环风门、排湿风门、新风风门均关闭。
如果低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值，说明烤房内的湿球温度满足要求，保持内循环送风口、排湿口、新风口的开关状态；因此，保持内循环风门、排湿风门、新风风门的开关状态。
如果烤房内的湿球温度≥高湿度阈值，则内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开，进行快速排湿；因此，控制内循环风门关闭，排湿风门打开，新风风门打开。
因此，当烤房1内的干球温度≥温度阈值时，通过内循环送风口、排湿口、新风口的开关对烤房内的湿球温度进行调控，简单方便，耗能少。
在本实施例中，温度阈值=Tg0-ΔTg；
低湿度阈值=Ts0-ΔTs；高湿度阈值=Ts0+ΔTs；
其中，Tg0为目标干球温度；ΔTg为目标干球控制精度回差；
Ts0为目标湿球温度；ΔTs为目标湿球控制精度回差。
在物料烘干工艺中，每个烤段都有相应的目标干球温度、目标湿球温度。通过选择上述温度阈值、低湿度阈值、高湿度阈值，既便于控制烘干机组运行，使得烤房内的干球温度和湿球温度满足要求，又避免浪费能源。
当开始烟草烘干工艺制程后，烘干机组开启运行，烤房1内的温湿度传感器1-2实时检测烤房1内的干球温度Tg和湿球温度Ts，并将检测到的干球温度Tg和湿球温度Ts发送至控制器，控制器根据接收到的干球温度Tg和湿球温度Ts控制烘干机组的运行。
一、当烤房1内的干球温度Tg＜Tg0-ΔTg时，说明此时烤房1的干球温度偏低，需要开启热泵机组对烤房1内的空气进行升温处理，同时，还需要同步检测烤房内的湿球温度，判断是否需要进行排湿处理。具体如下：
（1）当烤房内的湿球温度Ts＜Ts0-ΔTs时，说明烤房内湿球温度偏低，不需要排湿动作，仅需要对烤房1进行升温处理，烘干机组运行“外吸热模式”：此时控制器控制第一压缩机2-1、第二压缩机3-1开启，根据第一压缩机2-1、第二压缩机3-1的排气目标温度动态调整第一节流装置2-3、第二节流装置3-3的开度，第一外风机2-5、第二外风机3-5及主循环风机4-5高速运行，除湿节流装置8处于关闭状态，内除湿循环风机5-4处于停止状态；内循环风门、排湿风门、新风风门均关闭；此时热泵机组通过第一蒸发器2-4、第二蒸发器3-4吸收外界环境温度热量，通过第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2对主风道4内的气流进行升温处理，实现对烤房1进行供热升温。
（2）当Ts0-ΔTs≤烤房内的湿球温度Ts＜Ts0+ΔTs时，通过内温度传感器6检测内除湿循环风机5-4吹出的风的干球温度Tc，通过外温度传感器检测外界环境干球温度Ta，控制器将Tc与Ta进行比较。外温度传感器设置在外界空间靠近新风口处。
烘干机组运行“外吸热+内除湿供热模式”：控制器控制第一压缩机2-1、第二压缩机3-1开启，第一节流装置2-3处于关闭状态，除湿节流装置8、第二节流装置3-3打开，根据第一压缩机2-1、第二压缩机3-1的排气目标温度进行动态调整除湿节流装置8、第二节流装置3-3的开度，第一外风机2-5、第二外风机3-5及主循环风机4-5高速运行，内除湿循环风机5-4高速运行；通过热管蒸发侧换热器9对气流预冷、内除湿蒸发器7对气流除湿热回收；此时热泵机组通过第二蒸发器3-4吸收外界环境温度热量，通过热管换热器和内除湿蒸发器7除湿热回收，通过第一冷凝器2-2、第二冷凝器3-2对主风道4内的气流进行升温处理，实现对烤房进行供热升温和除湿运行。
同时，对内循环风门、排湿风门、新风风门进行下述控制：
（a）当Tc≥Ta时，烘干机组运行“内循环除湿热回收模式”，即内循环风门打开，排湿风门关闭，新风风门关闭，内除湿循环风机5-4吹出的风经内循环送风口5-2、辅回风口4-4进入主风道4内。
（b）当Tc＜Ta时，烘干机组运行“外循环引新风热回收模式”，即内循环风门关闭，排湿风门打开，新风风门打开，内除湿循环风机5-4吹出比外环境温度还低的凉风直接经排湿口5-3排出机组外，从新风口4-3引入温度较高的外界空气补充至主风道4内，实现烤房整体空气循环；这种排除掉温度过低的凉风、引进温度较高的新风的控制模式，在热回收的基础上进一步实现节能，使烤房整体的能耗进一步降低。
