CN203642640U

CN203642640U - 一种太阳能蓄热式循环干燥系统

Info

Publication number: CN203642640U
Application number: CN201320671889.7U
Authority: CN
Inventors: 罗熙; 冷从斌; 季旭
Original assignee: Yunnan Normal University
Current assignee: Yunnan Normal University
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2023-10-29

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能蓄热式循环干燥系统，它主要由太阳能空气集热器（2），储能蓄热器（5），干燥箱（11），负压风机（16）和除湿器（19）组成。系统中添加储能蓄热器，既保证了干燥温度的稳定又使得干燥得以连续进行。风机安装于干燥箱的出口处，由内向外抽风，干燥箱内形成负压，提升干燥能力。干燥后的湿空气通过除湿器除湿后，再送往集热器或储能蓄热器加热，形成闭式循环干燥系统，有效回收了干燥尾气中的余热，不仅节能，而且减少了尾气排放造成的空气污染。采用上下进出风模式干燥，可满足不同物料和不同干燥阶段的要求。

Description

一种太阳能蓄热式循环干燥系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能干燥系统，特别是一种太阳能蓄热式循环干燥系统，属于太阳能热利用领域。

背景技术

干燥泛指从湿物料中去除水分或其他湿分的过程。干燥作业涉及国民经济的各个领域，它不仅是农产、化工产品、木制品等众多行业不可缺少的基本生产环节，同时也是我国的耗能大户。干燥作业所用能源占国民经济总能耗的12%左右，有的行业甚至高达50%以上，干燥不仅消耗了大量的能源而且干燥过程产生的污染常常又是重要的环境污染来源。太阳能是清洁、廉价的可再生资源、取之不尽，用之不竭。我国有2/3以上的国土面积平均日照时数超过2200h，年辐照量超过5000MJ/m².利用太阳能干燥具有节省能源、减少环境污染和缩短产品干燥周期、提高产品质量的优点，而且投资回收期短。

然而目前的太阳能干燥设备，往往干燥方式、干燥参数单一，而从物料的干燥动力学特性可知，在物料的不同干燥阶段，其最优的干燥参数是不同的，不能适应物料在不同干燥阶段其含水率和其他物性对干燥设备的要求，不仅造成能源的浪费，还影响干燥质量。目前的太阳能干燥设备因天气和昼夜变化难以保持一个相对恒定的干燥温度，难以进行连续干燥，导致干燥质量和干燥效率低。而且余热的回收利用少，造成了太阳能利用率低和资源的浪费。

针对以上太阳能干燥设备的缺点，本实用新型设计了一种太阳能蓄热式循环干燥系统：当太阳辐射差或没有时，储能装置可继续提供热量保证继续干燥，而且设计了可改变通风方式的干燥箱，能满足不同干燥阶段和不同物料的干燥要求。

发明内容

本实用新型旨在提供一种使用方便，干燥效率高、干燥品质好的太阳能干燥系统。本实用新型主要由太阳能空气集热器、储能装置、太阳能干燥箱、负压风机、除湿器等五部分通过管道、风阀顺序连接组装而成。运行原理为：干燥介质——空气，经过太阳能集热器加热后，流经储能装置，储能装置由填充有与干燥温度相适应的相变储能材料组成，当晴天中午太阳辐照强，空气温度较高时，储能装置把多余的热量储存其中，同时降低热风的温度，保正最佳的干燥温度；当夜晚空气温度低于最适干燥温度时，储能装置释放出白天储存的热量，继续加热空气，使干燥温度相对恒定，继续进行干燥。风机装在太阳能干燥箱的出风口处，使干燥箱内形成负压，降低相对湿度，增强干燥能力，加快干燥速率。

从干燥箱出来的湿空气经过除湿器除湿后又回到集热器进行循环加热，回收废气中的余热；晚上则通过调节风阀，使除湿后的空气不经过集热器而直接流入储能装置，减少了夜晚集热器散热造成的能量损失，提高了太阳能的利用效率。其中太阳能干燥箱的底部及顶部均设有进、出风口，通过调节风阀可实现进、出风口的相互转化——上进下出（顶部进风底部排风，下同）或下进上出（底部进风上部排风，下同）。太阳能干燥箱的上、下进出风口处设有导流板，目的是使得风量均匀分布在干燥箱内的在整个面上，箱内气流各处一致，温度分布均匀。该设计克服了单一进、出风模式，因物料堆放密度的影响导致干燥开始后的一段时间内，竖直方向上出现明显的温、湿度分布不均匀现象。

