CN115560574A - 一种根茎类中药干燥设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种根茎类中药干燥设备，涉及中药干燥技术领域，包括干燥箱，干燥箱顶部安装进料密封装置，干燥箱一侧安装出料密封装置；干燥箱内部设有机架，机架从上至下依次设置多级翻板输送器，翻板输送器用于使中药在落入下一层时自动翻面；末级翻板输送器的下方设有网链输送器，网链输送器对应于出料密封装置。本发明在干燥过程中耗能少，效率高，对外界环境无污染，自动化程度高，保护了根茎类中药中的有效成分，使得干燥后的根茎类中药具有高品质。

Description

一种根茎类中药干燥设备
技术领域
本发明涉及中药干燥技术领域，尤其涉及一种根茎类中药干燥设备。
背景技术
当前对根茎类中药的干燥工艺有很多，其中，人工干燥主要有热风干燥、热泵干燥、微波干燥、红外干燥等。热风干燥用煤、石油、天然气、电等提供热量加热空气，空气加热温度不易控制，能源消耗量大，并且会对环境造成污染。热泵干燥是利用空气源热泵使气体介质干燥并加热，空气源闭式热泵可对气体介质循环加热除湿，对外界环境不会造成污染，但是通过空气源闭式热泵加热的气体干燥介质温度通常较低，且热泵干燥属于热风对流干燥，虽然有利于提高中药的品质，但干燥效率较低，尤其是在干燥后期，气体介质的热量难以快速的从中药表面传递到内部，药材内部的结合水去除很慢。微波干燥与红外干燥都是利用辐射能来干燥中药，微波穿透能力强，加热迅速，但容易使得中药发糊，必须严格把控时间和温度，并且微波干燥设备安装复杂，前期投入成本很高；红外干燥可以较快的去除干燥后期中药内部的结合水，但是因为其属于辐射干燥，其干燥过程中没有气体介质流动，导致中药内部析出的水分覆盖在中药的表面无法及时去除从而影响干燥效率。
根茎类中药的干燥还可分为间歇式干燥与连续式干燥，间歇式干燥往往在干燥箱内设置固定或者可移动的架子，架子上放置有物料盘用来盛放切制后的根茎类中药，并选用上述干燥工艺对其干燥，但中药在物料盘中始终静置没有翻动，所以其受热极不均匀，且在干燥前及干燥后需要人工将中药摆放与取出，因此会需消耗大量人力，自动化程度低。连续式干燥往往是把切制后的根茎类中药放在输送线上，在输送线运输中药的同时选择干燥工艺对中药进行干燥。此种选用多层输送线干燥时中药每当掉落至下一层时可以自发进行翻动，但是比起间歇式干燥中所使用的物料盘盛放中药同体积下输送线所能携带的中药数量较少，占用空间大，密封性差。
申请号202122370525.2公开了一种中药材多层干燥系统，在干燥箱中上下设置三个传动网带来运输中药，每个传动网带下方设置加热部件对运输中的中药材进行加热干燥，该装置通过设置多层传动网带实现了中药材得连续干燥，并且中药材在传动网带上掉落时可实现中药材自动翻面，使得干燥更加均匀。但该装置的每个传动网带所能运输得中药材较少，占用空间较大，在干燥中药材的过程中只用传动网带下方的加热部件对中药材进行加热干燥，无法及时带走中药材表面析出的水分，使得干燥效率较低。
申请号202122720233.7公开了一种滇鸡血藤炮制远红外控温干燥装置，在干燥箱内上下设置了多层传送装置来传送中药滇鸡血藤，且在干燥箱内设置有若干远红外加热板来对运输中的中药进行干燥，通过循环风机使热空气流动，并通过排湿风机进行排湿。此装置通过远红外加热板对中药进行加热使得干燥效率较高，传送装置实现了中药的连续干燥且在传输过程中使中药可以自动翻面；但全程使用远红外加热板对中药加热干燥耗能较高，在排湿风机进行排湿的同时会带走干燥箱内的热量，热损失大。申请号202021065503.4公开了一种空气能烘干机及干燥系统，在烘干区内设置有多层传送网带来输送物料，烘干区外部设置有除湿热泵机组，并与烘干区的顶部与底部连接，构成循环回路；此干燥机利用热风自下而上循环穿流干燥运输过程中的物料，并且热泵可对空气进行除湿与热量回收；但此干燥机利用热泵干燥物料，干燥速率较慢，尤其是在干燥后期，物料含水率的减少，物料中的结合水难以去除，干燥效率很低。
综上所述，发明人发现目前在对根茎类中药进行干燥时存在干燥品质较差、干燥效率较低、耗能较高、污染环境、自动化程度较低等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种根茎类中药干燥设备，其在干燥过程中耗能少，效率高，对外界环境无污染，自动化程度高，保护了根茎类中药中的有效成分，使得干燥后的根茎类中药具有高品质。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的实施例提供了一种根茎类中药干燥设备，包括干燥箱，干燥箱顶部安装进料密封装置，干燥箱一侧安装出料密封装置；干燥箱内部设有机架，机架从上至下依次设置多级翻板输送器，翻板输送器用于使中药在落入下一层时自动翻面；末级翻板输送器的下方设有网链输送器，网链输送器对应于出料密封装置。
