CN211373024U - 烟叶烘干控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟叶烘干控制系统，包括烘干房和一体式热泵烘干机以及控制装置，烘干机包括壳体、设置在壳体内的热泵机组，控制装置包括设置在壳体上的控制箱、设置在控制箱内的PLC控制器和计时器，分别设置在压差调节阀前后两侧的冷媒压力传感器，以及设置在烘干房内的温湿度传感器、设置在壳体内循环区的温湿度传感器，循环风机、排风风机、热泵机组、冷媒压力传感器、温湿度传感器和计时器分别与PLC控制器对应电连接。本实用新型能够实现对烟叶烘干过程中热泵机组的有效控制，有利于实现烟叶烘干过程中的环境监控，保证烟叶烘干效果、提高烟叶烘干的工作效率。

Description

烟叶烘干控制系统

技术领域

本实用新型涉及烟叶烘干技术领域，具体涉及一种烟叶烘干控制系统。

背景技术

在烟叶加工过程中，通常采用热泵烘干机对烟叶进行烘干，热泵烘干机是一种热量提升装置，高温热泵烘干机组利用逆卡诺原理，从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象，主要应用于食品、药材、木材、农副产品、工业品等的烘干脱水过程。热泵烘干机可实现低温空气封闭循环干燥、物料干燥质量好，可满足大多数热敏物料的高质量干燥要求，干燥介质的封闭循环，可避免与外界气体交换所可能对物料带来的杂质污染，这对食品、药品或生物制品尤其重要。在使用热泵烘干机对烟叶进行烘干的过程中，烘干机的热泵系统需要间歇性工作，开机后运行一段时间就需要关闭，间隔一段时间后再次开启运行，工作过程中需要多次开机、关机，还需要实时监控烘干房内的温度和湿度，避免烘干温度过高或过低，因此对于烘干机的控制在烟叶烘干过程中极为重要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种烟叶烘干控制系统，能够实现对烟叶烘干过程中热泵机组的有效控制，以及烘干机排湿、补风的控制和故障报警，有利于提高烟叶烘干过程中的环境监控、保证烟叶烘干效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种烟叶烘干控制系统，包括烘干房和一体式热泵烘干机以及控制装置，所述烘干机包括壳体、设置在所述壳体内的热泵机组，在所述壳体内部设有横向隔板，把壳体内部空间分隔为下部内循环区和上部外循环区；在所述内循环区的一侧侧壁下部设有与烘干房相连通的回风风道，在该侧壁的上部一侧还设有与烘干房相连通的送风风道，在所述送风风道内设有循环风机；所述热泵机组包括依次通过冷媒管道相连通的压缩机、冷凝器、压差调节阀、蒸发器、干燥过滤器、储液器和气液分离器，所述气液分离器的出口与压缩机的回气口对应连接，形成循环回路；其中，所述蒸发器设置在所述外循环区，在位于所述蒸发器下方的隔板上开设有排湿口，在所述外循环区的壳体顶部设有排风口，在所述排风口处安装有排风风机；热泵系统的其他设备设置在所述内循环区，所述冷凝器设置在与所述回风风道所在的侧壁相邻的位置；

所述烘干房包括房体、设置在所述房体一侧的大门，在与大门相对的侧壁上靠近顶部的位置设有与所述送风风道相连通的送风口，在所述送风口下方靠近侧壁底部的位置设有与所述回风风道相连通的回风口；在所述房体内设有用于悬挂烟叶的支架；

所述控制装置包括设置在所述壳体上的控制箱、设置在所述控制箱内的PLC控制器和计时器，分别设置在所述压差调节阀与蒸发器之间、压差调节阀与冷凝器之间冷媒管道上的冷媒压力传感器，以及设置在所述烘干房内的温湿度传感器、设置在所述壳体内循环区的温湿度传感器，所述循环风机、排风风机、热泵机组、冷媒压力传感器、温湿度传感器和计时器分别与所述PLC控制器对应电连接。

