CN117685754A - 一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中药材蒸晒技术领域，尤其为一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，包括主密封腔室、第一热泵和第二热泵；第一热泵的第一冷凝器以及第二热泵的第二冷凝器分别设置在主密封腔室的内部两端，从主密封腔室排出的高温湿气通过第一蒸发器和第二蒸发器回收余热，并利用第一冷凝器和第二冷凝器对主密封腔室的过热蒸汽进行再加热；所述主密封腔室的两侧对称设置有第一副密封腔室和第二副密封腔室，且第一副密封腔室和第二副密封腔室均与主密封腔室相连通；所述第一副密封腔室和第二副密封腔室均设置有第二密封门板。本发明提高了实际的放置或取出效率，降低烫伤风险，同时实现了对余热的充分彻底利用。

Description

一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置

技术领域

本发明涉及中药材蒸晒技术领域，具体为一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置。

背景技术

过热蒸汽蒸晒干燥技术是利用过热蒸汽直接与被干物料接触而去除水分的一种干燥方式，与传统的热风干燥相比，过热蒸汽干燥以水蒸气作为干燥介质，干燥机排出的废气全部是蒸汽，利用冷凝的方法可以回收该排出的蒸汽的潜热再加以利用，因而热效率较高。

公告号为CN110388795A的中国发明专利申请公开了一种低压过热蒸汽热泵干燥装置，由耐压密闭干燥腔、循环风扇、冷凝器、搁物架、排汽管、蒸发器、压气机、冷凝水箱、真空泵组成，以低压过热蒸气为干燥介质，以热泵提供干燥热能并回收利用排气余热，提高干燥高速率、干燥能量效率和干燥质量，节约能源。

公告号为CN107647446B的中国发明专利公开了一种果蔬低压过热蒸汽干燥乏气余热两级热泵回收装置，包括热水箱、闪蒸器、干燥箱、第一级热泵蒸发器、第一级压缩机、第一级热泵冷凝器、第一级热泵膨胀阀、第二级热泵蒸发器、第二级压缩机、第二级热泵冷凝器、第二级热泵膨胀阀、循环水泵、过滤器、管道泵、缓冲罐、排水阀和真空泵。该发明的有益效果：以低压过热蒸汽为干燥介质，干燥效率高，避免了在高温干燥条件下果蔬出现热损伤，干燥质量好；实现应用两级热泵回收干燥过程产生二次蒸汽潜热与显热，节能效果显著；应用第一级热泵与第二级热泵相结合的两级热泵组合回收干燥过程产生二次蒸汽潜热与显热，形成一个较大温差区间的蒸发温度和冷凝温度两级热泵余热回收系统。

以上两个专利或专利申请所提供的技术方案均是通过低压过热蒸汽对物料进行干燥，但在使用过程中仍会存在以下的不足之处：

物料在密闭腔室内部干燥之后的出料过程比较麻烦，而且，在出料过程中，由于需要直接从密闭腔室的内部直接将干燥后的物料取出，因此就会导致密闭腔室内部的热量直接散发到外部环境中，导致热量的流失，无法对其进行回收利用，同时，蒸晒干燥后的物料被取出后，物料等残存的热量也无法进行回收利用，进一步造成了热能资源的消耗；而且，整个物料的取出过程也会比较繁琐，造成蒸晒效率低下的同时，也存在一定的烫伤风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，包括主密封腔室、第一热泵和第二热泵；

第一热泵的第一冷凝器以及第二热泵的第二冷凝器分别设置在主密封腔室的内部两端，从主密封腔室排出的高温湿气通过第一蒸发器和第二蒸发器回收余热，并利用第一冷凝器和第二冷凝器对主密封腔室的过热蒸汽进行再加热；