作为进一步的实现方式，所述翻板输送器包括两个间隔设置的翻板支撑横梁，支撑横梁内侧从上至下依次设置第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨用于导引翻板，翻板开设有若干通孔；
所述翻板一侧通过销轴与链轮链条机构配合，另一侧转动安装滚轮。
作为进一步的实现方式，所述第一导轨上方设有与翻板支撑横梁连接的第一侧向挡板，第二导轨上方设有与翻板支撑横梁连接的第二侧向挡板。
作为进一步的实现方式，所述第一导轨一端设有凹形槽，第二导轨与第一导轨相背的一端设有开口。
作为进一步的实现方式，所述网链输送器包括两个间隔设置的网链支撑横梁，网链支撑横梁通过一端的主动辊以及另一端的从动辊安装输送网；
所述网链支撑横梁顶部固定有第三侧向挡板。
作为进一步的实现方式，所述末级翻板输送器和网链输送器之间设有红外干燥器，红外干燥器包括反射罩和设于反射罩内的多个远红外加热管。
作为进一步的实现方式，所述翻板输送器和网链输送器上方均设置有温湿度传感器，红外干燥器下方设有温度传感器。
作为进一步的实现方式，所述进料密封装置包括进料斗、密封板和推动机构，进料斗的出口侧设有开口，密封板插入开口内，并与推动机构连接；
所述进料斗内壁相对设置有用于导引密封板的凹槽。
作为进一步的实现方式，所述进料斗与上料输送机对应。
作为进一步的实现方式，所述出料密封装置包括出料斗、密封板和推动机构，出料斗具有倾斜面，倾斜面两侧对称设置凹槽，密封板与推动机构相连以便在凹槽内移动。
作为进一步的实现方式，还包括回风装置、空气源闭式热泵和送风装置，空气源闭式热泵通过回风装置与干燥箱顶部连接，并通过送风装置与干燥箱靠近底部位置连接。
作为进一步的实现方式，所述回风装置包括依次连通的第一通风直管、第一通风弯管、第二通风直管和第二通风弯管，第一通风直管远离第一通风弯管的一端与空气源闭式热泵的进气口相连，第二通风弯管远离第二通风直管的一端固定于干燥箱顶部出风口处，并且包围干燥箱顶部设置的排风风机。
作为进一步的实现方式，所述送风装置包括送风装置外壳和送风风机，送风装置外壳一侧与空气源闭式热泵的出气口连接，送风装置外壳设置多个通风口，每个通风口处安装送风风机。
本发明的有益效果如下：
1.本发明采用翻板输送器与网链输送器联合运输根茎类中药，每一级翻板输送器可以运输两层中药，可实现多层中药同时进行干燥，提高了干燥效率，减少了干燥设备所占空间；输送器对中药进行运输的过程中，中药在输送器一端掉入下一层时可自动翻面，使得干燥更加均匀，提高了中药的品质。
2.本发明设置有进料密封装置与出料密封装置，可在干燥箱预热阶段以及对中药进行间歇式干燥时对箱体的进料口与出料口进行密封，避免了干燥箱中的热量在进料口与出料口流出，减小了热损失，提高了干燥效率。
3.本发明的红外加热器选用碳纤维远红外加热管对中药进行干燥，相比较较远红外加热板与远红外加热灯占用面积更小，并且可灵活安装，对热风的阻力小，更有利于热风的对流。反射罩的设计不仅能反射远红外光从而减少热损失，并且反射罩顶部设置的若干长条型通气孔可减少热风自下而上流动时所受到的阻力。
4.本发明在根茎类中药干燥的预热阶段与恒速干燥阶段采用空气源闭式热泵所产生的热风对中药进行干燥，干燥条件温和，避免了中药在含水量较高时因干燥温度偏高而造成的有效成分流失、颜色变化、表层结壳导致内部水分无法正常扩散等问题；在干燥后期中药处于降速干燥阶段时，中药受到来自空气源闭式热泵产生的热风与红外干燥器产生的远红外波的联合干燥，远红外波可穿透至根茎类中药的内部，可同时对根茎类中药的表层及内部进行加热，使中药内部水分获得足够的热量从而汽化，而空气源闭式热泵所产生的热风可将中药表面的水分及时带走，从而加速了根茎类中药在降速干燥阶段的干燥速度，并且远红外波可以对中药起到杀菌的作用，提升了根茎类中药的干燥效率与品质。
5.本发明在对根茎类中药进行干燥的过程中不会对环境造成污染，并且高效节能；可对根茎类中药进行连续式干燥，还可得对难以干燥的根茎类中药进行间歇式干燥，从而保证中药的干燥程度。
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为本发明实施例中一种根茎类中药干燥设备总装轴测图；
图2为本发明实施例中一种根茎类中药干燥设备总装俯视图；
图3为本发明实施例中一种根茎类中药干燥设备总装左视图；
