WO2019120056A1 - 一种模块化烘箱结构及隧道式烘箱 - Google Patents

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Abstract

一种模块化烘箱结构及隧道式烘箱。模块化烘箱结构包括机架和风道结构（1），机架内设置有隧道进风室（15）、隧道回风室（12）以及隧道烘干室（11），隧道烘干室（11）的上方设置有风机进风室（13），风机进风室（13）内设置有加热器（2）；风机进风室（13）与机架的顶部之间设置有风机出风室（14）；机架的顶部设置有循环风机（3），循环风机（3）的进风口与风机进风室（13）的顶部相连通；模块化烘箱结构还包括温度控制系统（5）和控制装置，温度控制系统（5）包括若干个温度传感器（51），温度传感器（51）设置在隧道进风室（15）和/或隧道回风室（12）内；温度传感器（51）的输出端连接控制装置，控制装置的输出端与加热器（2）的控制信号输入端和循环风机（3）的控制信号输入端连接。

Description

一种模块化烘箱结构及隧道式烘箱
本申请要求在2017年12月22日提交中国专利局、申请号为201711399593.3、发明名称为“一种模块化烘箱结构”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及烘箱技术领域，尤其涉及一种用于玻璃纤维烘干的烘箱结构。
背景技术
传统上作为建筑材料的玻璃纤维，近年来作为新材料在风电、高铁、汽车等行业被广泛应用，行业规模持续扩大。同时作为一个传统行业，玻璃纤维生产中需要较高的能耗，其中烘箱是玻璃纤维生产中对产品质量影响较大、能耗较高的一项关键设备。
玻璃纤维工艺上的烘箱往往体积较大，落地式布置，需要有较大的循环风速和循环风量，循环风机也较大，循环风机往往布置于烘干室外侧并通过风管与烘干室相连，这样的烘箱体积大，散热量也大，且大尺寸的烘干室内的风速不易均匀而影响烘干质量。同时也不够美观。
随着产量的增大，往往要求更大的烘箱，更大的烘箱也可适当降低单位产品能耗。行业需要一种工艺性好、运行可靠、便于增加产量的烘箱设计，模块化烘箱结构契合了这种要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的模块化烘箱结构，以及利用多个所述模块化烘箱结构组成的隧道式烘箱。该烘箱能降低生产能耗，提升烘干质量，并按需求提高产量，且结构简单易于实施、运行稳定易于维护。
本发明提供了一种模块化烘箱结构，包括机架和风道结构，所述机架内设置有隧道进风室、隧道回风室以及位于所述隧道进风室和所述隧道回风室之间的隧道烘干室，所述隧道烘干室用于烘干物料；所述隧道进风室与所述隧道烘干室之间设置有隧道进风板，所述隧道回风室与所述隧道烘干室之间设置有隧道回风板；所述隧道进风板和所述隧道回风板上均设置有若干通孔；
所述隧道烘干室的上方设置有风机进风室，所述风机进风室内设置有加热器；
所述风机进风室与所述机架的顶部之间设置有风机出风室；
所述机架的顶部设置有循环风机，所述循环风机的进风口与所述风机进风室的顶部相连通；
所述模块化烘箱结构还包括温度控制系统和控制装置，所述温度控制系统包括若干个温度传感器，所述温度传感器设置在所述隧道进风室和/或所述隧道回风室内，也可以设置在所述隧道烘干室内；
所述温度传感器的输出端连接控制装置，所述控制装置的输出端与所述加热器的控制信号输入端和所述循环风机的控制信号输入端连接。
其中，所述隧道进风室的上端与所述风机出风室相连通；所述隧道回风室的上端与所述风机进风室相连通。
其中，所述隧道回风室与所述风机进风室之间设置有循环风过滤器。
其中，所述加热器可以采用电加热、蒸汽加热、燃气燃烧加热或热风加热等多种热源形式。
其中，所述循环风机采用无蜗壳风机，所述循环风机从所述机架的顶部埋入所述烘箱结构内部。循环风机的这种设置方式，可以从烘箱结构的顶部将循环风机抽出，便于维修。
本发明的模块化烘箱结构利用了机架和风道结构作为风道，这样风阻更低，有利于节能降耗。
其中，所述机架的内壁上设有保温层。
其中，所述隧道进风板的上部通孔分布密度高于下部通孔分布密度，所述隧道回风板的上部通孔分布密度小于下部通孔分布密度。
隧道进风板和隧道回风板的通孔分布密度在高度上不同，隧道进风板的通孔在上部较密下部较稀，隧道回风板的通孔在上部较稀下部较密。这样使得通过隧道进风板的热风在隧道进风板上下不同高度位置上保持风量基本一致，使得通过隧道回风板的风量在隧道回风板上下不同高度位置上保持风量基本一致，这样使得隧道烘干室内通过烘干物料的水平风速在隧道烘干室的不同高度位置上保持基本一致，有利于稳定烘干质量。
