CN208794951U - 除湿烘干机除湿控制设备和除湿烘干机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种除湿烘干机除湿控制设备和除湿烘干机，该设备包括：对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据的数据采集装置；根据压力数据和预设的压力阈值得到压力差值，根据压力差值和预设的开度调节范围生成开度调节指令并发送至风门调节装置的控制装置；根据开度调节指令调节除湿烘干机的换热器的迎风风速的风门调节装置，数据采集装置设置于压缩机，风门调节装置设置于换热器，控制装置连接数据采集装置和风门调节装置。根据对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据和预设的压力阈值的差值对风门调节装置进行控制，实现根据压缩机的压力状态智能调节换热器的迎风风速，从而提高换热器的换热性能，提高了除湿烘干机的除湿性能。

Description

除湿烘干机除湿控制设备和除湿烘干机

技术领域

本申请涉及除湿烘干设备技术领域，特别是涉及一种除湿烘干机除湿控制设备和除湿烘干机。

背景技术

随着科学的进步和社会的发展，采用燃煤锅炉的工业烘干方式燃烧效率低，且对环境有较大污染，寻求节能环保的烘干方式已迫在眉睫。

在热泵烘干工程中,大部分机组采用闭式除湿。传统的除湿烘干机的工作方式是通过换热器对烘干房内的高温高湿热空气进行冷凝除湿后再加热。但由于换热器存在风阻，且烘干房面积较大循环风行程长，阻力损失大，因此除湿烘干机的机组侧风速小，导致换热器换热性能低。传统的除湿烘干机存在除湿性能低的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高除湿烘干机除湿性能的除湿烘干机除湿控制设备和除湿烘干机。

一种除湿烘干机除湿控制设备，其特征在于，包括：

采集除湿烘干机的压缩机的压力数据并发送至控制装置的数据采集装置；

根据所述压力数据和预设的压力阈值得到压力差值，根据所述压力差值和预设的开度调节范围生成开度调节指令并发送至风门调节装置的控制装置；

根据所述控制装置发送的开度调节指令调节除湿烘干机的换热器的迎风风速的风门调节装置，所述数据采集装置设置于所述压缩机，所述风门调节装置设置于所述换热器，所述控制装置连接所述数据采集装置和所述风门调节装置。

一种除湿烘干机，包括压缩机、换热器和上述设备。

一种除湿烘干机，包括：

换热器；

根据接收的开度调节指令调节所述换热器的迎风风速的风门调节装置；所述风门调节装置设置于所述换热器，所述开度调节指令为控制装置根据对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据以及预设的压力阈值和开度调节范围得到。

上述除湿烘干机除湿控制设备和除湿烘干机，根据对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据和预设的压力阈值的差值对风门调节装置进行控制，实现根据压缩机的压力状态智能调节换热器的迎风风速，从而提高换热器的换热性能，提高了除湿烘干机的除湿性能。

附图说明

图1为一实施例中除湿烘干机的架构示意图；

图2为一实施例中平板的结构示意图；

图3为一实施例中驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，提供了一种除湿烘干机除湿控制设备，包括数据采集装置、控制装置和风门调节装置，数据采集装置设置于除湿烘干机的压缩机，风门调节装置设置于除湿烘干机的换热器，控制装置连接数据采集装置和风门调节装置，数据采集装置采集除湿烘干机的压缩机的压力数据并发送至控制装置，控制装置根据压力数据和预设的压力阈值得到压力差值，根据压力差值和预设的开度调节范围生成开度调节指令并发送至风门调节装置，风门调节装置根据控制装置发送的开度调节指令调节换热器的迎风风速。其中，控制装置可以是单片机或微控制器等。数据采集装置可以是采用压力传感器进行数据采集。