图4为本发明实施例中干燥箱外部主视图；
图5为本发明实施例中干燥箱外部俯视图；
图6为本发明实施例中进料密封装置轴测图；
图7为本发明实施例中进料密封装置爆炸图；
图8为本发明实施例中进料斗主视半剖视图；
图9为本发明实施例中出料斗主视图；
图10为本发明实施例中图9中A-A界面剖视图；
图11为本发明实施例中干燥箱内部轴测图；
图12为本发明实施例中机架轴测图；
图13为本发明实施例中第一级翻板输送器整体横向剖视图；
图14为本发明实施例中第一级翻板输送器主体框架轴测图；
图15为本发明实施例中第一导轨轴测图；
图16为本发明实施例中第二导轨轴测图；
图17为本发明实施例中导轨及挡板与支撑横梁连接部分剖视图；
图18为本发明实施例中翻板装置连接部分示意图；
图19为本发明实施例中翻板装置主视图；
图20为本发明实施例中图19中A处局部放大剖视图；
图21为本发明实施例中图翻板装置侧视图；
图22为本发明实施例中红外干燥器俯视局部剖视图；
图23为本发明实施例中红外干燥器干燥原理示意图；
图24为本发明实施例中为网链输送器主体框架轴测图；
图25为本发明实施例中为网链连接部分示意图；
图26为本发明实施例中网链支撑体主视图；
图27为本发明实施例中图26中B处局部放大剖视图；
图28为本发明实施例中回风装置轴测图；
图29为本发明实施例中回风装置侧视图；
图30为本发明实施例中空气源闭式热泵内部主要部件示意图；
图31为本发明实施例中空气源闭式热泵工作原理示意图；
图32为本发明实施例中送风装置轴测图；
图33为本发明实施例中送风装置壳体主视半剖视图；
图34为本发明实施例中根茎类中药干燥设备控制原理图；
图35为本发明实施例中干燥箱内部物料输送流程图；
其中，I干燥箱，II回风装置，III空气源闭式热泵，IV送风装置，Ⅴ上料输送机；
I-1进料密封装置，I-2伺服电机，I-3排风风机，I-4密封门，I-5出料密封装置；1-6电控箱，I-7挡料板，I-8机架，I-9第一级翻板输送器，I-10第二级翻板输送器，I-11红外干燥器，I-12网链输送器，I-13接料斗；Ⅱ-1第一通风直管，Ⅱ-2第一通风弯管，Ⅱ-3第二通风直管，Ⅱ-4第二通风弯管；Ⅲ-1蒸发器，Ⅲ-2压缩机，Ⅲ-3气液分离器，Ⅲ-4储液罐，Ⅲ-5过滤器，Ⅲ-6膨胀阀，Ⅲ-7冷凝器；Ⅳ-1送风装置外壳，Ⅳ-2送风风机；
I-1-1进料斗，I-1-2密封板，I-1-3万向浮动接头，I-1-4气缸，I-1-5六角螺母，I-1-6前端盖螺母，I-1-7气缸前支撑座，I-1-8后端盖螺母，I-1-9气缸后支撑座，I-5-1出料斗，I-9-1翻板装置，I-9-2第一侧向挡板，I-9-3主动链轮，I-9-4主动轴，I-9-5带座轴承，I-9-6翻板支撑横梁，I-9-7可调张紧带座轴承，I-9-8从动轴，I-9-9从动链轮，I-9-10第二导轨，I-9-11第二侧向挡板，I-9-12第一导轨，I-9-13翻板输送链，I-9-14销轴，I-11-1远红外加热管，I-11-2反射罩，I-12-1主动辊，I-12-2第三侧向挡板，I-12-3网链支撑体，I-12-4从动辊，I-12-5网链支撑横梁，I-12-6输送网，I-12-7网链输送链；I-9-1-1翻板，I-9-1-2防松螺母，I-9-1-3滚轮，I-9-1-4螺栓，I-12-3-1承重支架，I-12-3-2耐磨垫条。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种根茎类中药干燥设备，如图1-图3所示，包括干燥箱I、回风装置II、空气源闭式热泵III、送风装置IV、上料输送机Ⅴ，干燥箱I一侧设置有上料输送机Ⅴ，以图1视图方向为参考，干燥箱I后方设置有至少一个空气源闭式热泵III，空气源闭式热泵III通过回风装置II与干燥箱I顶部连接，并通过送风装置IV与干燥箱I后方靠近底部位置连接。
如图4和图5所示，干燥箱Ⅰ呈长方体结构，干燥箱Ⅰ靠近上料输送机Ⅴ的一端的设置进料口，进料口处安装进料密封装置Ⅰ-2；干燥箱Ⅰ顶部安装多个排风风机1-3；干燥箱Ⅰ正面安装有多个密封门Ⅰ-4，密封门Ⅰ-4用于在干燥时对干燥箱Ⅰ密封以及方便干燥完成后对箱体内部进行清理与检修。干燥箱Ⅰ的一侧靠近下方位置设置出料口，出料口处安装有出料密封装置Ⅰ-5；干燥箱Ⅰ后方安装电控箱Ⅰ-6。
如图6-图8所示，进料密封装置Ⅰ-1包括进料斗I-1-1、密封板I-1-2和推动机构，进料斗I-1-1靠近出口位置的一侧设置开口，密封板I-1-2插入开口内，并与推动机构连接；进料斗I-1-1相对于开口对称的两侧壁设有凹槽，通过推动机构带动密封板I-1-2沿凹槽运动，实现对进料斗I-1-1出口的封闭或打开。
