CN203964615U - 回收余热的烘干设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种回收余热的烘干设备，包括烘干机和集热装置，集热装置包括集热室和集热风管，集热风管的一端与集热室连通，集热风管的另一端与烘干机的余热出风口连通，集热装置包括：温度传感器，设置在集热风管的温度检测点上，检测并输出集热风管内的温度信号；压力传感器，设置在集热风管的压力度检测点上，检测并输出集热风管内的压力信号；控制阀，设置在集热风管上，开启或关闭集热风管；控制器，接收集热风管内的温度信号和集热风管内的压力信号，在集热风管内的温度高于预设温度阈值和/或集热风管内的压力高于预设压力阈值时输出控制阀开启信号，否则输出控制阀关闭信号。本实用新型有利于更好地实现节能，应用前景较好。

Description

回收余热的烘干设备

技术领域

本实用新型涉及烘干机，尤其涉及一种回收余热的烘干设备。

背景技术

各类烘干机在作业时，大量热量通过散热装置和排气管道排出室外，其热效率很低，造成大量的能源浪费。目前，烘干机余热回收系统已被广泛接受，一般是将来自烘干机余热出风口的余热风引入集热装置。在余热不够时，采用热风装置来进行主动供热。在现有技术中，集热装置采用主动供热模式还是利用余热模式多采用人工控制，其操作不够灵活，操作强度和难度大，控制精度较低，并容易误操作，由此不能在恰当的时候集热，最终影响余热的利用。此外，现有热风装置供热时，通过降低风扇电机的输入电压进行调速，由于降低的电压消耗在电抗器上，功耗较大不节能。这些因素导致烘干机的节能效果不够理想，因而有必要予以改进。

实用新型内容

本实用新型目的在于，提供一种回收余热的烘干设备，可以更为有效地节能。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种回收余热的烘干设备，包括烘干机和集热装置，所述集热装置包括集热室和集热风管，所述集热风管的一端与所述集热室连通，所述集热风管的另一端与所述烘干机的余热出风口连通；所述集热装置包括：

温度传感器，设置在所述集热风管的温度检测点上，检测并输出集热风管内的温度信号；

压力传感器，设置在所述集热风管的压力度检测点上，检测并输出集热风管内的压力信号；

控制阀，设置在所述集热风管上，开启或关闭所述集热风管；

控制器，接收集热风管内的温度信号和集热风管内的压力信号，在集热风管内的温度高于预设温度阈值和/或集热风管内的压力高于预设压力阈值时输出控制阀开启信号，否则输出控制阀关闭信号。

较优地，所述温度检测点位于所述控制阀与所述余热出风口之间，所述压力检测点位于所述控制阀与所述余热出风口之间。

较优地，所述集热风管的一端连接在所述集热装置的布风管道上，所述布风管道的一端连接所述集热室的顶部，所述集热风管在与所述布风管道的连接部分上设有导流板。

较优地，所述集热装置的布风管道连接热风装置，所述热风装置包括加热盘管和位于所述加热盘管引风位置的直流变频风扇。

较优地，所述直流变频风扇的电机；所述直流变频风扇的市电接入端与所述直流变频风扇的电机之间依次设置有：用于将交流电转换为直流电的整流电路、用于实现直流电的滤波平滑及储能作用的滤波电路、以及用于完成直流电向交流电转换而实现调频调压的逆变电路，其中，该逆变电路还连接微处理器电路的驱动信号端。

较优地，所述微处理器电路为单片机；或者，所述微处理器电路由数字信号处理器及外围电路组成。

较优地，所述逆变电路包括功率模块及驱动芯片组成；所述功率模块为智能功率模块，所述功率模块由多个半导体功率器件组成，所述半导体功率器件为MOSFET或IGBT。

较优地，还包括功率因素校正电路，设置于所述整流电路与所述滤波电路之间，并连接所述微处理器电路的功率因素校正端。

较优地，还包括人机接口电路，连接所述微处理器电路的输入端。

与现有技术相比，本实用新型烘干设备中的集热装置采用全自动控制，可减小操作强度和难度，提高控制精度，并最大限度防止误操作，保证在恰当的时刻采集余热，有利于提高余热利用效率。此外，本实用新型热风装置中采用直流变频风扇，通过变频调速技术可实现最大化的降低能耗。本实用新型结构简单，操作简便、灵活，生产使用成本较低，具有很好的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型回收余热的烘干设备示意图；

图2为图1中直流变频风扇的电路框图；

图3是图2中逆变电路与微处理器电路的一个实例。

具体实施方式

本实用新型实施例中的烘干设备的集热装置采用自动控制方式，保证在恰当的时刻采集余热，有利于提高余热利用效率；同时，热风装置采用直流变频风扇，可运用变频调速技术来降低能耗。