具体地，如图1所示，除湿烘干机的换热器包括冷凝器1和蒸发器2，风门调节装置6设置于冷凝器1和蒸发器2之间，根据控制装置发送的开度调节指令改变冷凝器1方向的开度和/或蒸发器2方向的开度。风门调节装置的具体结构并不唯一，在一个实施例中，风门调节装置包括平板和驱动机构，驱动机构连接平板和控制装置，驱动机构根据控制装置发送的开度调节指令控制平板旋转进行开度调整，以调节换热器的迎风风速。其中，参见图1，平板由驱动机构控制可绕a点旋转。平板的结构并不为一，具体可以是可伸缩式结构的平板。如图2所示为可绕图1中a点旋转的平板结构图，可伸缩式结构的平板在旋转的过程中可自由伸长或缩短，从而实现其底部始终与换热器接触，保证良好的密封性能。

驱动机构的结构也并不唯一，本实施例中，驱动机构包括电机和丝杆，电机连接控制装置，并通过丝杆与平板固定。其中，电机可采用步进电机。具体如图3所示，步进电机的轴两端各有等长的丝杆，平板底端各有一个螺母可与丝杆段啮合。步进电机的轴正向旋转的时候，带动平板相向运动；步进电机的轴逆向旋转的时候，带动平板反向运动。

其中，数据采集装置对除湿烘干机的压缩机进行数据采集得到的压力数据。压力数据的类型并不唯一，具体可包括系统高压P_h和/或系统低压P_l。其中，系统高压P_h为数据采集装置对压缩机当前排气压力进行采集得到，系统低压P_l为数据采集装置对压缩机当前吸气压力进行采集得到。控制装置接收数据采集装置采集得到的压缩机的压力数据，作为后续对除湿烘干机的换热器的风速进行控制的依据。

根据采集的压力数据的类型不同，预设的压力阈值以及得到的压力差值的类型也对应会有所不同。以压力数据包括系统高压P_h和系统低压P_l为例，则压力阈值可包括高压设定阈值P_h,a和低压设定阈值P_l,a，压力差值包括高压差值ΔP_h和低压差值ΔP_l。控制装置则根据系统高压P_h和高压设定阈值P_h,a计算得到高压差值ΔP_h，根据系统低压P_l和低压设定阈值P_l,a计算得到低压差值ΔP_l。

可以理解，根据压力差值的类型不同，开度调节范围也会对应有所不同。具体地，除湿烘干机的换热器包括冷凝器和蒸发器，根据采集的压力数据以及计算得到的压力差值，控制装置输出对应的开度调节指令控制风门调节装置调节冷凝器方向和/或蒸发器方向的开度，从而调节冷凝器和/或蒸发器的迎风风速大小，改善压缩机压力比大小，有效控制压缩机的排气温度，提高除湿烘干机的运行可靠性。

在一个实施例中，换热器包括冷凝器，压力数据包括系统高压P_h，压力差值包括高压差值ΔP_h，开度调节范围包括冷凝器方向开度调节范围。控制装置根据高压差值和冷凝器方向开度调节范围生成开度调节指令至风门调节装置，控制风门调节装置调节冷凝器方向的开度，以改变冷凝器的迎风风速。

控制装置在根据采集的系统高压P_h计算得到高压差值ΔP_h之后，根据高压差值ΔP_h和冷凝器方向开度调节范围的关系发送对应的开度调节指令至风门调节装置，控制风门调节装置调整冷凝器方向的开度，从而改变冷凝器的迎风风速。

进一步地，在一个实施例中，控制装置根据高压差值和冷凝器方向开度调节范围生成开度调节指令至风门调节装置，控制风门调节装置调节冷凝器方向的开度，具体为：

当ΔP_h≤c时，冷凝器方向的开度调节为L₁＝αΔP_h+r；

当ΔP_h≥d时，冷凝器方向的开度调节为

当c＜ΔP_h＜d时，冷凝器方向的开度维持不变；

其中，ΔP_h为高压差值，L₁为冷凝器方向的开度，c,d分别为冷凝器方向开度调节范围的下限值和上限值；α,β,r为常量。

当高压差值ΔP_h小于或等于冷凝器方向开度调节范围的下限值时，则风门调节装置对冷凝器方向的开度进行线性调节；当高压差值ΔP_h大于或等于冷凝器方向开度调节范围的上限值时，则风门调节装置根据以高压差值ΔP_h构成的一元二次方程对冷凝器方向的开度进行调节；当高压差值ΔP_h位于冷凝器方向开度调节范围内时，则风门调节装置保持冷凝器方向的开度不变。