在本实施例中，推动机构包括一个或多个气缸I-1-4，多个气缸I-1-4沿密封板I-1-2间隔分布。如图7所示，气缸I-1-4两端设有螺纹，分别与前端盖螺母I-1-6、后端盖螺母I-1-8配合，使得气缸前支撑座I-1-7与气缸后支撑座I-1-9紧固在气缸I-1-4的两端，且气缸前支撑座I-1-7与气缸后支撑座I-1-9的底面通过螺钉固定于干燥箱Ⅰ的箱体顶部。此处，以靠近密封板I-1-2的一侧为前侧。
可以理解的，在其他实施例中，推动机构也可以采用其他直线驱动方式，例如直线电机等。
在本实施例中，密封板I-1-2为L形，其与进料斗I-1-1开口配合的部分(即第一部分)尺寸大于与气缸I-1-4配合的部分(即第二部分)尺寸；第二部分开有通孔，气缸I-1-4的活塞杆的前端设有螺纹，密封板I-1-2与气缸I-1-4的活塞杆通过万向浮动接头Ⅰ-1-3连接，其中万向浮动接头Ⅰ-1-3的一端与气缸Ⅰ-1-4的活塞杆通过螺纹连接，另一端穿过密封板I-1-2的通孔并与六角螺母1-1-5配合以连接密封板I-1-2。气缸Ⅰ-1-4连接有电磁阀并与PLC控制器连接，通过PLC控制器自动控制活塞杆的伸缩，从而控制密封板I-1-2对进料口的开启与密封。
出料密封装置Ⅰ-5与进料密封装置I-1的组成部分、连接方式以及控制原理均相同，此处不再赘述；二者区别在于出料斗I-5-1与进料斗I-1-1的形状不同、气缸的分布方向不同；如图9和图10所示，出料斗I-5-1呈U型结构，且具有向下倾斜的斜面；气缸沿竖直方向设置。
如图11所示，干燥箱Ⅰ内部沿高度方向设置多级翻板输送器，最下级翻板输送器的下侧设置网链输送器I-12，通过翻板输送器与网链输送器I-12联合运输根茎类中药。翻板输送器和网链输送器I-12均安装于机架I-8，如图12所示，机架I-8为多层框架结构。
为了保证根茎类中药的干燥效果，翻板输送器呈偶数个设置。在本实施例中，翻板输送器设置两级，即第一级翻板输送器I-9、位于第一级翻板输送器I-9下侧的第二级翻板输送器I-10。当然，在其他实施例中，可根据根茎类中药的干燥量增加翻板输送器的层数。
每层输送器落料端的上方都设置有挡料板I-7，以防止中药在掉落时从输送器的端部掉出，挡料板I-7通过螺钉与机架1-8固定，并朝向输送器倾斜。最下级(最下层)翻板输送器的下侧设有若干红外干燥器I-11，送风装置IV位于网链输送器I-12下方。网链输送器I-12出料端的下侧设置有接料斗I-13，接料斗I-13通过螺钉与机架I-8相连接；接料斗I-13具有倾斜面，以便实现落料。
如图13、图14和图17所示，第一级翻板输送器I-9包括翻板装置I-9-1、链轮链条机构、支撑架等，支撑架包括两个相对设置的翻板支撑横梁I-9-6，翻板支撑横梁I-9-6外侧安装多个加固肋板；翻板支撑横梁I-9-6通过螺栓与机架I-8固定。翻板支撑横梁I-9-6顶部安装第一侧向挡板I-9-2，第一侧向挡板I-9-2为U型结构，其沿翻板支撑横梁I-9-6长度方向设置，且开口朝下。翻板支撑横梁I-9-6内侧安装第二侧向挡板I-9-11，第二侧向挡板I-9-11同样为开口朝下的U型结构，其长度小于第一侧向挡板I-9-2，以便安装链轮。
链轮链条机构包括主动链轮I-9-3、从动链轮I-9-9和翻板输送链I-9-13，翻板支撑横梁I-9-6一端安装主动链轮I-9-3，另一端安装从动链轮I-9-9，主动链轮I-9-3和从动链轮I-9-9之间通过翻板输送链I-9-13相连。两个主动链轮I-9-3之间通过主动轴I-9-4连接，两个从动链轮I-9-9之间通过从动轴I-9-8连接，主动轴I-9-4通过带座轴承I-9-5与翻板支撑横梁I-9-6连接，从动轴I-9-8通过可调张紧带座轴承I-9-7与翻板支撑横梁I-9-6连接；主动轴I-9-4与伺服电机I-2相连。
翻板支撑横梁I-9-6内侧通过螺栓固定有第一导轨I-9-12与第二导轨I-9-10，第一导轨I-9-12位于第一侧向挡板I-9-2下侧，第二导轨I-9-10位于第二侧向挡板I-9-11下侧；第一导轨I-9-12与第二导轨I-9-10起到对翻板装置I-1的支撑与导向作用。通过在第一导轨I-9-12、第二导轨I-9-10上方分别设置的侧向挡板，防止中药在运输过程中跑偏掉落，并对翻板输送链I-9-13起到保护作用。
如图15所示，第一导轨I-9-12包括与翻板支撑横梁I-9-6一一对应的导轨主体，即导轨主体设置两个，两个导轨主体之间通过间隔设置的连接板相连。导轨主体靠近从动链轮I-9-9的一端设置有凹形槽，且导轨主体两端分别具有向下弯曲的圆弧段。如图16所示，第二导轨I-9-10靠近主动链轮I-9-3的一端设置有开口。