在上述技术方案中，该烘干机设置在烘干房的一侧，烘干机下部的回风风道与烘干房的下部回风口相连通，上部的送风风道与烘干房的上部送风口相连通，烘干过程中，在循环风机的带动下，烘干房内的空气经过回风风道进入烘干机壳体内，于壳体内的冷凝器进行换热，实现空气的加热，加热后的空气经过送风风道回到烘干房内，烘干房内的空气实现上部送入、下部抽回，如此循环，实现对烘干房内烟叶的烘干。

PLC控制器用于控制烘干机内循环风机、排风风机和热泵机组的开启和关闭，计时器用于对烘干机的运行时间进行计时，便于实现烘干机的自动开关机；当烘干房内的循环空气湿度达到一定程度时，排风风机开启，使内循环区中的一部分湿热空气通过排湿口向上流动，与蒸发器换热后通过排风口排出，实现循环空气的排湿；烘干房内的温湿度传感器用于监控烘干房内的温度湿度，避免温度过高造成烟叶烤焦，或者温度过低造成设备空转、能源浪费；烘干机壳体内的温湿度传感器用于监控壳体内的温度和湿度，判断烘干机的内部工作环境是否异常。冷媒压力传感器用于监控热泵机组内冷凝器后端和蒸发器前端的冷媒压力，监控冷媒在冷凝器与蒸发器之间的压差是否达到要求，判断压差调节阀是否正常工作。

优选的，在所述内循环区的一侧侧壁上部设有补风口，在所述补风口处设有可开合的补风窗；所述补风窗包括矩形窗框，在所述窗框相对的两边之间等距分布有可开合叶片，在所述叶片的两端设有转动连接在对应的窗框两边的转动杆，在所述叶片的一端对应的窗框内侧设有控制条，所述叶片的上侧面设有与所述控制条通过转轴连接的连接柱；

在所述控制条所在的窗框一侧外部设有与所述控制条相平行的丝杆、与所述丝杆底端对应连接的驱动电机，转动套装在所述丝杆上的丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述控制条之间通过控制杆相连接，所述控制杆与所述叶片相平行、与所述控制条和丝杆相垂直，在所述窗框的对应位置开设有导槽，所述控制杆穿过导槽，且在驱动电机的控制下沿所述导槽内移动，用于控制所述叶片的开合；所述驱动电机与所述PLC控制器对应电连接。可以通过PLC控制器控制补风窗的开启和关闭，以及调节补风窗叶片的开度，进而控制补风量。

优选的，所述压差调节阀包括阀管、顶杆、限位弹簧、调节螺母以及封装管，所述阀管和封装管的下端为进液口、上端为出液口；

在所述阀管的内壁上设有环形凸台，所述限位弹簧的上部由所述进液口穿入到阀管内，所述限位弹簧的上端顶在所述环形凸台上；在所述顶杆的上端设有锥形端头，在所述阀管的顶部内壁上设有与所述锥形端头相匹配的锥形面，所述顶杆的下端穿过所述阀管和限位弹簧并延伸到阀管外部，所述锥形端头与所述锥形面贴合在一起，所述顶杆的外壁与阀管的内壁之间留有用于进液的间隙；在所述顶杆的表面设有外螺纹，所述调节螺母旋转套接在所述顶杆上，所述限位弹簧下端顶在所述调节螺母上；

所述封装管套装在所述阀管的外部，所述封装管的内壁与所述阀管的外壁覆合固定在一起，所述调节螺母的外径小于所述封装管的内径，所述封装管的进液一端通过冷媒管道连接所述冷凝器末端出口，出液一端通过冷媒管道连接所述蒸发器前端进口。

压差调节阀用于使冷凝器与蒸发器之间的冷媒产生压差，保证高压一侧的制冷剂继续保持高压状态并迅速液化放热，使冷凝器迅速升温，已达到速热的效果，缩短烘干机开机后的预热时间。压差调节阀两侧分别设置冷媒压力传感器，可以实时获取冷凝器与蒸发器之间冷媒的压差，用于判断压差调节阀是否正常工作、是否达到要求的压差。

所述烘干房内的温湿度传感器设置在靠近送风口出口处的房体顶部，烘干房内的温湿度传感器设置在靠近送风口处，可以实时监控送风口处的出风温度和湿度，如果送风口处的出风温度过高，会造成距离送风口较近的烟叶被瞬间烤焦，损害烟叶质量。

