CN102914138B - 一种基于湿度控制的风机内置烘房 - Google Patents

Abstract

本发明针对不宜流动的物料设计公开了一种基于湿度控制的风机内置烘房，包括保温墙体、气流循环***、加热***、物料装载***和温湿度控制***；烘房在变温干燥技术的基础上，结合了湿度控制干燥技术，烘房内部空气湿含量在20～90g/kg干空气之间变化，加热***的温度在20～80℃内随物料的干燥状态而变化。本发明结构简单，烘房内部各点的温湿度分布均匀，干燥能耗明显降低，并能够使物料的营养成分和色泽得到良好的保存，保证了干燥后的品质。本发明对物料适应性强，适用于大多数农产品的干燥。

Description

一种基于湿度控制的风机内置烘房

技术领域

本发明属于干燥技术领域，针对不宜流动的物料特别涉及一种基于湿度控制的风机内置烘房。

背景技术

传统烘房通过在墙体两侧设立一个或多排搅拌风机实现扰流的效果，但是不能很好的保证料车内物料前后及上下温度与湿度均匀一致，因此衍生出摆盘、翻果、出房等必不可少但却耗时耗力的人工操作，效率低下，干燥时间长，能耗和生产成本较高，同时会无意间造成一定的人工污染。

将两台或多台轴流风机作为一个气流循环单元置于烘房中部，结合导风板组成气流循环回路，可保证左、右两侧料车内物料不同位置处温湿度及风速的一致性，同时气流循环***采用连续或间歇工作的方式，改善了物料干燥的均匀性。当烘房内部不同监测点的湿度值最大相差3％时，多台轴流风机共同组成循环回路，形成干燥-缓苏-干燥-缓苏-干燥这一脉动式的传质过程，不仅确保干燥更加均匀，也降低了能耗。在干燥工艺上运用流体质量控制方法和湿度控制理论，将变温干燥技术与湿度控制干燥技术相结合，一方面能够充分利用加热介质的吸湿能力，抑制物料表面的结壳，促进内部水分的逸散，另一方面可以在很大程度上增强介质的传热效率，提高对流换热系数，从而使物料降至终了含水率的时间大大降低，节约了能耗，同时避免了倒盘，再烘干等费时费人工的操作，提高烘房的干燥效率。

目前大部分关于烘房结构的专利中，热气流均通过安装在烘房内侧壁的散热器加热，并由上部的旋转风机扰流，如中国专利201010547957.X公开的一种腌腊产品热烘房，中国专利200720076299.4公开的烘房结构，虽能实现精确控温，但是不能很好地实现烘房环境的温湿度在不同位置的一致性，从而无法保证干燥过程均匀性，干燥时间过长，物料品质不均一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术烘房针对不宜流动的物料在干制过程中存在的问题，结合变温控制干燥技术及湿度控制干燥技术，提供一种基于湿度控制的风机内置烘房，具备结构简单，能够保证物料干燥过程的均匀性，干燥成本和能耗低，干燥时间较短，且干燥后形态、品质俱佳，生产过程清洁、环保，对物料适应性强等特点，从而满足现代工业化生产及发展要求。一种基于湿度控制的风机内置烘房，由气流循环***、加热***、物料装载***、温湿度控制***和保温墙体2组成，所述烘房干燥在温度控制干燥技术的基础上，结合了湿度控制干燥技术，且随着烘房内部空气湿含量的变化，加热***的温度也是变化的，其中烘房内部的气流速度为0～20m/s，空气湿含量在20～90g/kg干空气之间变化，加热***在20～80℃内随物料的干燥状态而变化。所述湿度控制干燥技术包括：(一)在烘房的整个干燥过程中，干燥前期不排潮，待空气湿含量增加至20～90g/kg干空气之间的设定值后开始强制排潮，空气湿含量不断降低，到达设定的平衡点后停止排潮，烘房内的湿含量又继续增加，进入下一干燥阶段后空气湿含量及平衡点的设定参数相比前一阶段依次降低，如此持续至干燥过程结束；(二)烘房内部的气流循环***采用连续或间歇工作的方式，当烘房内部不同监测点的湿度值最大相差3％时，两台或多台轴流风机组成气流循环回路，从而均衡环境内部各点的温度与湿度。

所述气流循环***包括一个或多个气流循环单元，同时每个单元由两台或多台轴流风机12及导风板6组成，轴流风机12平行置于烘房中部，导风板6紧贴散热管5并正对风机位置固定，所述导风板6由挡片10和支架9组成；

所述加热***包括散热管5、加热器装置17、压力泵16、加热介质及加热介质进出管道7，带翅片的散热管5立于左、右墙体内侧，并分别与进出管道7，压力泵16及加热器装置17相连；

所述物料装载***由料车3和导轨11组成，料车3水平置于烘房内导轨11上并呈左右对称排列，所述料车3由装载料盘8的料架19焊接于车架18上，脚轮20固接于车架18底部；