本发明的模块化烘箱结构在两端设置烘箱门，便于物料取放，单独的模块式烘箱结构可以独立使用，也可以将多个所述模块化烘箱进行组合、连通，形成更长的隧道式烘箱。因此，本发明还提供了一种隧道式烘箱，所述隧道式烘箱包括若干依次拼接、且相互连通的如上所述的模块化烘箱结构。
其中，相邻所述模块化烘箱结构的所述隧道烘干室内的循环风的方向相反。隧道式内的热风方向左右循环交替可均化隧道烘干室内两侧的烘干物料的烘干效果，有利于稳定烘干质量。
其中，所述隧道式烘箱的两端分别设置有可上下移动的烘箱门。上下移动的烘箱门有利于缩小烘箱总长度，并方便烘干物料进出。
在烘干温度的控制上，在每个模块化烘箱结构的隧道进风室和隧道回风室内各设置有一个或多个温度传感器，实时检测该模块化烘箱结构内的温度；控制时将隧道进风室和隧道回风室的两个温度值或多个温度值的平均值作为温度现值与设定目标值作比较进行控制，有利于稳定烘干质量。
鉴于与烘干物料的形状尺寸密切相关，本发明未限定烘干物料的进烘箱和出烘箱的具体方式。通过与烘干物料进出烘箱的具体方式相结合，上述模块化烘箱结构组合成的隧道式烘箱可实现批量间歇式烘干，即将烘干物料充满隧道烘干室，将物料烘干后全部取出，然后放进下一批物料进行烘干；或周期性开门连续式烘干，即每过一定时间将烘箱出口门打开，将烘干物料从隧道烘干室内取出部分，隧道烘干室内剩余的物流全部往烘箱出口门方向移动，同时或然后将烘箱进口门打开，往隧道烘干室补充部分物料，使隧道烘干室内保持充满物料，关上烘箱进口门和出口门继续烘干，一个周期时间后重复物料出烘箱和进烘箱过程。
本发明的有益效果包括：烘箱结构具有热风分布均匀烘干效果好、循环顺畅风阻小、结构紧凑、表面积小、有利于节能、结构简明易于维护的特点；并且模块化烘箱结构可以被串联成长隧道烘箱后，具有产能大、适应连续生产、外形美观的特点。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的模块化烘箱结构的横截面的示意图；
图2是图1的A-A向视图，描述模块化烘箱结构的立面；
图3是图1的俯视图，描述模块化烘箱结构的俯视面；
图4是多个模块化烘箱结构组合成的长隧道烘箱的俯视图；
图5是图4的前视图，描述多个模块化烘箱结构组合成的长隧道烘箱的立面。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1所示，一种模块化烘箱结构，包括机架和风道结构1、加热器2、循环风机3、保温层4、温度控制系统5以及控制装置(图中未示出)。所述机架和风道结构1包括隧道烘干室11、隧道进风室15、隧道进风板16、隧道回风板17、隧道回风室12、循环风过滤器18、风机进风室13和风机出风室14，保温层4设置在机架的内壁上，对风道结构进行保温。其中，隧道烘干室11位于隧道进风室15和隧道回风室12之间，且隧道烘干室11与隧道进风室15之间设置有隧道进风板16，隧道烘干室11与隧道回风室12之间设置有隧道回风板17，隧道进风板16和隧道回风板17上均设置有若干通孔，用于烘干热风的流通。风机进风室13位于隧道烘干室11的上方，风机出风室14位于风机进风室13与机架1的顶部之间。
在风机进风室13内设置有加热器2，用以进一步对进入风道结构内的空气(风力)进行加热，保证风道内流通的风力的温度，确保烘干效果。
在机架的顶部设置有循环风机3，循环风机3的进风口与风机进风室13的顶部相连通，即循环风机3吸取风机进风室13内的风，并直接输送至风机出风室14内，再输送至隧道进风室15进行循环使用。
所述温度控制系统5包括若干个温度传感器51，若干个温度传感器51分布在隧道进风室15和隧道回风室12内，实时检测风道结构1内的温度，并将检测结果发送至控制装置。控制装置的输出端与加热器2的控制信号输入端和循环风机3的控制信号输入端连接，根据温度传感器51的检测结果、结合在控制装置内预设的设定目标温度值，控制加热器2和循环风机3的运行。当检测结果高于设定目标温度值时，控制加热器2停止工作，同时启动循环风机3进行换风；当温度传感器51的检测结果低于设定目标温度值时，控制装置控制加热器2启动，进行加热。
隧道进风室15的上端与风机出风室14相连通，隧道回风室12的上端与风机进风室13相连通。在隧道回风室12与风机进风室13之间设置有循环风过滤器18，对经隧道回风室12进入风机进风室13内的空气进行过滤。