如图18-图21所示，翻板装置I-9-1包括翻板I-9-1-1、滚轮I-9-1-3，翻板I-9-1-1两端分别安装一个滚轮I-9-1-3，滚轮I-9-1-3通过螺栓I-9-1-4与防松螺母I-9-1-2配合实现与翻板I-9-1-1的连接。翻板I-9-1-1为矩形板，其开设有若干通孔，翻板I-9-1-1与滚轮I-9-1-3中心位于同一平面内。翻板I-9-1-1远离滚轮I-9-1-3的一侧与翻板输送链I-9-13通过销轴I-9-14铰接。
第一级翻板输送器I-9的工作原理如下：
在伺服电机I-2驱动下，主动链轮I-9-3带动翻板输送链I-9-13顺时针运动，翻板装置I-9-1在翻板输送链I-9-13的牵引与第一导轨I-9-12的支撑与导向作用下随之移动，当中药随翻板装置I-9-1到达第一导轨I-9-12的凹槽处时，翻板装置I-9-1的滚轮I-9-1-3突然失去了第一导轨I-9-12的支撑，翻板I-9-1-1向下翻动，从而翻板I-9-1-1上运输的中药就会掉落到位于下层的翻板I-9-1-1上。
下层的翻板装置I-9-1在翻板输送链I-9-13的牵引与第二导轨I-9-10的支撑与导向作用下携带着中药继续移动，当位于下层的翻板装置I-9-1到达第二导轨I-9-10的开口处时，翻板装置I-9-1的滚轮I-9-1-3又失去了第二导轨I-9-10的支撑，翻板I-9-1-1又一次向下翻动，中药就会随之掉落，所以第一级翻板输送器可以运输上下两层中药。
第二级翻板输送器I-10设置在第一级翻板输送器I-9的正下方，通过第二级翻板输送器I-10也可以运输上下两层中药，其结构与第一级翻板输送器I-9相同，此处不再阐述。
如图22所示，红外干燥器I-11包括反射罩I-11-2和远红外加热管I-11-1，反射罩I-11-2通过螺栓固定与机架I-8-3固定，反射罩I-11-2内安装有多个(例如两个)远红外加热管I-11-1。
如图23所示，红外干燥器I-11的工作原理为：远红外加热管I-11-1采用碳纤维加热体电加热，外部套有石英玻璃管，碳纤维是纯黑体材料，在电热转换过程迅速且效率很高，热惯性小，辐射传递能力强，温度可控，使用寿命长。本实施例的远红外加热管I-11-1通电加热后可以激发出波长5-15μm的远红外波，与根茎类中药的吸收峰相匹配，使得远红外波可以被中药的表层与内部吸收，引起根茎类中药中的分子强烈的振动摩擦而产生热量，从而将辐射能转变为热能。
远红外波穿透中药的内部，使得中药内部的温度升高，而中药表面的水分在蒸发时吸热使得中药内部温度高于表面温度，所以热传递是自内向外进行，且水分也从含水量较多的内部向含水量较低的外部移动，使中药的传热与传质方向一致，加快了中药的干燥速度。反射罩I-11-2可以反射远红外加热管I-11-1发出的远红外波，使得远红外波更加集中的辐射下方的中药，减少了热损失，增加了干燥效率，并且反射罩I-11-2的顶部开有若干长条型通气孔，可减少热风自下而上流动时所受到的阻力。
如图24和图25所示，网链输送器I-12包括网链输送链I-12-7、网链支撑体I-12-3、网链支撑横梁I-12-5等，两个网链支撑横梁I-12-5间隔设置，二者一端通过主动辊I-12-1连接，另一端通过从动辊I-12-4连接。主动辊I-12-1两端分别通过带座轴承与网链支撑横梁I-12-5连接，从动辊I-12-4两端分别通过可调张紧带座轴承与网链支撑横梁I-12-5连接。
主动辊I-12-1的两端分别连接有主动链轮，从动辊I-12-4的两端分别连接有从动链轮，上述各部件之间的连接固定方式与第一级翻板输送器I-9中相对应部件的连接固定方式相同。
网链支撑横梁I-12-5通过螺栓与机架I-8固定，网链支撑横梁I-12-5顶部固定有第三侧向挡板I-12-2，第三侧向挡板I-12-2的结构与第一侧向挡板I-9-2相同。
输送网I-12-6每隔一定距离都穿有销轴，销轴与网链输送链I-12-7连接。在输送网I-12-6的下方设置有网链支撑体I-12-3，在网链输送器I-12运输物料时对输送网I-12-6起到支撑作用；网链支撑体I-12-3为框架结构。如图26和图27所示，网链支撑体I-12-3由承重支架I-12-3-1与耐磨垫条I-12-3-2组成，承重支架I-12-3-1通过螺栓固定在网链支撑横梁I-12-5的内侧，耐磨垫条I-12-3-2通过沉头螺钉固定在承重支架I-12-3-1的上方，以减少输送网I-12-6与网链支撑体I-12-3之间的摩擦，提高输送网I-12-6的使用寿命。