在一个实施例中，换热器包括蒸发器，压力数据包括系统低压P_l，压力差值包括低压差值ΔP_l，开度调节范围包括蒸发器方向开度调节范围。控制装置根据低压差值和蒸发器方向开度调节范围生成开度调节指令至风门调节装置，控制风门调节装置调节蒸发器方向的开度，以改变蒸发器的迎风风速。

控制装置在根据采集的系统低压P_l计算得到低压差值ΔP_l之后，根据低压差值ΔP_l和蒸发器方向开度调节范围的关系发送对应的开度调节指令至风门调节装置，控制风门调节装置调整蒸发器方向的开度，从而改变蒸发器的迎风风速。

进一步地，在一个实施例中，控制装置根据低压差值和蒸发器方向开度调节范围生成开度调节指令至风门调节装置，控制风门调节装置调节蒸发器方向的开度，具体为：

当ΔP_l≤μ时，蒸发器方向的开度调节为L₂＝δΔP_l+r；

当ΔP_l≥θ时，蒸发器方向的开度调节为

当μ＜ΔP_l＜θ时，蒸发器方向的开度维持不变；

其中，ΔP_l为低压差值，L₂为蒸发器方向的开度，μ,θ分别为蒸发器方向开度调节范围的下限值和上限值；δ,σ,η,r为常量。

当低压差值ΔP_l小于或等于蒸发器方向开度调节范围的下限值时，则风门调节装置对蒸发器方向的开度进行线性调节；当低压差值ΔP_l大于或等于蒸发器方向开度调节范围的上限值时，则风门调节装置根据以低压差值ΔP_l构成的一元二次方程对蒸发器方向的开度进行调节；当低压差值ΔP_l位于冷凝器方向开度调节范围内时，则风门调节装置保持蒸发器方向的开度不变。

可以理解，在一个实施例中，控制装置还可以是分别根据高压差值ΔP_h、低压差值ΔP_l以及对应的开度调节范围输出开度调节指令至风门调节装置，控制风门调节装置调节冷凝器方向和蒸发器方向的开度。例如，风门调节装置可包括分别设置于冷凝器侧的调节组件和设置于蒸发器侧的调节组件，控制装置输出开度调节指令至对应的调节组件，从而完成对冷凝器方向或蒸发器方向的开度调节。

当需要通过风门调节装置6对冷凝器1和蒸发器2的风速进行控制时，可在图1中TQ间和UV间各设置一组调节组件，每组调节组件均采用步进电机通过丝杆驱动平板转动的结构，根据控制装置发送的开度调节指令对冷凝器方向或蒸发器方向的开度调节。

为了更好地理解上述除湿烘干机除湿控制设备，下面结合闭式除湿烘干机的工作原理进行详细解释说明。

如图1所示，除湿烘干机的换热器包括冷凝器1和蒸发器2，除湿烘干机还可包括电辅助加热模块3和风机4。烘干房5内的高温高湿热空气经过冷凝除湿后再通过电辅助加热模块3加热。在图1中，风机4下部为负压区，蒸发器2上侧为正压区，气流自然由正压区流向负压区，即为图示箭头方向。

传统的除湿烘干机由于换热器存在风阻，且烘干房5的面积较大，循环风行程长阻力损失大，因此压缩机机组侧风速小，换热器换热效率低。压缩机机组运行时，蒸发温度低，冷凝温度高，由此造成压缩机排气温度过高，换热器换热效率低，系统能效比低，机组运行工况恶劣，系统可靠性差。

基于此，本申请提供的除湿烘干机除湿控制方法，通过采集除湿烘干机的热泵系统当前压缩机排气压力与吸气压力数值，作为压缩机的系统高压P_h和系统低压P_l，并以采集得到的压缩机当前高低压状态智能调节风门调节装置的开度，从而实现智能调节换热器迎风风速，提高压缩机运行的可靠性。其中，风门调节装置的设计原理以及控制思路如下。