优选的，所述控制装置还包括设置在所述控制箱内的故障报警灯和蜂鸣器，故障报警灯和蜂鸣器与所述PLC控制器对应电连接。当烘干机内部设备元件发生损坏、冷媒压力发生异常、烘干房内或烘干机内温度湿度发生异常时，可以发出警示，使工作人员及时检修。

优选的，所述PLC控制器为FX2N系列PLC控制器。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型烟叶烘干控制系统能够实现烘干机内热泵机组、循环风机、排风风机的控制，便于调整烘干机的工作状态（循环加热、排湿、排风），通过设置计时器，便于实现烘干机的自动开关机，以适应烟叶烘干过程中需要频繁开关机的工作需求；通过烘干房内设置的温湿度传感器可以实时获取烘干房内的温度和湿度，以便于根据获取的温湿度数据调整烘干机的工作状态，避免温度过高或过低，影响烟叶烘干效果；烘干机壳体内的温湿度传感器可以用于监控烘干机的内部运行环境是否异常，便于及时检修。

本实用新型能够实现对烟叶烘干过程中热泵机组的有效控制，有利于实现烟叶烘干过程中的环境监控，保证烟叶烘干效果、提高烟叶烘干的工作效率。

附图说明

图1本实用新型烟叶烘干控制系统的控制原理图；

图2为烘干房和一体式热泵烘干机的结构示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4烘干机的结构示意图；

图5为烘干机上补风窗所在一侧的结构示意图；

图6为补风窗的结构示意图；

图7为压差调节阀的结构示意图；

图8为制冷剂进出压差调节阀的方式示意图。

图中标号：1壳体，2回风风道，3送风风道，4循环风机，5排风口；6控制箱，7冷媒压力传感器，8、9温湿度传感器；

10烘干房，11送风口，12回风口；

13干燥过滤器，14压缩机，15冷凝器，16储液器，17蒸发器，18气液分离器；

19补风窗，20窗框，21叶片，22转动杆，23控制条，24连接柱；25丝杆，26驱动电机，27丝杆螺母，28控制杆；

29支架，30排风风机；

31阀管，32顶杆，33限位弹簧，34调节螺母，35环形凸台，36锥形端头，37封装管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但下列实施例只是用来详细说明本实用新型的实施方式，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种烟叶烘干控制系统，参见图1-图8，包括烘干房10和一体式热泵烘干机以及控制装置。

烘干机包括壳体1、设置在壳体1内的热泵机组，在壳体1内部设有横向隔板，把壳体1内部空间分隔为下部内循环区和上部外循环区；在内循环区的一侧侧壁下部设有与烘干房相连通的回风风道2，在该侧壁的上部一侧还设有与烘干房10相连通的送风风道3，在送风风道3内设有循环风机4；热泵机组包括依次通过冷媒管道相连通的压缩机14、冷凝器15、压差调节阀、蒸发器17、干燥过滤器13、储液器16和气液分离器18，气液分离器18的出口与压缩机14的回气口对应连接，形成循环回路；其中，蒸发器17设置在外循环区，在位于蒸发器17下方的隔板上开设有排湿口，在排湿口处可以设置自动开合的盖板或其他形式的开合挡板，本领域技术人员可以理解该技术内容的原理，并采用现有技术来实现排湿口的开关。在外循环区的壳体顶部设有排风口5，在排风口5处安装有排风风机30；热泵系统的其他设备设置在内循环区，冷凝器15设置在与回风风道2所在的侧壁相邻的位置。

烘干房10包括房体、设置在房体一侧的大门，在与大门相对的侧壁上靠近顶部的位置设有与送风风道相连通的送风口11，在送风口11下方靠近侧壁底部的位置设有与回风风道2相连通的回风口12；在房体内设有用于悬挂烟叶的支架29。

控制装置包括设置在壳体上的控制箱6、设置在控制箱6内的PLC控制器和计时器，分别设置在压差调节阀与蒸发器17之间、压差调节阀与冷凝器15之间冷媒管道上的冷媒压力传感器7，以及设置在烘干房10内的温湿度传感器8、设置在壳体1内循环区的温湿度传感器9，循环风机4、排风风机30、热泵机组、冷媒压力传感器7、温湿度传感器8、9和计时器分别与PLC控制器对应电连接。