所述主密封腔室的两侧对称设置有第一副密封腔室和第二副密封腔室，且第一副密封腔室和第二副密封腔室均与主密封腔室相连通；

所述第一副密封腔室和第二副密封腔室均设置有第二密封门板；

所述主密封腔室的内部设置有可在第一位置和第二位置之间移动的第一密封门板，所述第一密封门板处于第一位置时，切断第一副密封腔室与主密封腔室之间的连通，所述第一密封门板处于第二位置时，切断第二副密封腔室与主密封腔室之间的连通；

中药材设置在第一密封门板的两侧，并跟随第一密封门板移动；

所述第二热泵还可从第一副密封腔室和第二副密封腔室内回收蒸晒后中药材上的余热；

所述第一密封门板的两侧分别设置有第一托板和第二托板，中药材设置于多个夹网上，所述夹网设置在第一托板和第二托板上。

优选的，所述主密封腔室通过湿气排出管将高温湿气排送至第一蒸发器位置处，该高温湿气经过第一蒸发器吸热后再通过第一管道排送至第二蒸发器位置处，经过第二蒸发器吸热后的高温湿气通过真空泵的排气端排出。

优选的，所述第一副密封腔室与第二蒸发器之间设置有第三管道，所述第二副密封腔室与第二蒸发器之间设置有第二管道，所述第二管道上设置有阀门a，所述第三管道上设置有阀门b；

所述第一副密封腔室和第二副密封腔室均连通有第五管道，所述第五管道上设置有阀门c。

优选的，所述主密封腔室与第一副密封腔室之间、所述主密封腔室与第二副密封腔室之间均连通有第四管道，所述第四管道上设置有阀门d。

优选的，所述第一密封门板为矩形板状，所述主密封腔室的内部设置有与第一密封门板的板面相垂直的四根导向杆，所述第一密封门板通过设置在其自身四个拐角位置的导向套与导向杆滑动连接。

优选的，所述夹网包括通过螺栓固定连接的两个方框以及设置在各方框内部的透气网，两个所述透气网之间设置有用于夹紧中药材的容纳间隙。

优选的，所述第一热泵的第一风扇以及第二热泵的第二风扇产生的气流均吹向夹网；

多个所述夹网竖向并排布置；

所述第一风扇和第二风扇产生的气流方向与夹网板面的方向之间具有一定的夹角。

优选的，所述第一托板和第二托板上均设置有可旋转的转盘，多个所述夹网呈环形布置在转盘上，所述转盘的圆心位置开设有第一通孔，所述第一托板和第二托板对应第一通孔的位置开设有第二通孔，所述通孔的内部设置有与转盘一同旋转的第三风扇；

所述第一热泵的第一蒸发器和第一风扇的外侧套设有第一风罩，所述第二热泵的第二蒸发器和第二风扇的外侧套设有第二风罩；

所述第一风罩和第二风罩设置在呈环形布置的夹网的两侧，所述第一风罩的出风口朝向呈环形布置的夹网的一侧上部，所述第二风罩的出风口朝向呈环形布置的夹网的另一侧下部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过在主密封腔室两侧对称设置第一副密封腔室和第二副密封腔室，再利用可移动的第一密封门板控制第一副密封腔室和第二副密封腔室与主密封腔室之间的分隔或连通，从而可以利用第一副密封腔室和第二副密封腔室交替放置或取出物料（中药材），从而方便了物料（中药材）的放置或取出，也提高了实际的放置或取出效率，降低烫伤风险，同时，配合第一热泵和第二热泵，既可以利用主密封腔室排出的高温湿气对主密封腔室内的过热蒸汽进行加热，又可以利用物料（中药材）在第一副密封腔室或第二副密封腔室内部冷却过程中散发的热量对主密封腔室内的过热蒸汽进行加热，从而实现了对余热的充分彻底利用，节约了能源。