具体地，所述加热器2可以采用电加热、蒸汽加热、燃气燃烧加热、热风加热等多种热源形式。
所述循环风机3是一种无蜗壳风机，循环风机3从机架的顶部埋入烘箱结构内部，可以从烘箱结构的顶部抽出来进行维修。本发明的模块化烘箱结构利用了机架和风道结构作为风道， 这样风阻更低，有利于降低能耗。
如图2所示，所述隧道进风板16上的通孔分布密度在高度方向上不同，隧道进风板16的通孔在上部较密下部较稀。类似地，隧道回风板17上的通孔分布密度在高度方向上也不同，隧道回风板17的通孔在上部较稀下部较密。这样使得通过隧道进风板16的热风在隧道进风板16上下不同高度位置上保持风量基本一致，使得通过隧道回风板17的风量在隧道回风板17上下不同高度位置上保持风量基本一致，这样使得隧道烘干室11内通过烘干物料的水平方向风速在隧道烘干室11的不同高度位置上保持基本一致，有利于稳定烘干质量。
所述一个模块化烘箱结构在隧道烘干室11两端加上烘箱门后成为一个完整的烘箱可独立使用，多个所述模块化烘箱结构可以组合成更长的隧道式烘箱，组合时某一模块化烘箱结构内的隧道烘干室11内的循环风的方向与两侧相邻其它模块化烘箱结构内的隧道烘干室11内的循环风的方向相反。
如图4所示，将另一个模块化烘箱结构即第二模块化烘箱结构102水平地旋转180°后与原有的模块化烘箱结构即第一模块化烘箱结构101连接，再将另一个模块化烘箱结构即第三模块化烘箱结构103不经旋转与第二模块化烘箱结构102连接，再将另一个模块化烘箱结构即第四模块化烘箱结构104水平地旋转180°后与第三模块化烘箱结构103连接，依次类推，直到将第十模块化烘箱结构1010与第九模块化烘箱结构109连接。可见第二模块化烘箱结构102内的隧道烘干室11内的循环风的方向与第一模块化烘箱结构101的相反，图中10个模块化烘箱结构中相邻模块化烘箱结构的风向互为相反，互相间隔的模块化烘箱结构风向相同，这样热风方向左右循环交替可均化隧道烘干室内两侧的烘干物料的烘干效果，有利于稳定烘干质量。
如图1所示，温度控制系统5在每个模块化烘箱结构的隧道进风室15和隧道回风室12内各设置有一个或多个温度传感器51，控制时将隧道进风室15和隧道回风室12的两个温度值或多个温度值的平均值作为温度现值与设定目标值作比较进行控制，有利于稳定烘干质量。一般这种烘箱的风量较大风速较高，与经过了烘干物料适当降温后的隧道回风室12的风温差异并不大，也就是说隧道进风室15的风温、或隧道回风室12的风温，与隧道烘干室11内部中心区域与烘干物料接触的风温，差异都不大。取平均值作为控温依据不会因两侧温差大而产生问题。这种高风速低温度梯度的烘干方式有利于提高烘干质量。
如图5所示，多个所述模块化烘箱结构组合成的隧道式烘箱两端分别有上下移动的烘箱门。上下移动的烘箱门有利于缩小烘箱总长度，并方便烘干物料进出。
鉴于与烘干物料的形状尺寸密切相关，本方案未叙述烘干物料的进烘箱和出烘箱的具体方式。通过与烘干物料进出烘箱的具体方式相结合，上述模块化烘箱结构组合成的隧道式烘 箱可实现批量间歇式烘干(即将烘干物料充满隧道烘干室，将物料烘干后全部取出，然后放进下一批物料进行烘干)，或周期性开门连续式烘干(即每过一定时间将烘箱出口门打开，将烘干物料从隧道烘干室内取出部分，隧道烘干室内剩余的物流全部往烘箱出口门方向移动，同时或然后将烘箱进口门打开，往隧道烘干室补充部分物料，使隧道烘干室内保持充满物料，关上烘箱进口门和出口门继续烘干，一个周期时间后重复物料出烘箱和进烘箱过程)。
本发明运行时，从烘箱上部的循环风机3出来的热风，经过风机出风室14、隧道进风室15和隧道进风板16，从一侧进入隧道烘干室11，对物料进行烘干后，从隧道烘干室11另一侧回去，风经过隧道回风板17和隧道回风室12，经加热器2加热后，进入风机进风室13，再由循环风机3吸入进行下一循环的烘干，热风被循环利用。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
本发明中列出的构件的具体尺寸数值是示例性数值，不同构件的尺寸参数根据需要可在实际操作中采用不同的数值。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
工业实用性
本发明的烘箱结构具有热风分布均匀烘干效果好、循环顺畅风阻小、结构紧凑、表面积小、有利于节能、结构简明易于维护的特点；并且模块化烘箱结构可以被串联成长隧道烘箱后，具有产能大、适应连续生产、外形美观的特点。