本实用新型的优点在于结构简单、经济实用、干燥效率高，干燥质量好。添加的储能装置，可根据不同物料的最佳干燥温度，选择添加与干燥温度相对应的相变储能材料。储能装置在保证干燥温度相对恒定的同时，延长了干燥时间，直到储能材料放热完成；负压干燥，提高干燥效率；可转变通风模式的太阳能干燥箱，适应了不同物料和物料不同干燥阶段对温度和空气流速的要求；闭路循环有效回收了尾气中的热量，节约能源的同时提高了太阳能的利用效率；除湿，不仅去除了气流中的水汽也除去了其中的灰尘，减少废气和粉尘排入大气造成的环境污染，保护了环境。

附图说明

图1 一种太阳能蓄热式循环干燥系统示意图。

图中：1-空气集热器入口；2-太阳能空气集热器；3-空气集热器出口；4-通风管；5-储能蓄热器；6-相变储能材料；7,8,9,15,17,20,21-风阀；10-太阳能干燥箱上进、出口；11-太阳能干燥箱；12-载物板；13-导流板；14-太阳能干燥箱下进、出口；16-负压风机；18-通风口；19-除湿器。

具体实施方式

本实用新型通过以下技术方案实现：空气集热器（2）的出口（3）通过通风管（4）与相变储能蓄热器（5）入口连接。储能蓄热器（5）的出风口分作两路，分别与太阳能干燥箱（11）的上风口（10）和下风口连接（14），上、下两段分别装有风阀（8）和风阀（7），干燥箱的上、下风口间用一段通风管连通，通风管上、下两端装有风阀（9）和风阀（15），干燥箱下风口（14）与蓄热器（5）和连通管连接后再与负压风机（16）相接，负压风机（16）的出风口与空气除湿器（19）入口相连，除湿器出口分为两路分别于空气集热器的入口（1）和蓄热器（5）的入口相接，其间分别接有风阀（20）、（21），如图1所示。接好后，选择与物料的最佳干燥温度相对应的相变储能材料（6）填充于相变储能蓄热器（5）中，例如60℃干燥时，可添加膨胀石墨-石蜡复合相变储能材料。最后所有通风管和蓄热器的外部均包覆保温层进行保温。

太阳能干燥箱为双层长方体结构，层间填充保温材料保温，箱内的顶部和低分别安装导流板（13），导风板为带有大小和密度都不均匀小孔的硬板。干燥箱中部为两载物板（12）。太阳能干燥箱可通过调节风阀（7）、（8）、（9）、（15）实现不同的通风模式上进风，下出风模式或者下进风，上出风，从而满足不同物料或是不同干燥阶段的干燥要求，实现最佳的干燥性能。

实施例1

上进下出风模式：关闭风阀（7）和风阀（9），打开风阀（8）和风阀（15）；

下进上出风模式：关闭风阀（8）和风阀（15），打开风阀（7）和风阀（9）。

实施例2

热风经过太阳能集热器循环：白天有太阳时，关闭风阀（21），打开风阀（20），经除湿器除湿后的干热空气再次回到太阳能集热器进行循环加热；

热风经过储能蓄热器循环：晚上或是阴雨天没有太阳时，关闭风阀（20），打开风阀（21），经除湿器除湿后的干空气回到储能蓄热器进行加热，继续进行干燥，直到蓄热器放热结束。

Claims

1.一种太阳能蓄热式循环干燥系统，其特征是由太阳能空气集热器（2）、储能蓄热器（5）、太阳能干燥箱（11）、负压风机（16）、除湿器（19）五部分通过通风管（4）和风阀（7,8,9,15,17,20,21）顺序连接、组装而成的闭式循环干燥系统；所述空气集热器（2）的出口（3）通过通风管（4）与相变储能蓄热器（5）入口连接；储能蓄热器（5）的出风口分作两路，分别与太阳能干燥箱（11）的上风口（10）和下风口连接（14），上、下两段分别装有风阀（8）和风阀（7），干燥箱的上、下风口间由通风管连通，通风管上、下两端装有风阀（9）和风阀（15），干燥箱下风口（14）与蓄热器（5）和连通管连接后再与负压风机（16）相接，负压风机（16）的出风口与空气除湿器（19）入口相连，除湿器出口分为两路分别于空气集热器的入口（1）和蓄热器（5）的入口相接，其间分别接有风阀（20、21）。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能蓄热式循环干燥系统，其特征是，负压风机（16）安装于太阳能干燥箱（11）的出风口处，实现了负压干燥。