通过夹网中两个透气网之间的容纳间隙，可以对物料（中药材）进行容纳，而且，两个透气网之间的容纳间隙的宽度可以通过螺栓进行调节，从而使得物料（中药材）可以被夹紧在两个透气网之间，也即物料（中药材）在蒸晒的过程中可以处于悬空的状态，使得每一块中药材的整个表面均与流动的过热蒸汽接触，以此显著提高物料（中药材）的干燥速度，降低物料（中药材）的干燥时长，达到节约热能资源的目的，而且将物料（中药材）夹在两个透气网之间，也方便将物料（中药材）快速的从第一副密封腔室或第二副密封腔室内取出，或者向第一副密封腔室或第二副密封腔室内放置物料（中药材）。

附图说明

图1为本发明实施例一的整体示意图；

图2为本发明图1中主密封腔室、第一副密封腔室、第二副密封腔室和第一密封门板的结构示意图；

图3为本发明图1中夹网的摆放结构示意图；

图4为本发明图1中第一密封门板的正视结构示意图；

图5为本发明图1中的局部示意图；

图6为本发明夹网的结构示意图；

图7为本发明图6中A处放大结构示意图；

图8为本发明实施例二的示意图；

图9为本发明图8中的局部结构示意图；

图10为本发明图8中夹网的摆放结构示意图。

图中：1、主密封腔室；2、第一副密封腔室；3、第二副密封腔室；4、第一密封门板；5、第一托板；6、第二托板；7、夹网；8、第二密封门板；9、第一热泵；10、第二热泵；11、真空泵；12、湿气排出管；13、第一管道；14、第二管道；15、第三管道；16、第四管道；17、第五管道；18、导向杆；19、方框；20、透气网；21、容纳间隙；22、螺栓；23、第一冷凝器；24、第一蒸发器；25、第一风扇；26、第二冷凝器；27、第二蒸发器；28、第二风扇；29、转盘；30、第三风扇；31、第一风罩；32、第二风罩。

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做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。

请参阅图1-图10，本发明提供一种技术方案：

一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，包括主密封腔室1、第一热泵9和第二热泵10；主密封腔室1具有过热蒸汽进口，以便将过热蒸汽输送到主密封腔室1的内部，以达到利用过热蒸汽对中药材进行蒸晒干燥的目的。第一热泵9和第二热泵10主要用于回收余热，以达到对热能资源的充分利用，减少热能资源的损失，具体回收原理在下面进行详细的描述。

如图1和图5所示，第一热泵9的第一冷凝器23以及第二热泵10的第二冷凝器26分别设置在主密封腔室1的内部两端，从主密封腔室1排出的高温湿气通过第一蒸发器24和第二蒸发器27回收余热，并利用第一冷凝器23和第二冷凝器26对主密封腔室1的过热蒸汽进行再加热；具体的，主密封腔室1通过湿气排出管12将高温湿气排送至第一蒸发器24位置处，该高温湿气经过第一蒸发器24吸热后再通过第一管道13排送至第二蒸发器27位置处，经过第二蒸发器27吸热后的高温湿气通过真空泵11的排气端排出。真空泵11既用于抽出主密封腔室1内部的高温湿气，也用于降低主密封腔室1内部的气压，确保主密封腔室1内部保持在低压状态。第一蒸发器24吸热后经过压缩机压缩形成高温高压的气体，该高温高压的气体流至第一冷凝器23位置处，第一冷凝器23位于主密封腔室1的内部，第一热泵9的第一风扇25加快主密封腔室1内部低压过热蒸汽的流动速度，从而可以利用第一冷凝器23对主密封腔室1内部低压过热蒸汽的加热，实现对余热的回收利用，降低能源消耗。第二热泵10的热能回收与第一热泵9相同，不同的地方在于第二热泵10的热源为第一热泵9的第一蒸发器24吸热后产生的尾气。

如图1和图2所示，主密封腔室1的两侧对称设置有第一副密封腔室2和第二副密封腔室3，且第一副密封腔室2和第二副密封腔室3均与主密封腔室1相连通；第一副密封腔室2和第二副密封腔室3均设置有第二密封门板8，第二密封门板8用于打开和关闭第一副密封腔室2和第二副密封腔室3，以方便从第一副密封腔室2和第二副密封腔室3内部取出干燥后的物料（中药材），或者方便向第一副密封腔室2和第二副密封腔室3内放入物料（中药材）。