所述温湿度控制***包括温湿度自动控制装置15、温湿度传感器14、进气孔4及排潮风机1，温湿度自动控制装置15的信号输入端与温湿度传感器14的信号线相连，信号输出端与压力泵16及排潮风机1的控制线相连，温湿度传感器14穿过墙体保温层***至烘房内部远离散热管5位置，进气孔4开在左、右墙体上，排潮风机1置于顶部并与烘房内部连通。

所述气流循环单元的两台或多台轴流风机12a及12b采用不同的转向构成局部正压与负压区，结合导风板6共同组成了气流循环回路。

所述散热管5带有翅片，散热管5的安装位置紧贴墙壁，保证由进气孔4进入烘房内的空气马上被加热；所述进气孔4包含多列，开在左、右墙体上偏离轴流风机12中心线的轴流区域，位于烘房顶部的排潮风机1开启时实现烘房强制快速排潮，关闭时通过进气孔自动排潮。

所述干燥前期空气湿含量及平衡点参数在设定时应避免物料在高湿环境下由于物料温度低于露点温度而在表面产生结露，所述轴流风机12采用连续或间歇工作的方式，当烘房内部不同监测点的湿度值最大相差3％时，轴流风机同时启动形成循环回路。

所述烘房内部风速控制范围为0～20m/s，温度控制范围为20～80℃，精度±0.5℃，湿度监控范围为0～100％RH，精度为±2.0％RH。

具备以上结构特点的一种基于湿度控制的风机内置烘房与现有技术相比，主要具有以下几个方面的优点：

1、在物料干燥上，本发明采用风机中置的气流循环结构，结合变温干燥技术和湿度控制干燥技术，确保物料在不同位置处温湿度与风速的一致性，从而实现干燥过程均匀一致，保证干燥后物料的形态和品质。

2、在生产成本和能源消耗上，本发明运用流体质量控制方法和湿度控制理论指导干燥工艺，一方面能够充分利用加热介质的吸湿能力，抑制物料表面的结壳，促进内部水分的逸散，另一方面可以在很大程度上增强介质的传热效率，提高对流换热系数，从而使物料降至终了含水率的时间大大降低，节约了能耗，降低了成本。

3、在物料适应性上，本发明能够适应颗粒尺寸、形状以及密度相差较大的物料，适用于大多数农产品的干燥。

附图说明

图1为本发明一种基于湿度控制的风机内置烘房的结构示意图的主视图

图2为本发明一种基于湿度控制的风机内置烘房的结构俯视图，为图1中A-A面剖视图

图中，1排潮风机；2保温墙体；3料车；4进气孔；5散热管；6导风板；7进出管道；8料盘；9支架；10挡片；11导轨；12轴流风机；13保温门；14温湿度传感器；15温湿度自动控制装置；16压力泵；17加热器装置；18车架；19料架；20脚轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1和图2所示分别为本发明的结构主视图和结构俯视图，一种基于湿度控制的风机内置烘房包括气流循环***、加热***、物料装载***、温湿度控制***和保温墙体组成。

轴流风机12a和12b工作时，热气流经风机叶轮加速后对料车内物料进行干燥，气流温度逐渐降低，湿度逐渐增加，成为低温高湿气体，后经左右墙体内侧的散热管不断加热，并相继在导风板的作用引导热气流反向回风，实现在负压的吸附作用下对另一侧物料进行干燥，从而完成单元的气流循环回路和物料干燥过程；与此同时，加热***将加热器装置与带翅片的散热管通过压力泵进行连接，温度传感器检测到气流温度接近阶段设定值时，控制压力泵的转速从而抑制传热介质的流动速度实现温度的精确控制。

结合流体质量控制方法和湿度控制理论，当烘房干燥处于排潮阶段时，湿度传感器监测到内部气体湿度高于阶段设定值，温湿度自动控制装置控制排潮风机开启。其中，进气孔包含多列，开在左、右墙体上偏离风机中心线的轴流区域。当排潮风机打开后，外界干空气在轴流的作用下由进气孔进入烘房并在散热管的作用下马上被加热，同时排潮风机强制向外排潮，综合的效果便降低了烘房内的空气湿含量，完成对干燥室内空气湿度的快速调控过程。排潮阶段转换后，烘房内部气体湿度低于设定值，排潮风机关闭，气流通过左右墙体上的进气孔实现自动缓速排潮。

本发明的具体工作过程为：①开启温湿度自动控制装置15，设置不同阶段的温湿度参数，依次开启轴流风机12，加热器装置17，压力泵16和排潮风机1；②将需干燥物料均匀摆放于料盘8内并置于料车3上；③当干燥室内气流温度达到预设值后，推动料车3沿轨道11至干燥室内对应风机干燥区域，保证料盘8内物料均被气流冲刷包裹，随后紧闭保温门13，物料开始在设定参数下进行干燥。