下面结合附图与实施例进行说明。

请参见图1，该图为本实用新型回收余热的烘干设备示意图。所述回收余热的烘干设备包括以下部件：烘干机6，可采用常规的型号，对产品进行烘干作业，烘干过程中排出余热可回收利用；集热装置10，具有集热室，利用烘干机6的余热进行烘干，也可通过热风装置7主动提供的热风进行烘干。

如图1所示，所述的集热装置10包括以下部件：

集热风管2，一端与集热装置10的集热室连通，另一端与烘干机6的余热出风口连通。优选地，集热风管2连通集热装置10的集热室顶部内腔。

控制阀3，设置在集热风管2上；控制阀3可为电动推杆插板，也可为电磁阀，如开关阀和/比例阀等。

温度传感器5，设置在集热风管2的温度检测点上，检测并输出集热风管内的温度信号；优选地，该温度检测点位于控制阀3与余热出风口之间。

压力传感器4，设置在集热风管2的压力度检测点上，检测并输出集热风管内的压力信号；该压力检测点位于控制阀3与余热出风口之间。

控制器1，通过有线或无线方式连接集、温度传感器5、压力传感器4、控制阀3；其接收集热风管内的温度信号，判断集热风管内的温度是否高于预设温度，若是，输出控制阀开启信号；若否，输出控制阀关闭信号。换而言之，在集热风管内的温度低于预设值时，关闭控制阀3，从而不回收烘干机6的余热。同时，该控制器1接收集热风管内的压力信号，判断集热风管内的压力是否在预设压力范围内，若是，输出控制阀开启信号；若否，输出控制阀关闭信号。

本实用新型中，可以设置报警器(图未示出)：当集热风管内的温度低于预设温度时，控制器1输出报警提示信号；根据该报警提示信号，报警器就可以进行报警，以便及时采取措施。与此类似，在压力不正常时，控制器1输出报警提示信号，以便控制报警器报警。

如图1所示，集热风管2的一端连接在集热装置的布风管道8上，且该布风管道8的一端连接集热装置10的集热室顶部。特别地，集热风管2在与布风管道8的连接部分上设有导流板9。

上述实施例中，集热装置2的布风管道8连接热风装置7，其设置有配风系统(图未示出)，其可以自动调节负荷。工作时，余热风送入集热装置10，并和集热装置10的热风混合进入塔顶：当混合风温度较低时，热风装置7的电动阀门(或油泵)自动开大；当混合风温度高时，热风装置7的电动阀门(或油泵)自动关小。上述操作可以通过集热装置10的控制系统能自动实现，在此不再赘述。

本实用新型中，集热装置10关闭时，通过集热装置10的接触器触电向烘干机余热回收系统的余热电柜发出信号，使烘干机余热回收系统自动关掉。同时，集热装置10和烘干机余热回收系统的余热利用部分互相连接锁，避免人为误操作现象发生。

上述集热装置采用全自动控制，可减小操作强度和难度，提高控制精度，提高余热利用效率，并最大限度防止误操作。其结构简单，操作简便、灵活，生产使用成本较低，具有很好的市场前景。

本实用新型中的热风装置7包括加热盘管71和直流变频风扇(简称风扇)72，该风扇为直流变频风扇，以下进一步进行说明。

同时参见图2、图3，其中：图2是本实用新型直流变频风扇的电路组成图；图3是图2中逆变电路与微处理器电路的一个实例。该实施例的直流变频风扇通过应用微电脑和功率半导体技术，可实现大幅度节能、并提高舒适度之目的。其基本构思是，将变频器技术应用在风扇上；并且，为达到更好的节能效果，而将电机更换为三相电机。

这种风扇优选为永磁电机变频风扇，其电机可为三相永磁同步电机、三相直流无刷电机等，俗称为直流变频风扇。

如图2所示，该直流变频风扇包括整流电路721、功率因数校正电路(PFC)722、滤波电路723、逆变电路724、微处理器电路726、人机接口电路777等部分，其中：整流电路721、滤波电路723、逆变电路724依次设置在市电接入端与电机5之间；功率因数校正电路722设置于整流电路721与滤波电路723之间；微处理器电路726的驱动信号端、功率因素校正端及与输入端分别连接逆变电路724、功率因数校正电路722及人机接口电路777的相应端口，以便分别与其进行相关数据交互。

以下对各部分电路的组成及功能进行简要说明。

整流电路721由整流二极管或桥堆组成，包括必要干扰滤除电路，其主要功能是把交流电转换为直流。

功率因数校正电路722为可选部件，由功率半导体及控制芯片组成，作用是使输入电流接近正弦波，减少电网谐波含量，实现提高功率因数的目的。

滤波电路723主要由电解电容等元件组成，完成直流电的滤波平滑以及储能作用。

逆变电路724由功率半导体及驱动芯片组成，可以是单个的功率器件如MOSFET(MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor，即金属氧化物半导体场效应管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极型晶体管)等，也可以是智能功率模块。该逆变电路724的主要功能是，完成直流电向三相交流电的转换，实现调频调压目的。