如图35所示，本实施例中根茎类中药的整体运输流程如下：经过清洗、沥水、切段或切块处理后的根茎类中药由上料输送机Ⅴ输送到进料密封装置I-1的正上方，通过进料斗I-1-1进入到干燥箱Ⅰ内，落在第一级翻板输送器I-9位于上层的翻板I-9-1-1上。在伺服电机I-2驱动下，翻板输送链I-9-13顺时针移动，翻板装置I-9-1在翻板输送链I-9-13的牵引与第一导轨I-9-12的支撑作用下随之移动。
当中药随翻板装置I-9-1到达第一导轨I-9-12的凹槽处时，翻板装置I-9-1的滚轮I-9-1-3突然失去了第一导轨I-9-12的支撑，翻板I-9-1-1向下翻动，从而翻板I-9-1-1运输的中药也掉落到位于下层的翻板I-9-1-1上，下层的翻板装置I-9-1在翻板输送链I-9-13的牵引与第二导轨I-9-10的支撑作用下携带着中药继续移动，当位于下层的翻板装置I-9-1到达第二导轨I-9-10的开口处时，翻板装置I-9-1的滚轮I-9-1-3又失去了第二导轨I-9-10的支撑，翻板I-9-1-1又一次向下翻动，中药便落到了第二级翻板输送器I-10位于上层的翻板上，第二级翻板输送器I-10在重复中药在第一级翻板输送器I-9的运输过程，接着中药在第二级翻板输送器I-10的第二导轨的开口处掉落到网链输送器I-12的输送网I-12-6上，在伺服电机I-2的驱动下，网链输送链I-12-7顺时针移动，输送网I-12-6在网链输送链I-12-7的牵引与下方网链支撑体I-12-3支撑作用下随之运动，位于输送网I-12-6上的中药随输送网I-12-6到达网链输送器I-12的末端时，中药掉落到接料斗I-13上并通过出料密封装置I-5的出料斗I-5-1从干燥箱I的出料口处流出。
如图28和图29所示，回风装置Ⅱ包括依次连通的第一通风直管Ⅱ-1、第一通风弯管Ⅱ-2、第二通风直管Ⅱ-3和第二通风弯管Ⅱ-4，其中第一通风直管Ⅱ-1远离第一通风弯管Ⅱ-2的一端与空气源闭式热泵Ⅲ的进气口相连。第二通风弯管Ⅱ-4远离第二通风直管Ⅱ-3的一端固定于干燥箱Ⅰ的箱体顶部出风口处，并且包围箱体顶部设置的排风风机Ⅰ-3，使得干燥箱Ⅰ内排出的湿热空气可以通过回风装置Ⅱ进入空气源闭式热泵Ⅲ中。
如图30和图31所示，空气源闭式热泵Ⅲ内部的核心部件为蒸发器Ⅲ-1、压缩机Ⅲ-2、膨胀阀Ⅲ-6、冷凝器Ⅲ-7，还包括辅助部件气液分离器Ⅲ-3、储液罐Ⅲ-4、过滤器Ⅲ-5，蒸发器Ⅲ-1与冷凝器Ⅲ-7通过螺栓与机壳固定，蒸发器Ⅲ-1设置于空气源闭式热泵Ⅲ内部的进气口处，冷凝器Ⅲ-7分别设置于空气源闭式热泵Ⅲ内部的出气口处。
气液分离器Ⅲ-3与储液罐Ⅲ-4通过螺栓固定在空气源闭式热泵Ⅲ内部底座上，压缩机Ⅲ-2的底部安装有减震脚垫，并通过螺栓固定在空气源闭式热泵Ⅲ内部底座上。蒸发器Ⅲ-1、压缩机Ⅲ-2、气液分离器Ⅲ-3、储液罐Ⅲ-4、过滤器Ⅲ-5、膨胀阀Ⅲ-6和冷凝器Ⅲ-7之间通过管路连接形成闭路循环。
空气源闭式热泵Ⅲ遵循逆卡诺循环原理，其工作流程可分为干燥介质循环与制冷工质循环，制冷工质循环为：制冷工质经过膨胀阀Ⅲ-6减压之后变为低温低压气体，流过蒸发器Ⅲ-1时吸收干燥介质中的热量后变为高温低压气体，之后流经压缩机Ⅲ-2进行增压后变为高温高压气体，接着流过冷凝器Ⅲ-7向干燥介质释放热量后再进入膨胀阀Ⅲ-6改变制冷工质的压力与流量，使之再次变为低温低压气体，完成制冷工质的循环。
其中气液分离器Ⅲ-3连接于蒸发器Ⅲ-1和压缩机Ⅲ-2之间，保存蒸发器流出的残留液态工质，防止残留的液态工质进入压缩机Ⅲ-2对其产生液击破坏；储液罐Ⅲ-4与过滤器Ⅲ-5依次连接于冷凝器Ⅲ-7和膨胀阀Ⅲ-6之间，储液罐Ⅲ-4用来调节进入膨胀阀Ⅲ-6的制冷工工质的流量，过滤器Ⅲ-5用来过滤循环工质中的杂质，保证工质正常循环。
干燥介质循环为：流经冷凝器Ⅲ-7后的干燥热空气从出料口排出并进入干燥箱Ⅰ内带走被干燥中药中的水分并变为湿热空气，由干燥箱Ⅰ排出的湿热空气从空气源闭式热泵Ⅲ的进气口进入到空气源闭式热泵Ⅲ的内部后流经蒸发器Ⅲ-1，蒸发器Ⅲ-1内的制冷工质吸收热量，使湿热空气降温干燥变为低温干燥空气，湿热空气变为低温干燥空气时中产生的冷凝水可收集并排出，接着低温干燥空气流经冷凝器Ⅲ-7，冷凝器Ⅲ-7中的制冷工质放出热量，使得低温干燥空气吸热后又变为干燥热空气进入干燥箱Ⅰ完成干燥介质的循环。
空气源闭式热泵Ⅲ内部还设置有用于监测流经蒸发器Ⅲ-1与冷凝器Ⅲ-7的气体温度的温度传感器以及监测制冷工质循环压力的压力传感器等，空气源闭式热泵Ⅲ内部的若干传感器连接PLC控制器，对空气源闭式热泵Ⅲ的工作实现自动化控制。
如图32和图33所示，送风装置Ⅳ包括送风装置外壳Ⅳ-1和送风风机Ⅳ-2，送风装置外壳Ⅳ-1的一侧与空气源闭式热泵Ⅲ的出气口通过螺栓连接，且在送风装置外壳Ⅳ-1的顶部开设有多个通风口，例如设置四个通风口。送风风机Ⅳ-2上部设有法兰，并通过紧定螺钉连接在送风装置外壳Ⅳ-1的通风口处，使得从空气源闭式热泵Ⅲ出气口处排出的干燥热风可以从干燥箱Ⅰ的底部垂直穿流吹入干燥箱Ⅰ内。