在物料干燥过程中，根据物料特性及焓湿图设定干燥阶段和温湿度技术参数，确保介质以较高的焓值进行传热，同时应避免物料在干燥前期产生结露现象；温湿度自动控制装置15通过传感器14监测并控制位于烘房顶部的排潮风机1开闭和加热器装置17及压力泵16的工作状态来调节干燥室内气流的温湿度；改变电机变频器的频率从而调节轴流风机12的出口风速，并在湿度控制模式下以连续或间歇方式工作，当烘房内部不同监测点的湿度值最大相差3％时风机处于工作状态，形成干燥-缓苏-干燥-缓苏-干燥脉动式的传质过程，达到使物料在干燥过程中均匀受热及节能的目的。

本发明对物料适应性强，适用于大多数农产品的干燥。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于湿度控制的风机内置烘房，其特征在于： 

其由气流循环***、加热***、物料装载***、温湿度控制***和保温墙体(2)组成，所述烘房干燥在温度控制干燥技术的基础上，结合了湿度控制干燥技术，且随着烘房内部空气湿含量的变化，加热***的温度也是变化的，烘房内部的气流速度为0～20m/s，空气湿含量在20～90g/kg干空气之间变化，加热***在20～80℃内随物料的干燥状态而变化；其中， 

所述气流循环***包括一个或多个气流循环单元，同时每个单元由两台或多台轴流风机(12)及导风板(6)组成，轴流风机(12)平行置于烘房中部，导风板(6)紧贴散热管(5)并正对风机位置固定，所述导风板(6)由挡片(10)和支架(9)组成； 

所述加热***包括散热管(5)、加热器装置(17)、压力泵(16)、加热介质及加热介质进出管道(7)，带翅片的散热管(5)立于左、右墙体内侧，并分别与进出管道(7)，压力泵(16)及加热器装置(17)相连； 

所述物料装载***由料车(3)和导轨(11)组成，料车(3)水平置于烘房内导轨(11)上并呈左右对称排列，所述料车(3)由装载料盘(8)的料架(19)焊接于车架(18)上，脚轮(20)固接于车架(18)底部； 

所述温湿度控制***包括温湿度自动控制装置(15)、温湿度传感器(14)、进气孔(4)及排潮风机(1)，温湿度自动控制装置(15)的信号输入端与温湿度传感器(14)的信号线相连，信号输出端与压力泵(16)及排潮风机(1)的控制线相连，温湿度传感器(14)穿过墙体保温层***至烘房内部远离散热管(5)位置，进气孔(4)开在左、右墙体上，排潮风机(1)置于顶部并与烘房内部连通。 

2.根据权利要求1中所述的一种基于湿度控制的风机内置烘房，其特征 在于，所述湿度控制干燥技术包括：(一)在烘房的整个干燥过程中，干燥前期不排潮，待空气湿含量增加至20～90g/kg干空气之间的设定值后开始强制排潮，空气湿含量不断降低，到达设定的平衡点后停止排潮，烘房内的湿含量又继续增加，进入下一干燥阶段后空气湿含量及平衡点的设定参数相比前一阶段依次降低，如此持续至干燥过程结束；(二)烘房内部的气流循环***采用连续或间歇工作的方式，当烘房内部不同监测点的湿度值最大相差3％时，两台或多台轴流风机组成气流循环回路，从而均衡环境内部各点的温度与湿度。 

3.根据权利要求1所述的一种基于湿度控制的风机内置烘房，其特征在于，所述气流循环单元的两台或多台轴流风机(12a与12b)采用不同的转向构成局部正压与负压区，结合导风板(6)共同组成了气流循环回路。 

4.根据权利要求1所述的一种基于湿度控制的风机内置烘房，其特征在于，所述散热管(5)带有翅片，散热管(5)的安装位置紧贴墙壁，保证由进气孔(4)进入烘房内的空气马上被加热；所述进气孔(4)包含多列，开在左、右墙体上偏离轴流风机(12)中心线的轴流区域，位于烘房顶部的排潮风机(1)开启时实现烘房强制快速排潮，关闭时通过进气孔自动排潮。 

5.根据权利要求2所述的一种基于湿度控制的风机内置烘房，其特征在于，所述干燥前期空气湿含量及平衡点参数在设定时应避免物料在高湿环境下由于物料温度低于露点温度而在表面产生结露，所述轴流风机(12)采用连续或间歇工作的方式，当烘房内部不同监测点的湿度值最大相差3％时，轴流风机同时启动形成循环回路。 

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的一种基于湿度控制的风机内置烘房，其特征在于，所述烘房内部风速控制范围为0～20m/s，温度控制范围为20～80℃，精度±0.5℃，湿度监控范围为0～100％RH，精度为±2.0％RH。