因此，（a）、（b）风门控制过程中，热泵机组同步均采用“外吸热+内除湿供热模式”。
（3）当烤房1内的湿球温度Ts≥Ts0+ΔTs时，说明烤房内湿球温度偏高，需要进行快速除湿处理，即烘干机组运行“快速除湿模式”：
控制器控制第一压缩机2-1、第二压缩机3-1开启，第一节流装置2-3处于关闭状态，除湿节流装置8、第二节流装置3-3打开，根据第一压缩机2-1、第二压缩机3-1的排气目标温度进行动态调整除湿节流装置8、第二节流装置3-3的开度，第一外风机2-5、第二外风机3-5及主循环风机4-5高速运行，内除湿循环风机5-4高速运行。
而且，控制器控制内循环风门关闭，排湿风门打开，新风风门打开，通过新风口4-3引进外部环境干燥的空气，将烤房内高湿的空气流经热管蒸发侧换热器9预冷、内除湿蒸发器7除湿热回收后，通过排湿口5-3排出至烘干机组的外部环境中。
因此，“快速除湿模式”即为：在“外吸热+内除湿供热模式”的基础上再关闭内循环风门，打开排湿风门，打开新风风门，进行强排湿控制，快速达到烤房内湿度需求。
二、当烤房1内的干球温度Tg≥Tg0-ΔTg时，说明此时烤房内干球温度已达到目标需求，此时热泵机组停止供热运行，第一压缩机2-1、第二压缩机3-1、第一外风机2-5、第二外风机3-5、第一节流装置2-3、第二节流装置3-3、除湿节流装置8、内除湿循环风机5-4均关闭；主循环风机4-5高风运行，确保烤房内热空气正常循环，对其内部的烟叶1-4进行烘烤制程。同时，还需要根据烤房内的湿球温度，控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关：
（1）当烤房1内的湿球温度Ts＜Ts0-ΔTs时，关闭内循环风门、排湿风门、新风风门。
（2）当Ts0-ΔTs≤烤房内的湿球温度Ts＜Ts0+ΔTs时，保持内循环风门、排湿风门、新风风门的开关状态。
（3）当烤房1内的湿球温度Ts≥Ts0+ΔTs时，关闭内循环风门，打开排湿风门和新风风门。
本实施例的烘干机组控制方法，在热回收的基础上根据环境温度的变化，进一步优化控制方案，智能选择内循环除湿和外排湿引新风动作，将机组能效进一步提升，实现机组的极致节能。
内温度传感器6设置在除湿风道5内、内除湿蒸发器7的背风侧，用于检测除湿风道5内的干球温度，并将检测到的干球温度发送至控制器。在外界空间内靠近新风口4-3处设置外温度传感器，外温度传感器检测外界空间内靠近新风口4-3处的干球温度，并将检测到的干球温度发送至控制器。
控制器根据接收到的内温度传感器6发送的干球温度及外温度传感器发送的干球温度控制内循环风门、排湿风门、新风风门的开闭。控制器比较内温度传感器6发送的干球温度与外温度传感器发送的干球温度的大小(可通过电压比较器实现)，即比较除湿风道5内的温度与外界环境温度的大小，如果除湿风道5内的温度小于外界环境温度，则控制器控制内循环风门关闭，排湿风门打开，新风风门打开，除湿风道5内的低温空气经排湿口5-3排出，外界环境的高温空气经新风口4-3进入主风道4内，可以进一步节能。
通过在除湿风道5内设置内温度传感器6，便于获知除湿风道5内的干球温度，进而根据除湿风道5内的干球温度和外界环境干球温度控制内循环风门、排湿风门、新风风门的开闭，实现节能减耗。
作为本实施例的一种优选设计方案，内除湿循环风机5-4设置在内除湿蒸发器7的背风侧与内温度传感器6之间。内温度传感器6检测的是经过热管蒸发侧换热器9、内除湿蒸发器7、内除湿循环风机5-4之后的空气温度，可以比较准确地表征除湿风道5内降温除湿后的空气温度，进而保证准确控制内循环风门、排湿风门、新风风门的开闭。
在本实施例中，热管冷凝侧换热器10的位置高于热管蒸发侧换热器9，即热管冷凝侧换热器10位于热管蒸发侧换热器9的上方；热管蒸发侧换热器9的顶部通过气管接管12连接热管冷凝侧换热器10的顶部，热管冷凝侧换热器10的底部通过液管接管13连接热管蒸发侧换热器9的底部。由于热管冷凝侧换热器10与热管蒸发侧换热器9之间具有高度差，便于热管冷凝侧换热器10内气态冷媒冷凝成的液态冷媒快速回落至热管冷凝侧换热器10，完成整个冷媒循环，提升热管换热器的换热效率。