如图34所示，本实施例设置有控制系统，在靠近第一级翻板输送器I-9、第二级翻板输送器I-10、网链输送器I-12的上方均设置有温湿度传感器，以检测各输送器附近空气的温度与湿度，温湿度传感器可安装在机架I-8上，也可以安装于干燥箱Ⅰ的箱体的内壁。
在红外干燥器I-11的正下方安装有温度传感器以检测红外干燥器I-11的温度，温度传感器可安装在机架I-8上。温湿度传感器、温度传感器与热泵中的传感器的输出端与PLC控制器的输入端连接,PLC控制器设置于电控箱Ⅰ-6内，电控箱外侧设置有PLC触摸显示器，可通过PLC触摸显示器来设定初始值并进行实时的控制与监测，PLC控制器的输出端电连接空气源闭式热泵Ⅲ、排风风机I-3、送风风机Ⅳ-2、红外干燥器I-11、上料输送机Ⅴ与伺服电机I-2、进出料密封装置中的气缸I-1-4，从而实现自动控制空气源闭式热泵Ⅲ制热，排风风机I-3与送风风机Ⅳ-2的输送风量，红外干燥器I-11的温度，上料输送机Ⅴ与输送器的运输速度以及进出料密封装置的开闭。
根据根茎类中药的干燥特性，其干燥过程基本可分为三个阶段，分别为预热阶段，恒速干燥阶段与降速干燥阶段。
预热阶段：中药在干燥前期刚开始受热干燥时，其热量首先用于中药的升温，中药表面的温度迅速升高，中药的含水率变化较小，预热阶段时间很短。恒速干燥阶段：对中药继续进行加热干燥，在此阶段传递给中药的热量全部用于蒸发水分，水分的汽化速率与中药的温度基本保持不变，中药内部结合水分迁移到表面的速率大于或等于水分从表面蒸发的速率，中药表面呈半湿润状态，中药的含水率呈直线下降。中药大多具有热敏性，在预热阶段与恒速干燥阶段含水量较高，容易发生酶促反应，若干燥温度过高，会使得中药中的有效成分成分被破坏，中药中含有的糖类、蛋白质等还会沉积在中药的表层，使得表层结壳造成内部水分无法正常扩散出表层。
降速干燥阶段：在中药干燥的后期，由于中药内水分的减少，水分从中药表面蒸发到空气中的速率大于内部结合水分迁移到表面的速率。随着中药内水分越来越少，水分由中药内部向表面传递的速率也越来越慢，干燥效率也会持续降低。在中药干燥进行到降速干燥阶段，中药中的水分存在于中药内部，而中药外部干区的导热系数非常小，热量很难从中药表层传递到中药内部，干燥速率受热传导的影响会降低，并且随着干燥时间的延长，中药内的水分越来越少，干燥速率也会越来越低。
本实施例中根茎类中药的干燥过程如下：在将待干燥的根茎类中药运输至干燥箱Ⅰ内干燥前，先控制进料密封装置I-1与出料密封装置I-5对箱体的进料口与出料口进行密封，并开启空气源闭式热泵Ⅲ、排风风机I-3、送风风机Ⅳ-2、红外干燥器I-11对干燥箱Ⅰ内的空气进行循环加热，当空气的温度达到预设温度后，控制进料密封装置I-1与出料密封装置I-5打开进料口与出料口，同时启动上料输送机Ⅴ、第一级翻板输送器I-9、第二级翻板输送器I-10与网链输送器I-12，经过选取、净制、切制后的根茎类中药被上料输送机Ⅴ运输到进料口处，经过进料密封装置Ⅰ-1的进料斗Ⅰ-1-1落到干燥箱Ⅰ内的第一级翻板输送器I-9上，中药被第一级翻板输送器I-9经过上下两层运输后掉到第二级翻板输送器I-10上，经过第二级翻板输送器I-10的上下两层运输后的中药又掉落在网链输送器I-12上并由网链输送器I-12进行运输。
中药在输送器上运输的过程中，干燥箱内的温湿度传感器可以监测每层输送器周围环境的温湿度，经PLC控制器处理后得到中药当前的干燥程度从而自动控制上料输送机Ⅴ与输送器运行的速度、空气源热泵Ⅲ的制热、排风风机I-3与送风风机Ⅳ-2的输送风量，温度传感器可以监测远红外加热管I-11-1的温度并将信号传递给PLC控制器来自动调节远红外加热管I-11-1的温度，使得中药在干燥前中期处于预热阶段与恒速干燥阶段时在第一级翻板输送器I-9与第二级翻板输送器I-10上运输，受到来自空气源闭式热泵Ⅲ所产生热风自下而上的穿流干燥，保证中药的干燥质量；当中药含水率逐渐减少进入后期降速干燥阶段时，中药落在网链输送器I-12上进行运输，受到来自空气源闭式热泵Ⅲ产生的热风与红外干燥器Ⅰ-11产生的远红外波的联合干燥，加快中药的干燥速度，提高干燥的效率。当中药的干燥程度到达预设的指标后，中药从网链输送器I-12的末端掉落到接料斗I-13上并通过出料密封装置I-5的出料斗I-5-1从干燥箱Ⅰ内部流出，从而实现根茎类中药的连续干燥。
