一種閉式排溼和開式熱風聯合使用的熱泵菸葉烘乾房的製作方法
2023-12-12 06:58:12 3
本發明涉及菸葉烘乾設備技術領域，具體是一種閉式排溼和開式熱風聯合使用的熱泵菸葉烘乾房。
背景技術：
目前，熱泵烘乾菸葉全部是採用開式運行模式，所謂熱泵開式模式是相對於熱泵閉式模式而言，簡單說，開式模式就像家用分體空調機制熱模式一樣，分成室內機和室外機，烘乾房就像室內機，循環加熱被烘乾物體，烘乾房外烘乾主機為壓縮機和蒸發器，用於吸收室外空氣熱量。閉式排溼烘乾和開式熱風烘乾是兩個完全不同原理的熱泵設備，兩種方法各有優點和缺點，閉式乾燥烘乾所加工的產品，物品變形小，顏色正，香味足，閉式烘乾運行成本低，閉式排溼烘乾的缺點是：在烘乾過程的後期，在烘乾溫度超過50°c後，這時烘乾房內溼度較小，而且閉式烘乾的熱泵蒸發器和分離式熱管蒸發器都是在製冷，溼度小了冷凝不了多少水，製冷影響烘乾加熱溫度，此時效率較開式低。目前國內熱泵烘乾機絕大多數採用開式熱風烘乾，開式熱風烘乾與閉式排溼烘乾比較，其優點就是烘乾後期烘乾效率高，但是烘乾後的產品變形，顏色不正，香味流失大。單一的採用某一種烘乾方式，難以達到理想的烘乾效果。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明克服它們的缺點，提供一種結合了開式和閉式烘乾優點的熱泵菸葉烘乾房。
為達到上述目的採用以下技術方案：
一種閉式排溼和開式熱風聯合使用的熱泵菸葉烘乾房，包括烘乾室、控熱室，所述控熱室包括加熱單元、除溼回熱單元，控熱室內設有熱泵、分離式熱管換熱器，所述熱泵包括壓縮機、冷凝器、蒸發器；所述分離式熱管換熱器包括熱管冷凝段和熱管蒸發段，所述冷凝器和熱管冷凝段並列設置在所述加熱單元中將加熱單元分隔為第一進風腔和第一出風腔，所述冷凝器的底端和熱管冷凝段的底端設有冷凝水收集器，所述第一進風腔上設有第一進風口和第二進風口，所述第一進風口上設有第一風閥，所述第二進風口上設有第二風閥，所述第一出風腔上設有第一出風口，所述蒸發器和所述熱管蒸發段並列設置在所述除溼回熱單元中將除溼回熱單元分隔為第二進風腔和第二出風腔，所述第二進風腔上設有第三進風口和新風入口，所述第三進風口上設有第三風閥，所述新風入口上設有第四風閥，所述第二出風腔上設有第二出風口和排風口，所述排風口上設有蒸發器風機和第五風閥，所述烘乾室上設有送風口和迴風口，所述送風口上設有循環風機並與第一出風口相連通，所述第二進風口、第三進風口均與迴風口相連通，所述第一進風口與所述第二出風口相連通，所述新風入口、所述排風口與外部環境相連通。
進一步地，還包括有控制器，所述第一風閥、第二風閥、第三風閥、第四風閥、第五風閥均為電動風閥並與所述控制器控制連接，所述蒸發器風機和所述循環風機與所述控制器控制連接。
進一步地，烘乾室的頂部設有孔板式風道，所述孔板式風道與所述送風口相連通，所述孔板式風道是一個帶有空腔的平板，其底面上均勻地分布有多個出風孔。
進一步地，所述烘乾室內設有煙架，所述煙架包括水平架和支撐架，所述支撐架與烘乾室的底部和頂部相連接，所述水平架上設有煙夾掛架。
進一步地，所述控熱室分為上中下依次排列的三個單元，所述加熱單元位於上部，所述除溼回熱單元位於中部，所述壓縮機設置在下部單元中，所述下部單元的外壁上設有檢查窗口。
進一步地，所述加熱單元與所述除溼回熱單元之間通過隔板隔開，所述第一進風口設置在加熱單元的底部，所述第二出風口對應地設置在除溼回熱單元的頂部。