作为本实施例的一种优选设计方案，热管蒸发侧换热器9和热管冷凝侧换热器10均为铜管翅片式热管换热器。具体来说，热管蒸发侧换热器9和热管冷凝侧换热器10均包括集液管、集气管、若干支管。
热管蒸发侧换热器9包括集液管9-1、集气管9-2、若干支管9-3，参见图5所示。集液管9-1，其具有若干个出液孔，用于插设支管9-3。集气管9-2，其位于集液管9-1的上方；其具有若干个进气孔，用于插设支管9-3。每个支管9-3竖向布设，每个支管9-3的一端插入集液管9-1内，每个支管9-3的另一端插入集气管9-2内；若干个支管9-3等间隔布设，使得热管蒸发侧换热器9换热比较均匀。支管9-3由铜管制成。支管9-3的上部的外壁上设置有翅片9-4，用于增大与周围空气的换热面积，提高换热效率。
热管冷凝侧换热器10包括集液管10-1、集气管10-2、若干支管10-3，参见图6所示。集液管10-1，其具有若干个出液孔，用于插设支管10-3。集气管10-2，其位于集液管10-1的上方；其具有若干个进气孔，用于插设支管10-3。每个支管10-3竖向布设，每个支管10-3的一端插入集液管10-1内，每个支管10-3的另一端插入集气管10-2内；若干个支管10-3等间隔布设，使得热管冷凝侧换热器10换热比较均匀。支管10-3由铜管制成。支管10-3的上部的外壁上设置有翅片10-4，用于增大与周围空气的换热面积，提高换热效率。
热管蒸发侧换热器9的集气管9-2通过气管接管12连接热管冷凝侧换热器10的集气管10-2；热管蒸发侧换热器9的集液管9-1通过液管接管13连接热管冷凝侧换热器10的集液管10-1。
热管冷凝侧换热器10和热管蒸发侧换热器9均竖直布置，且具有一定的高度差，内部抽真空后都充注有冷媒，因此热管换热器为分体式重力热管。热管蒸发侧换热器9的集液管9-1内的冷媒为液态，液态冷媒吸热后蒸发成气态，沿着支管9-3逐渐上升，直至进入集气管9-2；集气管9-2内的气态冷媒经气管接管12进入热管冷凝侧换热器10的集气管10-2；外界低温空气流经热管冷凝侧换热器10的表面，热管冷凝侧换热器10内的气态冷媒受冷冷凝成液态，沿支管10-3的内管壁流下，直至流至集液管10-1；集液管10-1内的液态冷媒经液管接管13进入热管蒸发侧换热器9的集液管9-1，实现冷媒循环。
通过设计上述的热管换热器，不仅换热均匀，换热效率高，而且结构简单，成本低，便于实现。
在本实施例中，液管接管13上设置有循环泵，以加快热管换热器内的冷媒循环速度，提升冷媒的循环动力，进一步提升热管换热器的换热效率。安装有循环泵的热管换热器为动力热管。
作为本实施例的另一种优选设计方案，热管蒸发侧换热器9和热管冷凝侧换热器10均为微通道式热管换热器，换热效率高，性能稳定，性价比高。
在本实施例中，内除湿蒸发器7和热管蒸发侧换热器9均竖向布设；内除湿蒸发器7的顶部与热管蒸发侧换热器9的顶部平齐；内除湿蒸发器7的底部与热管蒸发侧换热器9的底部平齐，使得穿过热管蒸发侧换热器9的气流可以全部穿过内除湿蒸发器7，以最大化利用内除湿蒸发器7，保证除湿效果。
在本实施例中，内除湿蒸发器7和热管蒸发侧换热器9均竖向布设，内除湿蒸发器7与热管蒸发侧换热器9的背风面接触，可以减少空间占用。在内除湿蒸发器7和热管蒸发侧换热器9的底部设置有接水盘11，用于盛接从内除湿蒸发器7上流下的冷凝水，流入接水盘11内的冷凝水通过排水管排出机组外侧。
本实施例的烘干机组控制方法及烘干系统，可以对烘干过程中排湿工艺中高温高湿的高品位热源加以充分热回收应用，进一步提升烘干机组的运行效率，提升烘干机组能效，达到节能减排的目的。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种烘干机组控制方法，其特征在于：包括：
第一热泵机组，其包括第一压缩机、第一冷凝器、第一节流装置、第一蒸发器；
第二热泵机组，其包括第二压缩机、第二冷凝器、第二节流装置、第二蒸发器；
主风道，其具有新风口，且其内设置有主循环风机；