如图1和图2所示，主密封腔室1的内部设置有可在第一位置和第二位置之间移动的第一密封门板4，第一密封门板4处于第一位置时，切断第一副密封腔室2与主密封腔室1之间的连通，第一密封门板4处于第二位置时，切断第二副密封腔室3与主密封腔室1之间的连通；而且，中药材设置在第一密封门板4的两侧，并跟随第一密封门板4移动。

实际使用时，如图2所示，此时主密封腔室1内部的物料（中药材）正在被蒸晒，而第二副密封腔室3内部的物料（中药材）处于待蒸晒的状态，且此时两个第二密封门板8处于关闭状态，第一副密封腔室2与主密封腔室1处于连通状态，主密封腔室1与第二副密封腔室3之间处于分隔状态；当主密封腔室1内部的物料（中药材）蒸晒完成后，上移第一密封门板4，将位于第一密封门板4上侧的物料（中药材）移动至第一副密封腔室2内部，直至第一密封门板4将第一副密封腔室2与主密封腔室1分隔开来，此时位于第一密封门板4下侧的物料（中药材）被移动至主密封腔室1的内部，且主密封腔室1与第二副密封腔室3连通，即可开始对原本处于第二副密封腔室3内部的物料（中药材）进行蒸晒，然后待此时处于第一副密封腔室2内部的物料（中药材）冷却后即可打开第一副密封腔室2的第二密封门板8并取出第一副密封腔室2内部的物料（中药材），取出后，再从第一副密封腔室2将另外的待蒸晒的物料（中药材）放置到第一密封门板4的上侧，然后关闭第一副密封腔室2的第二密封门板8即可，如此循环，既方便了物料（中药材）的取放，也提高了物料（中药材）的取放效率。

如图1所示，第二热泵10还可从第一副密封腔室2和第二副密封腔室3内回收蒸晒后中药材上的余热。具体的，当第一副密封腔室2内部的物料（中药材）在冷却过程中，第二热泵10可以对第一副密封腔室2内部的物料（中药材）在冷却过程中散发出的热量进行回收再利用（也即对主密封腔室1中的过热蒸汽进行加热）；同样的，当物料（中药材）在第二副密封腔室3内冷却时，第二热泵10可以对第二副密封腔室3内部的物料（中药材）在冷却过程中散发出的热量进行回收再利用（也即对主密封腔室1中的过热蒸汽进行加热）。

上述方案中，通过在主密封腔室1两侧对称设置第一副密封腔室2和第二副密封腔室3，再利用可移动的第一密封门板4控制第一副密封腔室2和第二副密封腔室3与主密封腔室1之间的分隔或连通，从而可以利用第一副密封腔室2和第二副密封腔室3交替放置或取出物料（中药材），从而方便了物料（中药材）的放置或取出，也提高了实际的放置或取出效率，降低烫伤风险，同时，配合第一热泵9和第二热泵10，既可以利用主密封腔室1排出的高温湿气对主密封腔室1内的过热蒸汽进行加热，又可以利用物料（中药材）在第一副密封腔室2或第二副密封腔室3内部冷却过程中散发的热量对主密封腔室1内的过热蒸汽进行加热，从而实现了对余热的充分彻底利用，节约了能源。

如图1和图2所示，第一密封门板4的两侧分别设置有第一托板5和第二托板6，中药材设置于多个夹网7上，夹网7设置在第一托板5和第二托板6上。

进一步的，如图6和图7所示，夹网7包括通过螺栓22固定连接的两个方框19以及设置在各方框19内部的透气网20，两个透气网20之间设置有用于夹紧中药材的容纳间隙21。