字母定义：系统高压：P_h；系统高压设定目标值(即高压设定阈值)：P_h,a；系统高压与高压设定目标值差(即高压差值)：ΔP_h。

系统低压：P_l；系统低压设定目标值(即低压设定阈值)：P_l,a；系统低压与低压设定目标值差(即低压差值)：ΔP_l。

换热器宽度：T,Q两点间距离：L₁；U,V两点间距离：L₂。

T,Q截面处截面积s₁，风速ν₁；U,V截面处截面积s₂，风速：ν₂。

常量：α,β,μ,θ,σ,η,δ,c,d,r。

根据流体力学的连续性方程可得：ν₁s₁＝ν₂s₂，通过风门调节装置可调节换热器迎风面积，即s₁,s₂，在风机4的功率输出一定的条件下，从而可以调节换热器的迎风风速，增强烘干房内热空气的循环流动，提高换热器的换热效率，同时使烘干房5内空气的温度场，速度场分布均匀，提高烘干产品的质量。同时根据系统压力动态调节换热负荷，可实时调节系统运行状态，使其一直处于最优运行区间，提高系统的运行性能和恶劣工况可靠性。

根据以上思路，在冷凝器1与蒸发器2中间的空气流动空场设置可动风门来调控风速。

冷凝器方向开度控制思路：

当ΔP_h≤c时，风门开度调节为L₁＝αΔP_h+r；

当ΔP_h≥d时，风门开度调节为

当c＜ΔP_h＜d时，风门开度维持不变。

蒸发器方向开度控制思路：

当ΔP_l≤μ时，风门开度调节为L₂＝δΔP_l+r；

当ΔP_l≥θ时，风门开度调节为

当μ＜ΔP_l＜θ时，风门开度维持不变。

控制装置将ΔP_h、ΔP_h与对应的调节范围进行比较，根据比较结果控制风门调节装置在冷凝器方向和蒸发器方向的开度，改变冷凝器1的通风宽度为L₁和蒸发器2的通风宽度为L₂，智能调节换热器处迎风风速大小，提高换热器的换热性能，从而提高系统性能，提高能效比。通过改善蒸发器2，冷凝器1处循环风速大小来改善压缩机压力比大小，还可有效控制压缩机的排气温度，提高系统可靠性。

上述除湿烘干机除湿控制设备，根据对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据和预设的压力阈值的差值对风门调节装置进行控制，实现根据压缩机的压力状态智能调节换热器的迎风风速，从而提高换热器的换热性能，提高了除湿烘干机的除湿性能。

在一个实施例中，提供了一种除湿烘干机，包括压缩机、换热器和上述设备。具体地，如图1所示，换热器包括冷凝器1和蒸发器2，设备中的风门调节装置6设置于冷凝器1和蒸发器2之间，设备中的数据采集装置设置于压缩机。此外，除湿烘干机还可包括设置于冷凝器1出风口的电辅助加热模块3和风机4，蒸发器2、风门调节装置6、冷凝器1、电辅助加热模块3和风机4依次设置。其中，风机4具体可采用轴流风机。

上述除湿烘干机，根据对压缩机采集得到的压力数据和预设的压力阈值的差值对风门调节装置进行控制，实现根据压缩机的压力状态智能调节换热器的迎风风速，从而提高换热器的换热性能，提高了除湿烘干机的除湿性能。

在一个实施例中，提供了一种除湿烘干机，包括换热器和风门调节装置，风门调节装置设置于换热器，风门调节装置根据接收的开度调节指令调节换热器的迎风风速。其中，开度调节指令为控制装置根据对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据以及预设的压力阈值和开度调节范围得到。

具体地，如图1所示，换热器包括冷凝器1和蒸发器2，风门调节装置6设置于冷凝器1和蒸发器2之间。控制装置接收数据采集装置对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据，根据压力数据和预设的压力阈值得到压力差值，根据压力差值和预设的开度调节范围生成开度调节指令并发送至风门调节装置6，风门调节装置6根据开度调节指令调节冷凝器1和/或蒸发器2的迎风风速。具体的调节方式在上述除湿烘干机除湿控制设备中进行了详细解释说明，在此不再赘述。