除湿风道，其具有与主风道连通的内循环送风口、与外界空间连通的排湿口；所述除湿风道内设置有内除湿循环风机、内除湿蒸发器、热管蒸发侧换热器；所述内除湿蒸发器与第一冷凝器的连接管路上设置有除湿节流装置；
所述控制方法包括：
获取烤房内的干球温度，当所述干球温度＜温度阈值时，执行下述操作：
若烤房内的湿球温度＜低湿度阈值，控制第一压缩机、第二压缩机启动，第一节流装置、第二节流装置打开，除湿节流装置关闭，内除湿循环风机关闭，主循环风机运行；内循环送风口、排湿口、新风口均关闭；
若低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值，控制第一压缩机、第二压缩机启动，第一节流装置关闭，第二节流装置、除湿节流装置打开，内除湿循环风机、主循环风机运行；根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关；
若烤房内的湿球温度≥高湿度阈值，控制第一压缩机、第二压缩机启动，第一节流装置关闭，第二节流装置、除湿节流装置打开，内除湿循环风机、主循环风机运行；内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开；
所述根据内除湿循环风机的出风干球温度与外界环境干球温度的大小关系控制内循环送风口、排湿口、新风口的开关，具体包括：
如果Tc≥Ta，则内循环送风口打开，排湿口关闭，新风口关闭；
如果Tc＜Ta，则内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开；
其中，Tc为内除湿循环风机的出风干球温度；Ta为外界环境干球温度。
2.根据权利要求1所述的烘干机组控制方法，其特征在于：当烤房内的干球温度≥温度阈值时，执行下述操作：
控制第一压缩机、第二压缩机、第一节流装置、第二节流装置、除湿节流装置、内除湿循环风机均关闭，主循环风机运行；
当烤房内的湿球温度＜低湿度阈值时，内循环送风口、排湿口、新风口均关闭；
当低湿度阈值≤烤房内的湿球温度＜高湿度阈值时，保持内循环送风口、排湿口、新风口的开关状态；
当烤房内的湿球温度≥高湿度阈值时，内循环送风口关闭，排湿口打开，新风口打开。
3.根据权利要求1所述的烘干机组控制方法，其特征在于：
温度阈值=Tg0-ΔTg；
低湿度阈值=Ts0-ΔTs；
高湿度阈值=Ts0+ΔTs；
其中，Tg0为目标干球温度；ΔTg为目标干球控制精度回差；
Ts0为目标湿球温度；ΔTs为目标湿球控制精度回差。
4.根据权利要求1所述的烘干机组控制方法，其特征在于：所述第一蒸发器的迎风侧设置有热管冷凝侧换热器，所述热管冷凝侧换热器的位置高于所述热管蒸发侧换热器；所述热管蒸发侧换热器的顶部通过气管接管连接所述热管冷凝侧换热器的顶部，所述热管冷凝侧换热器的底部通过液管接管连接所述热管蒸发侧换热器的底部。
5.根据权利要求4所述的烘干机组控制方法，其特征在于：所述热管冷凝侧换热器和热管蒸发侧换热器均包括集液管、集气管、若干支管；
所述集气管位于所述集液管的上方；每个所述支管竖向布设，每个所述支管的一端插入所述集液管内，每个所述支管的另一端插入所述集气管内；若干个支管等间隔布设；所述支管的上部的外壁上设置有翅片；
所述热管蒸发侧换热器的集气管通过所述气管接管连接所述热管冷凝侧换热器的集气管；
所述热管蒸发侧换热器的集液管通过所述液管接管连接所述热管冷凝侧换热器的集液管。
6.根据权利要求4所述的烘干机组控制方法，其特征在于：所述液管接管上设置有循环泵。
7.根据权利要求4所述的烘干机组控制方法，其特征在于：所述热管冷凝侧换热器和热管蒸发侧换热器均为微通道式热管换热器。
8.根据权利要求1所述的烘干机组控制方法，其特征在于：所述内除湿蒸发器和热管蒸发侧换热器均竖向布设，所述内除湿蒸发器的顶部与热管蒸发侧换热器的顶部平齐，所述内除湿蒸发器的底部与热管蒸发侧换热器的底部平齐；所述内除湿蒸发器与热管蒸发侧换热器的背风面接触。
9.一种烘干系统，其特征在于：包括：
烤房，其内设置有温湿度传感器，用于采集烤房内的干球温度和湿球温度；
烘干机组，其控制器执行如权利要求1至8中任一项所述的控制方法。
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