進一步地，所述控熱室設置在烘乾室的一端，所述烘乾室的另一端設有房門，所述房門上設有開關，所述烘乾室的兩側和房門上還設有觀察窗。
該設備結合了開式和閉式烘乾的優點，克服它們的缺點，通過控制閥門的開關達到開式和閉式之間的切換。在整個烘乾過程中，烘乾房內的空氣始終不與外界空氣接觸，烘乾房內的菸草香味不外流，最大限度的將菸葉的香味全部凝結在幹菸葉中，烘乾後的菸葉顏色、香氣和外觀都將比現有的普通熱泵烘乾房所生產的菸葉高。在一個完整的烘乾過程中，什麼時候採用開式熱風模式，什麼時候採用閉式排溼烘乾模式，由控制器控制，根據溫溼傳感器和輸入程序，自動打開或者關閉各部位電動風閥和風機，自動轉換開式或閉式模式。
附圖說明
圖1是本發明處於開式模式時的結構示意圖；
圖2是本發明處於閉式模式時的結構示意圖；
圖3是圖1、圖2中a-a處截面圖；
圖4是圖1、圖2中b-b處截面圖；
圖5是圖1的左視圖；
圖6是圖1的右視圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明：
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，該設備為一種閉式排溼和開式熱風聯合使用的熱泵菸葉烘乾房，包括烘乾室1、控熱室2，所述控熱室2包括加熱單元21、除溼回熱單元22，控熱室2內設有熱泵、分離式熱管換熱器，所述熱泵包括壓縮機31、冷凝器32、蒸發器33；所述分離式熱管換熱器包括熱管冷凝段41和熱管蒸發段42，所述冷凝器32和熱管冷凝段41並列設置在所述加熱單元21中將加熱單元21分隔為第一進風腔211和第一出風腔212，所述冷凝器32的底端和熱管冷凝段41的底端設有冷凝水收集器9，所述第一進風腔211上設有第一進風口51和第二進風口52，所述第一進風口51上設有第一風閥71，所述第二進風口52上設有第二風閥72，所述第一出風腔212上設有第一出風口61，所述蒸發器33和所述熱管蒸發段42並列設置在所述除溼回熱單元22中將除溼回熱單元22分隔為第二進風腔221和第二出風腔222，所述第二進風腔221上設有第三進風口53和新風入口54，所述第三進風口53上設有第三風閥73，所述新風入口54上設有第四風閥74，所述第二出風腔222上設有第二出風口62和排風口63，所述排風口63上設有蒸發器風機82和第五風閥75，所述烘乾室1上設有送風口11和迴風口12，所述送風口11上設有循環風機81並與第一出風口61相連通，所述第二進風口52、第三進風口53均與迴風口12相連通，所述第一進風口51與所述第二出風口62相連通，所述新風入口54、所述排風口63與外部環境相連通。
還包括有控制器，所述第一風閥71、第二風閥72、第三風閥73、第四風閥74、第五風閥75均為電動風閥並與所述控制器控制連接，所述蒸發器33風機和所述循環風機81與所述控制器控制連接。
烘乾室1的頂部設有孔板式風道13，孔板式風道13為鍍鋅鐵皮孔板式風道。所述孔板式風道13與所述送風口11相連通，所述孔板式風道13是一個帶有空腔的平板，其底面上均勻地分布有多個出風孔131。
所述烘乾室1內設有煙架14，所述煙架14包括水平架141和支撐架142，所述支撐架142與烘乾室1的底部和頂部相連接，所述水平架141上設有煙夾掛架143。
所述控熱室2分為上中下依次排列的三個單元，所述加熱單元21位於上部，所述除溼回熱單元22位於中部，所述壓縮機31設置在下部單元中，所述下部單元的外壁上設有檢查窗口231。