Claims (9)

  1. 一种模块化烘箱结构，包括机架和风道结构(1)，其特征在于，
    所述机架内设置有隧道进风室(15)、隧道回风室(12)以及位于所述隧道进风室(15)和所述隧道回风室(12)之间的隧道烘干室(11)，所述隧道进风室(15)与所述隧道烘干室(11)之间设置有隧道进风板(16)，所述隧道回风室(12)与所述隧道烘干室(11)之间设置有隧道回风板(17)；所述隧道进风板(16)和所述隧道回风板(17)上均设置有若干通孔；
    所述隧道烘干室(11)的上方设置有风机进风室(13)，所述风机进风室(13)内设置有加热器(2)；
    所述风机进风室(13)与所述机架的顶部之间设置有风机出风室(14)；
    所述机架的顶部设置有循环风机(3)，所述循环风机(3)的进风口与所述风机进风室(13)的顶部相连通；
    所述模块化烘箱结构还包括温度控制系统(5)和控制装置，所述温度控制系统(5)包括若干个温度传感器(51)，所述温度传感器(51)设置在所述隧道进风室(15)和/或所述隧道回风室(12)和/或所述隧道烘干室(11)内；
    所述温度传感器(51)的输出端连接控制装置，所述控制装置的输出端与所述加热器(2)的控制信号输入端和所述循环风机(3)的控制信号输入端连接。
  2. 如权利要求1所述的模块化烘箱结构，其特征在于，
    所述隧道回风室(12)与所述风机进风室(13)之间设置有循环风过滤器(18)。
  3. 如权利要求1所述的模块化烘箱结构，其特征在于，
    所述加热器(2)采用电加热、蒸汽加热、燃气燃烧加热或热风加热形式。
  4. 如权利要求1所述的模块化烘箱结构，其特征在于，
    所述循环风机(3)采用无蜗壳风机，所述循环风机(3)从所述机架的顶部埋入所述烘箱结构内部。
  5. 如权利要求1所述的模块化烘箱结构，其特征在于，
    所述机架的内壁上设有保温层(4)。
  6. 如权利要求1所述的模块化烘箱结构，其特征在于，
    所述隧道进风板(16)的上部通孔分布密度高于下部通孔分布密度，所述隧道回风板(17)的上部通孔分布密度小于下部通孔分布密度。
  7. 一种隧道式烘箱，其特征在于，
    所述隧道式烘箱包括若干依次拼接、且相互连通的如权利要求1所述的模块化烘箱结构。
  8. 如权利要求7所述的隧道式烘箱，其特征在于，
    相邻所述模块化烘箱结构的所述隧道烘干室(11)内的循环风的方向相反。
  9. 如权利要求7所述的隧道式烘箱，其特征在于，
    所述隧道式烘箱的两端分别设置有可上下移动的烘箱门。
PCT/CN2018/118181 2017-12-22 2018-11-29 一种模块化烘箱结构及隧道式烘箱 WO2019120056A1 (zh)

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