微处理器电路726由单片机或数字信号处理器及外围电路组成，根据人机接口电路777发来的命令，发出对应的指令信号，控制功率因数校正电路722和逆变电路724工作，并根据电路反馈信息，进行必要的电路保护和故障处理。

人机接口电路777主要由控制开关、按键、遥控器以及显示电路组成，人通过按键或遥控器对风扇进行控制操作，显示电路显示风扇工作状态及故障信息。

由于现有风扇电机普遍采用单相交流异步电机，其本身比三相电机效率低能耗高、噪音大，所以不管采用哪种调速方法，节能效果都不明显。而本实用新型中采用三相电机，同时运用变频调速技术，可实现最大化的节能效果：其转速越低，能耗越少，并且转速连续可调。而如果电机采用三相永磁电机，则同样风量或转速，仅需更低功率的电机即可实现，节能效果更为明显。

需说明的是，本实用新型中最重要的部分是逆变电路724和微处理器电路726，这两个部分相互配合，最终完成风扇电机的变频调速目的，以下以一电路实例进行说明。

参见图3，为逆变电路与微处理器电路的实例，其工作方式为：市电经过整流电路721变为直流电，通过电解电容滤波后，接入逆变电路724的直流电源7241的两端。而微处理器电路726的微处理器(MCU/DSP)7261根据人机接口电路的设定信号，对风扇电机725进行控制。

开机时，微处理器7261根据设定的风速产生相应的6路脉冲宽度调制信号，即驱动信号PWM1～PWM6；通过功率管驱动芯片7242驱动6个功率管(MOSFET或IGBT)S1～S6；这些功率管的交替导通和关断，产生三相调制波形，输出电压可调、频率可变的三相交流电，输出给风扇电机725的U、V、W接线端，从而实现风扇的无级变频调速。

本实用新型应用微电脑控制技术、电力半导体技术，属于自动化控制技术领域，其关键点是变频调速技术和三相电机在风扇中的应用，而节能是其最为突出的特点。该直流变频风扇的电机为三相电机，具体可以是三相永磁同步电机、三相直流无刷电机等，它们的节能效果较好。

此外，根据实际使用情况，还可以给电机安装位置传感器，如霍尔传感器、光电编码器等，其目的是方便检测电机的转子位置信息，以便更好地调节电机的转速。

本实用新型可以作为风扇的一个部件安装在其上使用，也可以单独做成一个产品与风扇配合使用，可广泛扇适用于家用风扇、工业用风扇等。在本实施例中，该直流变频风扇72用于热风装置7中，可有效地降低能耗。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种回收余热的烘干设备，包括烘干机和集热装置，所述集热装置包括集热室和集热风管，所述集热风管的一端与所述集热室连通，所述集热风管的另一端与所述烘干机的余热出风口连通，其特征在于，所述集热装置包括：

温度传感器，设置在所述集热风管的温度检测点上，检测并输出集热风管内的温度信号；

压力传感器，设置在所述集热风管的压力度检测点上，检测并输出集热风管内的压力信号；

控制阀，设置在所述集热风管上，开启或关闭所述集热风管；

控制器，接收集热风管内的温度信号和集热风管内的压力信号，在集热风管内的温度高于预设温度阈值和/或集热风管内的压力高于预设压力阈值时输出控制阀开启信号，否则输出控制阀关闭信号。

2.如权利要求1所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，所述温度检测点位于所述控制阀与所述余热出风口之间，所述压力检测点位于所述控制阀与所述余热出风口之间。

3.如权利要求1所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，所述控制阀为电动推杆插板、电磁开关阀或电磁比例阀。

4.如权利要求1所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，所述集热风管的一端连接在所述集热装置的布风管道上，所述布风管道的一端连接所述集热室的顶部，所述集热风管在与所述布风管道的连接部分上设有导流板。

5.如权利要求4所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，所述集热装置的布风管道连接热风装置，所述热风装置包括加热盘管和位于所述加热盘管引风位置的直流变频风扇。

6.如权利要求5所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，所述直流变频风扇的市电接入端与所述直流变频风扇的电机之间依次设置有：用于将交流电转换为直流电的整流电路、用于实现直流电的滤波平滑及储能作用的滤波电路、以及用于完成直流电向交流电转换而实现调频调压的逆变电路，其中，该逆变电路还连接微处理器电路的驱动信号端。

7.如权利要求5所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，所述微处理器电路为单片机；或者，所述微处理器电路由数字信号处理器及外围电路组成。

8.如权利要求5所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，所述逆变电路包括功率模块及驱动芯片组成；所述功率模块为智能功率模块；或者所述功率模块由多个半导体功率器件组成，所述半导体功率器件为MOSFET或IGBT。

9.如权利要求5所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，还包括功率因素校正电路，设置于所述整流电路与所述滤波电路之间，并连接所述微处理器电路的功率因素校正端。

10.如权利要求5所述的回收余热的烘干设备，其特征在于，还包括人机接口电路，连接所述微处理器电路的输入端。