CN106482497A - 一种基于涡流管制冷技术的干燥装置 - Google Patents

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杨昭
张雷
王玉童
赵松松
罗娜
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Tianjin University
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure

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Abstract

本发明公开了一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，包括压缩机，储气罐，冷凝器，送风口，烘干箱，物料架，除湿换热器，涡流管，第一控制阀，第二控制阀，第三控制阀和第四控制阀，涡流管由涡流管进口、涡流管热端和涡流管冷端组成，压缩机的出口与储气罐的进口相连，储气罐的出口通过第二控制阀与涡流管进口相连，涡流管热端分为两路，一路通过第四控制阀与送风口相连，另一路通过第三控制阀与冷凝器相连，冷凝器的出口与送风口相连，送风口安装于烘干箱的侧壁上部，烘干箱内设有物料架，烘干箱的侧壁下部与除湿换热器相连，涡流管冷端通过第一控制阀与除湿换热器相连。本发明装置简化设备结构，减少运动部件，提高设备的运行可靠性。

Description

一种基于涡流管制冷技术的干燥装置
技术领域
本发明涉及一种干燥装置，具体的说，是涉及食品、农副产品、药品、生物化工制品等其它产品脱水干燥时使用的干燥装置。
背景技术
为了便于物料的包装、运输、贮藏、加工和使用，常通过干燥的方法将物料中的自由水和结合水除去，工程上常用的干燥方法有机械法、加热法和化学吸附法等，其中加热法是最古老、最常用的干燥方法。常规的加热干燥装置主要通过电加热或者燃料燃烧来获得所需要的热能，利用热空气将热量传递给物料，使其中的水分汽化并由空气带走，从而实现物料干燥脱水的目的，但是这种方法不仅能源利用率低，而且易造成环境污染。近年来对于中低干燥温度要求的物料，常采用蒸汽压缩式热泵干燥***，蒸汽压缩式热泵干燥装置具有高效节能环保的特点，得到了较快的发展。但是受制于热泵循环工质的热物性和安全限制，其干燥温度不能太高，对于较高干燥温度要求的物料，尤其100℃以上温度，热泵干燥装置表现出其应用的局限性，同时由于热泵干燥温度低，传热温差小，干燥时间增加，并且热泵干燥***结构复杂，易出故障。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，相比于传统热泵***，本发明装置简化设备结构，减少运动部件，提高设备的运行可靠性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，包括压缩机，储气罐，冷凝器，送风口，烘干箱，物料架，除湿换热器，涡流管，第一控制阀，第二控制阀，第三控制阀和第四控制阀，所述涡流管由涡流管进口、涡流管热端和涡流管冷端组成，所述压缩机的出口与所述储气罐的进口相连，所述储气罐的出口通过第二控制阀与所述涡流管进口相连，所述涡流管热端分为两路，一路通过第四控制阀与所述送风口相连，另一路通过第三控制阀与所述冷凝器相连，所述冷凝器的出口与送风口相连，所述送风口安装于所述烘干箱的侧壁上部，所述烘干箱内设有物料架，烘干箱的侧壁下部与所述除湿换热器相连，所述涡流管冷端通过第一控制阀与除湿换热器相连。
所述除湿换热器为间壁式换热器，一侧通过所述涡流管冷端的气体，另一侧通过所述烘干箱的回风气。
所述通过所述第三控制阀和第四控制阀联合控制所述烘干箱的进口送风温度，以满足不同干燥温度要求的物料。
所述涡流管热端的出口温度至少为140℃，涡流管冷端最低温度为-50℃。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.利用涡流管代替热泵循环***，简化***结构，减少运动部件使用，提高设备安全运行效率。
2.通过第三控制阀、第四控制阀的联合控制，来控制烘干箱进口送风温度，从而满足不同干燥温度要求的物料。
3.涡流管热端出口温度能达到140℃以上，冷端温度可达-50℃，能够使干燥物料温度范围扩大。
附图说明
图1是本发明干燥装置的结构示意图。
图2是涡流管的结构示意图。
附图标记：1-压缩机，2-储气罐，3-冷凝器，4-送风口，5-烘干箱，6-物料架，7-除湿换热器，8-第一控制阀，9-第二控制阀，10-涡流管，11-第三控制阀，12-第四控制阀，13-涡流管冷端，14-涡流管进口，15-涡流管热端
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1所示，本发明的一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，包括压缩机1、储气罐2、冷凝器3、送风口4、烘干箱5、物料架6、除湿换热器7、涡流管10、第一控制阀8、第二控制阀9、第三控制阀11和第四控制阀12。图2为涡流管10示意图，包括涡流管冷端13，涡流管进口14，涡流管热端15。所述压缩机1出口与储气罐2进口相连，储气罐2出口通过第二控制阀9与涡流管进口14相连，涡流管热端15产生气体分成两路，一路通过第四控制阀12与送风口4相连，另一路通过第三控制阀11与冷凝器3相连，冷凝器3出口与送风口4相连，送风口4安装于烘干箱5侧壁上部，所述烘干箱5内有物料架6，烘干箱5侧壁下部与除湿换热器7相连，涡流管冷端13通过第一控制阀8与除湿换热器7相连，除湿换热器7为间壁式换热器，一侧通过涡流管冷端13产生的气体，另一侧通过烘干箱5回风气体。
本***的具体运行过程为：当***开始工作时，压缩机1压缩空气储存于储气罐2中，经第二控制阀9控制进入涡流管10中的总气体量，气体经涡流管10内发生器产生冷热两股气体，其中热端气体由涡流管热端15分成两路，第一路经第三控制阀11进入冷凝器3冷却，第二路经第四控制阀12与冷却后的第一路混合后进入送风口4，由送风口4进入烘干箱5，高温低湿的气体在烘干箱5内对物料架6上的物料进行干燥，变成高温高湿气体，然后进入除湿换热器7热气侧，涡流管冷端13产生的低温气体经第二控制阀8进入除湿换热器7冷气侧，在除湿换热器7中高温高湿气体被降温除湿，除湿过程产生的冷凝水排出***，除湿换热器两端出口处的气体混合后进入压缩机，从而完成一个循环。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，其特征在于，包括压缩机，储气罐，冷凝器，送风口，烘干箱，物料架，除湿换热器，涡流管，第一控制阀，第二控制阀，第三控制阀和第四控制阀，所述涡流管由涡流管进口、涡流管热端和涡流管冷端组成，所述压缩机的出口与所述储气罐的进口相连，所述储气罐的出口通过第二控制阀与所述涡流管进口相连，所述涡流管热端分为两路，一路通过第四控制阀与所述送风口相连，另一路通过第三控制阀与所述冷凝器相连，所述冷凝器的出口与送风口相连，所述送风口安装于所述烘干箱的侧壁上部，所述烘干箱内设有物料架，烘干箱的侧壁下部与所述除湿换热器相连，所述涡流管冷端通过第一控制阀与除湿换热器相连。
2.根据权利要求1所述一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，其特征在于，所述除湿换热器为间壁式换热器，一侧通过所述涡流管冷端的气体，另一侧通过所述烘干箱的回风气。
3.根据权利要求1所述一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，其特征在于，所述通过所述第三控制阀和第四控制阀联合控制所述烘干箱的进口送风温度，以满足不同干燥温度要求的物料。
4.根据权利要求1所述一种基于涡流管制冷技术的干燥装置，其特征在于，所述涡流管热端的出口温度至少为140℃，涡流管冷端最低温度为‐50℃。
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