上述方案中，通过夹网7中两个透气网20之间的容纳间隙21，可以对物料（中药材）进行容纳，而且，两个透气网20之间的容纳间隙21的宽度可以通过螺栓22进行调节，从而使得物料（中药材）可以被夹紧在两个透气网20之间，也即物料（中药材）在蒸晒的过程中可以处于悬空的状态，同时配合如图3中箭头所示的过热蒸汽的流动方向，使得每一块中药材的整个表面均与流动的过热蒸汽接触，以此显著提高物料（中药材）的干燥速度，降低物料（中药材）的干燥时长，达到节约热能资源的目的，而且将物料（中药材）夹在两个透气网20之间，也方便将物料（中药材）快速的从第一副密封腔室2或第二副密封腔室3内取出，或者向第一副密封腔室2或第二副密封腔室3内放置物料（中药材）。

如图1所示，第一副密封腔室2与第二蒸发器27之间设置有第三管道15，第二副密封腔室3与第二蒸发器27之间设置有第二管道14，第二管道14上设置有阀门a，阀门a用于控制第二管道14的通断，第三管道15上设置有阀门b，阀门b用于控制第三管道15的通断；第二管道14配合阀门a方便从第二副密封腔室3内抽出物料（中药材）在冷却过程中产生的含有热量的气体，同时，第二副密封腔室3一侧的第五管道17配合阀门c可以在第二副密封腔室3内部的含有热量的气体被抽出时，外部环境中的气体可以通过第五管道17进入第二副密封腔室3内部，以实现气压的平衡。第一副密封腔室2上的第五管道17也具有相同的作用。

如图1所示，第一副密封腔室2和第二副密封腔室3均连通有第五管道17，第五管道17上设置有阀门c。

如图1所示，主密封腔室1与第一副密封腔室2之间、主密封腔室1与第二副密封腔室3之间均连通有第四管道16，第四管道16上设置有阀门d。第四管道16和阀门d的设置，用于平衡主密封腔室1与第一副密封腔室2之间或者主密封腔室1与第二副密封腔室3之间之间的气压平衡。

如图4所示，第一密封门板4为矩形板状，如图1和图4所示，主密封腔室1的内部设置有与第一密封门板4的板面相垂直的四根导向杆18，第一密封门板4通过设置在其自身四个拐角位置的导向套与导向杆18滑动连接。其中，具体驱动第一密封门板4移动的装置不做具体的限定，利用可以通过丝杠螺母来驱动第一密封门板4移动。

如图1至图3所示为本发明中夹网7的实施例一中的排列方式，具体的，第一热泵9的第一风扇25以及第二热泵10的第二风扇28产生的气流均吹向夹网7；多个夹网7竖向并排布置；第一风扇25和第二风扇28产生的气流方向与夹网7板面的方向之间具有一定的夹角。该夹角的设置，使得过热蒸汽在吹向夹网7的过程中，其中一部分可以沿着相邻两个夹网7之间的缝隙流过（如图3所示），另一部分可以穿过夹网7，从而实现对物料（中药材）整个表面的全面加热，干燥效果好。

如图8至图10所示为本发明中夹网7的实施例二中的排列方式，具体的，第一托板5和第二托板6上均设置有可旋转的转盘29，多个夹网7呈环形布置在转盘29上，转盘29的圆心位置开设有第一通孔，第一托板5和第二托板6对应第一通孔的位置开设有第二通孔，第一通孔的内部设置有与转盘29一同旋转的第三风扇30；第一热泵9的第一冷凝器23和第一风扇25的外侧套设有第一风罩31，第二热泵10的第二冷凝器26和第二风扇28的外侧套设有第二风罩32；第一风罩31和第二风罩32设置在呈环形布置的夹网7的两侧，第一风罩31的出风口朝向呈环形布置的夹网7的一侧上部，第二风罩32的出风口朝向呈环形布置的夹网7的另一侧下部。

