一種高效一體化穿流式熱泵乾燥房的製作方法

2023-10-10 20:12:34 2

本實用新型涉及熱泵乾燥設備領域，特別涉及一種高效一體化穿流式熱泵乾燥房，屬於乾燥房的優化技術。

背景技術：

當今世界能源日益短缺，乾燥行業是極具節能潛力的行業，因此乾燥技術研究開發的意義至關重要。乾燥技術在國民經濟生產過程中扮演者非常重要的作用，尤其食品加工、瓜果蔬菜、藥物及生物製品等生產過程中的重要環節。

熱泵是一種從低溫熱源吸收熱量，並使其在較高溫度下作為有效能加以利用的熱能裝置。熱泵系統主要由壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器四大部件組成。

熱泵乾燥技術是20世紀70年代末發展起來的一項高新技術，因其獨特的乾燥原理，高效節能，初試快，熱效率高，乾燥質量好而越來越受到人們的重視。傳統的乾燥房中送風方式分為氣流上升式和氣流下降式兩種。氣流上升式的乾燥房內氣流自下而上運動，複合熱氣流的自然規律，因而氣流上升的速度和傳熱都較快，在垂直方向上溫差小。氣流下降式的乾燥房內氣流自上而下運動，由風機帶來的乾燥房進出口壓差使氣流循環，乾燥物料平面的溫溼度比較均勻。然而這兩種送風方式在沿乾燥房長度方向即送風方向上都有很大的不均勻性，空氣由送風口進入乾燥房後，壓力和速度都不斷減小，從而影響乾燥房內溫度場、溼度場分布，隨著乾燥過程的進行，不均勻性會越來越明顯，由送風不均勻性帶來的溫度溼度不均勻性會越來越嚴重，風速大的區域物料乾燥的速率快，快速凋萎後縫隙變大，風速再次增加，往往導致乾燥後物料質量參差不齊。當乾燥房進行閉式循環時，不同於傳統乾燥房或密集型乾燥房，在排溼階段與外界空氣的強制交換，改變乾燥房內送風的風量和方向，由速度場不均勻性帶來的溫度場和溼度場不均勻性將會更加嚴重。

為克服傳統乾燥房內溫度場和溼度場不均勻的缺陷，對乾燥房內的熱風風道和物料架進行設計，以減少物料乾燥過程中的水平溫差和垂直溫差，達到均勻乾燥房中物料的乾燥質量目標和節能目標。

技術實現要素：

本實用新型目的在於克服現有熱泵乾燥房的不足，提供一種高效一體化穿流式熱泵乾燥房，不僅解決了保溫效果不好、能量消耗高的問題，還解決了乾燥效果不好的問題，而且造價成本低、結構簡單、可靠性好、製作安裝方便，有效提高了熱泵乾燥房的乾燥效率。

本實用新型通過以下技術方案完成：一種高效一體化穿流式熱泵乾燥房由乾燥房、乾燥室、物料架、熱泵機組、軸流風機、保溫牆體、熱風風道、高溫低溼空氣、輔助風板、風道隔板、進風口、高溫高溼空氣、出風口、排溼口、低溫高溼空氣、新鮮空氣、物料架擋風板和物料託盤組成。其中乾燥房採用長方體結構設計，並設置有保溫牆體，對乾燥房進行保溫，在保溫牆體的一側設置有排溼口，在相鄰的另一側設置有新鮮空氣入口；保溫牆體內外層材料使用彩鋼板，內外彩鋼板之間填充聚氨酯保溫材料；熱風風道與乾燥室之間由風道隔板隔開；乾燥室靠近熱風風道一側有若干進風口，相對一側有若干出風口，且進風口和出風口的位置與物料架上物料託盤之間的空隙相對應。物料架放置在乾燥室內，物料架上有若干物料架擋風板和物料託盤。

工作原理：實際操作過程中，將需要乾燥的物料置於乾燥室的物料託盤上，通過熱風風道中設置的軸流風機將高溫低溼空氣送入乾燥室一側的若干進風口，在從進風口進入乾燥室內部。當高溫低溼空氣通過進風口進入乾燥室後，由於受到物料架設置的物料架擋風板的作用，高溫高溼空氣從物料託盤上方經過託盤網眼穿流到物料託盤下方，高溫低溼空氣使物料的溫度升高，物料中的水分蒸發到空氣中，使得高溫低溼空氣溼度增大成為高溫高溼空氣，最後排出乾燥室。隨後高溫高溼空氣進入熱泵機組加熱除溼，再次成為高溫低溼空氣進入熱風風道，並形成供乾燥氣流流動的循環通道。此外，乾燥室內設置有溫度傳感器和溼度傳感器，並且與控制器相連，當控制器檢測到溫度傳感器傳回來的溫度值高於預先設定的溫度最大值，控制器關閉熱泵機組，此時只有軸流風機工作，直到控制器檢測到溫度傳感器傳回來的溫度值低於預先設定的溫度最大值，控制器啟動熱泵機組；當控制器檢測到溼度傳感器傳回來的溼度值高於預先設定的溼度最大值，控制器啟動熱泵機組中的排溼風機，直到控制器檢測到溼度傳感器傳回來的溼度值低於預先設定的溼度最大值，控制器關閉熱泵機組中的排溼風機。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點：