在干燥含水量很高或是较难干燥的中药时，还可进行间歇式干燥，与上述连续干燥不同的是：当上料输送机Ⅴ与输送器运行一段时间后便停止运行，上料输送机Ⅴ不再向干燥箱Ⅰ内输送中药，输送器也不再对中药进行逐层运输，进料密封装置I-1与出料密封装置I-5中将进料口与出料口密封，减少干燥箱内热量的流失，增加干燥的效率。在干燥箱内的中药静止干燥一段时间后控制进料密封装置与出料密封装置再次开启进料口与出料口，并再次启动上料输送机Ⅴ与输送器。在中药干燥过程中可以多次重复此过程，使得中药可以在箱体内进行较长时间的干燥，从而实现了间歇式干燥。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，包括干燥箱，干燥箱顶部安装进料密封装置，干燥箱一侧安装出料密封装置；干燥箱内部设有机架，机架从上至下依次设置多级翻板输送器，翻板输送器用于使中药在落入下一层时自动翻面；末级翻板输送器的下方设有网链输送器，网链输送器对应于出料密封装置。
2.根据权利要求1所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述翻板输送器包括两个间隔设置的翻板支撑横梁，支撑横梁内侧从上至下依次设置第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨用于导引翻板，翻板开设有若干通孔；
所述翻板一侧通过销轴与链轮链条机构配合，另一侧转动安装滚轮。
3.根据权利要求2所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述第一导轨上方设有与翻板支撑横梁连接的第一侧向挡板，第二导轨上方设有与翻板支撑横梁连接的第二侧向挡板。
4.根据权利要求2或3所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述第一导轨一端设有凹形槽，第二导轨与第一导轨相背的一端设有开口。
5.根据权利要求1所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述网链输送器包括两个间隔设置的网链支撑横梁，网链支撑横梁通过一端的主动辊以及另一端的从动辊安装输送网；
所述网链支撑横梁顶部固定有第三侧向挡板。
6.根据权利要求1所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述末级翻板输送器和网链输送器之间设有红外干燥器，红外干燥器包括反射罩和设于反射罩内的多个远红外加热管。
7.根据权利要求6所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述翻板输送器和网链输送器上方均设置有温湿度传感器，红外干燥器下方设有温度传感器。
8.根据权利要求1所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述进料密封装置包括进料斗、密封板和推动机构，进料斗的出口侧设有开口，密封板插入开口内，并与推动机构连接；
所述进料斗内壁相对设置有用于导引密封板的凹槽。
9.根据权利要求8所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述进料斗与上料输送机对应。
10.根据权利要求1或8所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述出料密封装置包括出料斗、密封板和推动机构，出料斗具有倾斜面，倾斜面两侧对称设置凹槽，密封板与推动机构相连以便在凹槽内移动。
11.根据权利要求1所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，还包括回风装置、空气源闭式热泵和送风装置，空气源闭式热泵通过回风装置与干燥箱顶部连接，并通过送风装置与干燥箱靠近底部位置连接。
12.根据权利要求11所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述回风装置包括依次连通的第一通风直管、第一通风弯管、第二通风直管和第二通风弯管，第一通风直管远离第一通风弯管的一端与空气源闭式热泵的进气口相连，第二通风弯管远离第二通风直管的一端固定于干燥箱顶部出风口处，并且包围干燥箱顶部设置的排风风机。
13.根据权利要求11所述的一种根茎类中药干燥设备，其特征在于，所述送风装置包括送风装置外壳和送风风机，送风装置外壳一侧与空气源闭式热泵的出气口连接，送风装置外壳设置多个通风口，每个通风口处安装送风风机。
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