在一个实施例中，风门调节装置包括平板和驱动机构，驱动机构连接平板和控制装置，驱动机构根据控制装置发送的开度调节指令控制平板旋转进行开度调整，以调节换热器的迎风风速。具体地，如图2所示，平板为可伸缩式结构的平板。可伸缩式结构的平板在旋转的过程中可自由伸长或缩短，从而实现其底部始终与换热器接触，保证良好的密封性能。

进一步地，在一个实施例中，驱动机构包括电机和丝杆，电机连接控制装置，并通过丝杆与平板固定。其中，电机可采用步进电机。具体如图3所示，步进电机的轴两端各有等长的丝杆，平板底端各有一个螺母可与丝杆段啮合。步进电机的轴正向旋转的时候，带动平板相向运动；步进电机的轴逆向旋转的时候，带动平板反向运动。

当需要通过风门调节装置6对冷凝器1和蒸发器2的风速进行控制时，可在图1中TQ间和UV间各设置一组调节组件，每组调节组件均采用步进电机通过丝杆驱动平板转动的结构，根据控制装置发送的开度调节指令对冷凝器方向或蒸发器方向的开度调节。

此外，除湿烘干机还可包括设置于冷凝器1出风口的电辅助加热模块3和风机4，蒸发器2、风门调节装置6、冷凝器1、电辅助加热模块3和风机4依次设置。其中，风机4具体可采用轴流风机。

上述除湿烘干机，根据对压缩机采集得到的压力数据和预设的压力阈值的差值对风门调节装置进行控制，实现根据压缩机的压力状态智能调节换热器的迎风风速，从而提高换热器的换热性能，提高了除湿烘干机的除湿性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种除湿烘干机除湿控制设备，其特征在于，包括：

采集除湿烘干机的压缩机的压力数据并发送至控制装置的数据采集装置；

根据所述压力数据和预设的压力阈值得到压力差值，根据所述压力差值和预设的开度调节范围生成开度调节指令并发送至风门调节装置的控制装置；

根据所述控制装置发送的开度调节指令调节除湿烘干机的换热器的迎风风速的风门调节装置，所述数据采集装置设置于所述压缩机，所述风门调节装置设置于所述换热器，所述控制装置连接所述数据采集装置和所述风门调节装置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述风门调节装置包括平板和驱动机构，所述驱动机构连接所述平板和所述控制装置。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述驱动机构包括电机和丝杆，所述电机连接所述控制装置，并通过所述丝杆与所述平板固定。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述电机为步进电机。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述平板为可伸缩式结构的平板。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的设备，其特征在于，所述数据采集装置为压力传感器。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的设备，其特征在于，所述控制装置为单片机或微控制器。

8.一种除湿烘干机，其特征在于，包括压缩机、换热器和如权利要求1-7任意一项所述的设备。

9.根据权利要求8所述的除湿烘干机，其特征在于，所述换热器包括冷凝器和蒸发器，所述风门调节装置设置于所述冷凝器和所述蒸发器之间。

10.一种除湿烘干机，其特征在于，包括：

换热器；

根据接收的开度调节指令调节所述换热器的迎风风速的风门调节装置；所述风门调节装置设置于所述换热器，所述开度调节指令为控制装置根据对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据以及预设的压力阈值和开度调节范围得到。

11.根据权利要求10所述的除湿烘干机，其特征在于，所述风门调节装置包括平板和驱动机构，所述驱动机构连接所述平板和所述控制装置，所述驱动机构根据所述控制装置发送的开度调节指令控制所述平板旋转进行开度调整，以调节所述换热器的迎风风速。

12.根据权利要求11所述的除湿烘干机，其特征在于，所述平板为可伸缩式结构的平板。

13.根据权利要求11所述的除湿烘干机，其特征在于，所述驱动机构包括电机和丝杆，所述电机连接所述控制装置，并通过所述丝杆与所述平板固定。