其中，烘干房10内的温湿度传感器8设置在靠近送风口11出口处的房体顶部。控制装置还包括设置在控制箱6内的故障报警灯和蜂鸣器，故障报警灯和蜂鸣器与PLC控制器对应电连接。PLC控制器为FX2N系列PLC控制器。

在内循环区的一侧侧壁上部设有补风口，在补风口处设有可开合的补风窗19；补风窗19包括矩形窗框20，在窗框20相对的两边之间等距分布有可开合叶片21，在叶片21的两端设有转动连接在对应的窗框20两边的转动杆22，在叶片21的一端对应的窗框20内侧设有控制条23，叶片21的上侧面设有与控制条23通过转轴连接的连接柱24；在控制条23所在的窗框20一侧外部设有与控制条相平行的丝杆25、与丝杆25底端对应连接的驱动电机26，转动套装在丝杆25上的丝杆螺母27，丝杆螺母27与控制条23之间通过控制杆28相连接，控制杆28与叶片21相平行、与控制条23和丝杆25相垂直，在窗框20的对应位置开设有导槽，控制杆28穿过导槽，且在驱动电机26的控制下沿导槽内移动，用于控制叶片21的开合；驱动电机26与PLC控制器对应电连接。

压差调节阀包括阀管31、顶杆32、限位弹簧33、调节螺母34以及封装管37，阀管21和封装管37的下端为进液口、上端为出液口；在阀管31的内壁上设有环形凸台35，限位弹簧33的上部由进液口穿入到阀管31内，限位弹簧33的上端顶在环形凸台35上；在顶杆32的上端设有锥形端头36，在阀管31的顶部内壁上设有与锥形端头36相匹配的锥形面，顶杆的下端穿过阀管31和限位弹簧33并延伸到阀管31外部，锥形端头36与锥形面贴合在一起，顶杆32的外壁与阀管31的内壁之间留有用于进液的间隙；在顶杆32的表面设有外螺纹，调节螺母34旋转套接在顶杆32上，限位弹簧下33端顶在调节螺母34上；封装管37套装在阀管31的外部，封装管37的内壁与阀管31的外壁覆合固定在一起，调节螺母34的外径小于封装管37的内径，封装管37的进液一端通过冷媒管道连接冷凝器15末端出口，出液一端通过冷媒管道连接蒸发器17前端进口。

在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件。

本实用新型烟叶烘干控制系统的具体工作方式为：根据烟叶烘干工序的要求，通过PLC控制器控制烘干机内循环风机和热泵机组的开启和关闭，实现烘干机的间歇工作，如开机运行15分钟后关闭，间隔一定时间后再次开机；通过烘干房内的温湿度传感器监测烘干房内送风口处的温度和湿度，避免温度过高或过低；当烘干房内湿度较大时，开启排风风机，使内循环区的部分湿热空气通过排湿口进入上部外循环区，与蒸发器换热后从排风口排出，实现循环空气的排湿；烘干机壳体内的温湿度传感器用于监控烘干机内部的工作环境是否异常；通过压差调节阀两侧的冷媒压力传感器，可以获取冷凝器与蒸发器之间的冷媒压差，监控压差调节阀是否正常工作、是否达到了要求的压差，如果没有达到要求，可以提示工作人员对压差阀进行检修。当烘干机内的设备元件出现故障时，可以通过故障警示灯和蜂鸣器进行报警，便于工作人员及时采取措施。

上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。

Claims (6)