本實用新型造價成本低、結構簡單、可靠性好、製作安裝方便、乾燥效果好、乾燥效率高。

熱風風道和熱泵機組均內置於乾燥房內，不僅安裝方便，而且熱風風道無需做保溫處理，管道損失的熱量也在乾燥房內。

同時採用循環乾燥方式，可降低產品乾燥所需能耗，降低乾燥成本。

當乾燥室內的溫度過高時，控制系統會啟動自動補新鮮空氣和自動排風操作，以避免高溫對作物等造成的不良影響，保證乾燥產品質量。

附圖說明

圖1：本實用新型的系統結構示意圖；

圖2：本實用新型的側視圖；

圖3：本實用新型乾燥房內物料架結構示意圖。

附圖標記說明：1乾燥房；2乾燥室；3物料架；4熱泵機組；5軸流風機；6保溫牆體； 7熱風風道；8高溫低溼空氣；9輔助風板；10風道隔板；11進風口；12高溫高溼空氣；13出風口；14排溼口；15低溫高溼空氣；16新鮮空氣；17物料架擋風板；18物料託盤。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型的內容做進一步詳細說明。

如圖1至圖3所示，本實用新型所述的一種高效一體化穿流式熱泵乾燥房包括乾燥房（1）、乾燥室（2）、物料架（3）、熱泵機組（4）、軸流風機（5）、保溫牆體（6）、熱風風道（7）、高溫低溼空氣（8）、輔助風板（9）、風道隔板（10）、進風口（11）、高溫高溼空氣（12）、出風口（13）、排溼口（14）、低溫高溼空氣（15）、新鮮空氣（16）、物料架擋風板（17）和物料託盤（18）。

所述乾燥房（1）採用長方體結構設計，並設置有保溫牆體（6），對乾燥房（1）進行保溫，在保溫牆體（6）的一側設置有排溼口（14），在相鄰的另一側設置有新鮮空氣（16）入口。

所述保溫牆體（6）內外層材料使用彩鋼板，內外彩鋼板之間填充聚氨酯保溫材料，保溫性能好，導熱係數低，極大地提升了乾燥房（1）的保溫效果。

所述熱泵機組（4）和熱風風道（7）均安裝在乾燥房（1）內。熱風風道（7）與乾燥室（2）之間由風道隔板（10）隔開，安裝方便，不做保溫處理，因為熱風風道（7）損失的熱量也在乾燥房（1）內，所以該熱風風道（7）損失的熱量小；熱風風道（7）內安裝有輔助風板（9），減小熱風風道（7）內的局部阻力。

所述熱風風道（7）與乾燥室（2）之間由風道隔板（10）隔開。乾燥室（2）靠近熱風風道（7）一側有若干進風口（11），相對一側有若干出風口（13），且進風口（11）和出風口（13）的位置與物料架（3）上物料託盤（18）之間的空隙相對應。

所述物料架（3）放置在乾燥室（2）內，物料架（3）上有若干物料架擋風板（17）和物料託盤（18）。當高溫低溼空氣（8）通過進風口（11）進入乾燥室（2）後，由於受到物料架（3）設置的物料架擋風板（17）的作用，高溫高溼空氣（12）從物料託盤（18）上方經過託盤網眼穿流到物料託盤（18）下方，高溫低溼空氣（8）使物料的溫度升高，物料中的水份蒸發到空氣中，使得高溫低溼空氣（8）溼度增大成為高溫高溼空氣（12），最後排出乾燥室（2）。在乾燥室（2）內設置有整齊排列的物料架（3），需要乾燥的物料放置在物料託盤（18）上，或者在乾燥室（2）內設置懸掛物料架，將需要懸掛的乾燥物料懸掛在懸掛物料架上。

所述乾燥室（2）內設置有溫度傳感器和溼度傳感器，並且與控制器相連，當控制器檢測到溫度傳感器傳回來的溫度值高於預先設定的溫度最大值，控制器關閉熱泵機組（4），此時只有軸流風機（5）工作，直到控制器檢測到溫度傳感器傳回來的溫度值低於預先設定的溫度最大值，控制器啟動熱泵機組（4）；當控制器檢測到溼度傳感器傳回來的溼度值高於預先設定的溼度最大值，控制器啟動熱泵機組（4）中的排溼風機，直到控制器檢測到溼度傳感器傳回來的溼度值低於預先設定的溼度最大值，控制器關閉熱泵機組（4）中的排溼風機。

總之，本實用新型造價成本低、結構簡單、可靠性好、製作安裝方便、乾燥效果好、乾燥效率高。

上述具體實施方式僅是為了使本領域技術人員能夠更好的理解本專利內容，而不應理解為對本實用新型專利保護範圍的限制。本技術領域的普通技術人員，在本實用新型的實質範圍內，做出各種變化或者替代，也應屬於本實用新型的保護範疇。