所述加熱單元21與所述除溼回熱單元22之間通過隔板隔開，所述第一進風口51設置在加熱單元21的底部，所述第二出風口62對應地設置在除溼回熱單元22的頂部。
所述控熱室2設置在烘乾室1的一端，所述烘乾室1的另一端設有房門15，所述房門15上設有開關，所述烘乾室1的兩側和房門15上還設有觀察窗16。
按照菸葉烘烤基本程序，在烘烤菸葉開始時也就是第一階段菸葉變黃階段，溫度保持著36°c--38°c，不排溼。即把新鮮剛剛的採摘菸葉溼熱燜在烘乾房內使菸葉變軟發黃，此階段一般維持48小時左右，時間長短依據菸葉生產採摘菸葉大小肥厚程度和觀測菸葉變黃程度而定，此階段運行採用開式熱風模式。如圖1所示，此時第一風閥71打開，第二風閥72關閉，第三風閥73關閉。烘乾房熱風循環流程為：
熱風---循環風機81---送風口11---孔板式風道13---加熱所烘乾物品---迴風口12---第一進風口51---熱管冷凝段41---熱泵冷凝器32---循環風機81。
而開式熱風模式，即是熱泵的蒸發器33與環境空氣敞通。其負責吸收室外空氣中的熱量並通過冷凝器32釋放到烘乾烘乾房內，其吸熱過程為：
室外新風---第四風閥74---熱管蒸發段42---熱泵蒸發器33---蒸發器風機82---排出冷新風。
在此階段的開式熱風模式運行中，烘乾房內的空氣不與外界空氣接觸，即烘乾房內沒有溼氣排出，也沒有室外新鮮空氣進入。而熱泵蒸發器33工作中與外界空氣接觸，外界新風經過蒸發器33時被提取了熱量後，然後又排到外界大氣中。
菸葉烘烤第二階段為菸葉的定色階段，這階段需要大量排溼，溫度控制在39°c---42°c,持續時間30小時。這個階段採用閉式烘乾模式運行，如圖2所示，蒸發器風機82關閉，第四風閥74關閉，第五風閥75關閉，烘乾熱風在烘乾房內流動順序為：
被加熱乾熱風---循環風機81---孔板式風道13---加熱所烘乾物品---物品排出加溼後的熱空氣---迴風口12---第三進風口53---熱管蒸發段42、冷凝水排出---熱泵蒸發器33、冷凝水排出---排溼後相對冷的幹空氣---熱管冷凝段41---熱泵冷凝器32---被加熱乾熱風。
在此階段運行，採用閉式排溼烘乾模式，烘乾房內氣體不與外界大氣接觸，排溼依靠熱泵蒸發器33和分離式熱管蒸發段42製冷狀態下的冷凝作用，使所被加熱物品體內排出的溼氣，冷凝水通過冷凝水收集器9排到烘乾房外。而不像其他種類的熱泵烘乾機是通過排出烘乾房外的溼熱空氣。
菸葉烘烤第三階段為菸葉的乾燥階段，這階段需要少量排溼，溫度控制在43°c---68°c,持續時間36小時左右。這個階段採用閉式烘乾模式和開式模式分時間段相結合運行，在43°c---55°c期間分時間段開式和閉式交互運行，在56°c---68°c期間採用開式熱風模式直到烘乾結束。
在一個完整的烘乾過程中，什麼時候採用開式熱風模式，什麼時候採用閉式排溼烘乾模式，由控制器自動控制，根據溫溼傳感器和輸入程序，自動打開或者關閉各部位電動風閥和風機，自動轉換開式或閉式模式。
該設備結合了開式和閉式烘乾的優點，克服它們的缺點，通過控制閥門的開關達到開式和閉式之間的切換。在整個烘乾過程中，烘乾房內的空氣始終不與外界空氣接觸，烘乾房內的菸草香味不外流，最大限度的將菸葉的香味全部凝結在幹菸葉中，烘乾後的菸葉顏色、香氣和外觀都將比現有的普通熱泵烘乾房所生產的菸葉高几個檔次。
最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。