1.一种烟叶烘干控制系统，包括烘干房和一体式热泵烘干机以及控制装置，其特征在于，

所述烘干机包括壳体、设置在所述壳体内的热泵机组，在所述壳体内部设有横向隔板，把壳体内部空间分隔为下部内循环区和上部外循环区；在所述内循环区的一侧侧壁下部设有与烘干房相连通的回风风道，在该侧壁的上部一侧还设有与烘干房相连通的送风风道，在所述送风风道内设有循环风机；所述热泵机组包括依次通过冷媒管道相连通的压缩机、冷凝器、压差调节阀、蒸发器、干燥过滤器、储液器和气液分离器，所述气液分离器的出口与压缩机的回气口对应连接，形成循环回路；其中，所述蒸发器设置在所述外循环区，在位于所述蒸发器下方的隔板上开设有排湿口，在所述外循环区的壳体顶部设有排风口，在所述排风口处安装有排风风机；热泵系统的其他设备设置在所述内循环区，所述冷凝器设置在与所述回风风道所在的侧壁相邻的位置；

所述烘干房包括房体、设置在所述房体一侧的大门，在与大门相对的侧壁上靠近顶部的位置设有与所述送风风道相连通的送风口，在所述送风口下方靠近侧壁底部的位置设有与所述回风风道相连通的回风口；在所述房体内设有用于悬挂烟叶的支架；

所述控制装置包括设置在所述壳体上的控制箱、设置在所述控制箱内的PLC控制器和计时器，分别设置在所述压差调节阀与蒸发器之间、压差调节阀与冷凝器之间冷媒管道上的冷媒压力传感器，以及设置在所述烘干房内的温湿度传感器、设置在所述壳体内循环区的温湿度传感器，所述循环风机、排风风机、热泵机组、冷媒压力传感器、温湿度传感器和计时器分别与所述PLC控制器对应电连接。

2.根据权利要求1所述的烟叶烘干控制系统，其特征在于，在所述内循环区的一侧侧壁上部设有补风口，在所述补风口处设有可开合的补风窗；所述补风窗包括矩形窗框，在所述窗框相对的两边之间等距分布有可开合叶片，在所述叶片的两端设有转动连接在对应的窗框两边的转动杆，在所述叶片的一端对应的窗框内侧设有控制条，所述叶片的上侧面设有与所述控制条通过转轴连接的连接柱；

在所述控制条所在的窗框一侧外部设有与所述控制条相平行的丝杆、与所述丝杆底端对应连接的驱动电机，转动套装在所述丝杆上的丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述控制条之间通过控制杆相连接，所述控制杆与所述叶片相平行、与所述控制条和丝杆相垂直，在所述窗框的对应位置开设有导槽，所述控制杆穿过导槽，且在驱动电机的控制下沿所述导槽内移动，用于控制所述叶片的开合；所述驱动电机与所述PLC控制器对应电连接。

3.根据权利要求1所述的烟叶烘干控制系统，其特征在于，所述压差调节阀包括阀管、顶杆、限位弹簧、调节螺母以及封装管，所述阀管和封装管的下端为进液口、上端为出液口；

在所述阀管的内壁上设有环形凸台，所述限位弹簧的上部由所述进液口穿入到阀管内，所述限位弹簧的上端顶在所述环形凸台上；在所述顶杆的上端设有锥形端头，在所述阀管的顶部内壁上设有与所述锥形端头相匹配的锥形面，所述顶杆的下端穿过所述阀管和限位弹簧并延伸到阀管外部，所述锥形端头与所述锥形面贴合在一起，所述顶杆的外壁与阀管的内壁之间留有用于进液的间隙；在所述顶杆的表面设有外螺纹，所述调节螺母旋转套接在所述顶杆上，所述限位弹簧下端顶在所述调节螺母上；

所述封装管套装在所述阀管的外部，所述封装管的内壁与所述阀管的外壁覆合固定在一起，所述调节螺母的外径小于所述封装管的内径，所述封装管的进液一端通过冷媒管道连接所述冷凝器末端出口，出液一端通过冷媒管道连接所述蒸发器前端进口。

4.根据权利要求1所述的烟叶烘干控制系统，其特征在于，所述烘干房内的温湿度传感器设置在靠近送风口出口处的房体顶部。

5.根据权利要求1所述的烟叶烘干控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括设置在所述控制箱内的故障报警灯和蜂鸣器，故障报警灯和蜂鸣器与所述PLC控制器对应电连接。

6.根据权利要求1所述的烟叶烘干控制系统，其特征在于，所述PLC控制器为FX2N系列PLC控制器。

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