实际使用时，如图10所示，第一风扇25和第二风扇28产生的气流作用在呈环形布置的夹网7上的方向如图10中的箭头所示，从而可以驱动呈环形布置的夹网7以及转盘29旋转，此时的第三风扇30在旋转过程中会将过热蒸汽抽吸至呈环形布置的夹网7的圆心位置，从而达到可以使过热蒸汽快速流过物料（中药材）的表面，加快干燥速度，降低能源消耗。

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 (8)

1.一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于，包括主密封腔室、第一热泵和第二热泵；

第一热泵的第一冷凝器以及第二热泵的第二冷凝器分别设置在主密封腔室的内部两端，从主密封腔室排出的高温湿气通过第一蒸发器和第二蒸发器回收余热，并利用第一冷凝器和第二冷凝器对主密封腔室的过热蒸汽进行再加热；

所述主密封腔室的两侧对称设置有第一副密封腔室和第二副密封腔室，且第一副密封腔室和第二副密封腔室均与主密封腔室相连通；

所述第一副密封腔室和第二副密封腔室均设置有第二密封门板；

所述主密封腔室的内部设置有可在第一位置和第二位置之间移动的第一密封门板，所述第一密封门板处于第一位置时，切断第一副密封腔室与主密封腔室之间的连通，所述第一密封门板处于第二位置时，切断第二副密封腔室与主密封腔室之间的连通；

中药材设置在第一密封门板的两侧，并跟随第一密封门板移动；

所述第二热泵还可从第一副密封腔室和第二副密封腔室内回收蒸晒后中药材上的余热；

所述第一密封门板的两侧分别设置有第一托板和第二托板，中药材设置于多个夹网上，所述夹网设置在第一托板和第二托板上。

2.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于：所述主密封腔室通过湿气排出管将高温湿气排送至第一蒸发器位置处，该高温湿气经过第一蒸发器吸热后再通过第一管道排送至第二蒸发器位置处，经过第二蒸发器吸热后的高温湿气通过真空泵的排气端排出。

3.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于：所述第一副密封腔室与第二蒸发器之间设置有第三管道，所述第二副密封腔室与第二蒸发器之间设置有第二管道，所述第二管道上设置有阀门a，所述第三管道上设置有阀门b；

所述第一副密封腔室和第二副密封腔室均连通有第五管道，所述第五管道上设置有阀门c。

4.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于：所述主密封腔室与第一副密封腔室之间、所述主密封腔室与第二副密封腔室之间均连通有第四管道，所述第四管道上设置有阀门d。

5.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于：所述第一密封门板为矩形板状，所述主密封腔室的内部设置有与第一密封门板的板面相垂直的四根导向杆，所述第一密封门板通过设置在其自身四个拐角位置的导向套与导向杆滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于：所述夹网包括通过螺栓固定连接的两个方框以及设置在各方框内部的透气网，两个所述透气网之间设置有用于夹紧中药材的容纳间隙。

7.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于：所述第一热泵的第一风扇以及第二热泵的第二风扇产生的气流均吹向夹网；

多个所述夹网竖向并排布置；

所述第一风扇和第二风扇产生的气流方向与夹网板面的方向之间具有一定的夹角。

8.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽热泵中药材蒸晒装置，其特征在于：所述第一托板和第二托板上均设置有可旋转的转盘，多个所述夹网呈环形布置在转盘上，所述转盘的圆心位置开设有第一通孔，所述第一托板和第二托板对应第一通孔的位置开设有第二通孔，所述第一通孔的内部设置有与转盘一同旋转的第三风扇；

所述第一热泵的第一冷凝器和第一风扇的外侧套设有第一风罩，所述第二热泵的第二冷凝器和第二风扇的外侧套设有第二风罩；

所述第一风罩和第二风罩设置在呈环形布置的夹网的两侧，所述第一风罩的出风口朝向呈环形布置的夹网的一侧上部，所述第二风罩的出风口朝向呈环形布置的夹网的另一侧下部。