CN108180754A - 一种箱式烘干机湿空气脱水装置 - Google Patents

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蒋雅茜
胡王杰
张建军
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Abstract

本发明公开了一种箱式烘干机湿空气脱水装置，包括冷却风机、脱水装置箱体、冷却器、风向控制板、盛水盘、排风口、回风口和排水管：箱体的同一面两侧分别设置有排风口和回风口，其内部安装有冷却器和风向控制板；盛水盘安装在冷却器下端与箱体内底部相交接部位，并设置有排水管；冷却风机安装在箱体外，冷却器的顶部；通过冷却风机不断向冷却器吹送冷空气进而对烘干室排出气体进行冷凝除湿，实现烘干热气体的再利用；通过可旋转的风向控制板实现除湿与否工作状态的切换。该箱式烘干机湿空气脱水装置经济节能，除湿效果好，可解决目前箱式烘干机排湿不彻底，能耗过高等问题，提高烘干机的烘干均匀性，缩短烘干时间，节约能耗。

Description

一种箱式烘干机湿空气脱水装置
技术领域
本发明涉及一种农业机械的烘干技术领域，具体涉及一种箱式烘干机湿空气脱水装置。
背景技术
相关数据表明,国内粮食烘干机械的保有量正以每年50%左右的增速快速攀升，每年为国家挽回数以万吨计的粮食。中国报告大厅分析2017年粮食烘干机行业前景认为，粮食烘干机市场前景无限，但确是我国农机化的短板，并处于混战阶段，产品技术含量低、自动化水平差、成熟机型不多、产品种类少、能耗高等问题亟待解决。
针对目前在用的箱式烘干机分析，烘干机采用的热源是热风炉提供的纯净热风或电热管加热产生的纯净热风，热风由箱内高温高湿轴流风机进行吹送来对物料各层进行除湿烘干，由烘干机中的百叶窗式排湿口自然排湿。
百叶窗式压力排湿方式：在烘干箱内因高温空气吸收水分使得烘干室内压力升高，到达一定值后打开排湿窗进行排湿。使用这种排湿方式，湿空气排出的同时带走大量的热量，然后再重新从大气中冲入新鲜的低温干燥空气进入烘干室重新加热，能耗损失大，需要长时间加热烘干室外的冷空气，来替换烘干室内高温的空气。这种形式的排湿也不能完全排净湿空气，在排湿一段时间后，烘干室内压力下降到预定值以下，排湿窗关闭，但是烘干室内仍有大量湿空气未被排除。且烘干室内长期处于高湿状态，物料烘烤效果不好。
国家专利文献CN103968658A公开了一种空气源热泵水循环加热及水循环冷凝除湿烘干装置，包括室外机、室内机、烘干房、循环泵以及连接水管、控制器和电路。该装置利用水循环进行冷凝除湿，具有一定的效果，但该装置结构复杂，组件较多，投入成本较大，且其中的冷媒介质也需不断循环降温才能继续使用，功耗略大。所以在满足除湿的基础上，需要一种更为经济、节能的湿空气脱水除湿装置。
发明内容
针对目前烘干装置存在的所述问题，本发明的目的在于：提供一种经济节能的箱式烘干机湿空气脱水装置，脱水除湿采用冷空气冷凝除湿方式，能量损失小，操作简单。
本发明采用的技术方案是：一种箱式烘干机湿空气脱水装置包括冷却风机、脱水装置箱体、冷却器、风向控制板、盛水盘、排风口、回风口和排水管，其中，脱水装置箱体的同一面两侧分别设置有排风口和回风口，内部安装有冷却器和风向控制板；盛水盘安装在冷却器下端与脱水装置箱体内底部相交接部位，并设置有排水管，用于对烘干热空气冷凝析出水分的排出；冷却风机安装在脱水装置箱体外冷却器的顶部，通过冷却风机不断向冷却器吹送冷空气进而对烘干室排出气体进行冷凝除湿，实现烘干热气体的再利用。
进一步地，冷却器一侧设置有密封板，密封板的一端通过铰链与风向控制板连接。风向控制板可绕铰链旋转，通过调节风向控制板实现除湿和非除湿工作状态的切换。
进一步地，由于密封板和风向控制板的存在，烘干室排出的气流在脱水装置箱体内只能按规定路线进行运动：当风向控制板与密封板呈垂直状态，即除湿工作状态时，烘干室内高温高湿的热空气从回风口进入，再通过冷却器，与冷却器进行热交换后被降温至水蒸气的冷凝点结露脱湿，脱湿后的低温干燥空气进入热交换器进行再次加热；当风向控制板与密封板并排成一个平面，即非除湿工作状态时，烘干室内高温低湿的热空气从回风口进入，而不再经过冷却器，直接进入加热室被热交换器再次加热。
进一步地，冷却器是由中空的带翅片的钢管交错排列的阵列组成，钢管阵列沿两端分别穿过上密封板和盛水盘并伸出至脱水装置箱体的外部。冷却风机与冷却器的钢管阵列中空管道相通，当冷却风机工作时，被吹出的冷风从钢管阵列中空管道流过，实现对冷却器的冷却。烘干室排出的湿空气与冷却器的阵列钢管外壁进行热交换，热量被冷却风机不断吹送的冷空气带走。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：
1.解决目前箱式烘干机排湿不彻底的问题。目前箱式烘干机采用百叶窗式压力排湿，受压力阈值影响，烘干室内湿度很大。本发明利用冷空气冷凝除湿，使得整个烘干室内持低湿度状态，提高烘烤物料的品质。
2.解决目前箱式烘干机用时长能耗过高的问题。采用冷空气冷凝除湿，低湿状态使整体的烘干时间大大缩短，减少热交换器的供热时间降低了能耗。相比目前箱式烘干机百叶窗式排湿方式的把烘干室内高温气体的热量全部排出，本发明通过降低这高温气体的部分热量脱水以降低湿度，更为节能。
3.减少气体阻力能量损失。本发明利用风向控制板能实现除湿与否工作状态的切换，便于减少非除湿工作过程烘干室气体经过冷却器密置钢管的阻力。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为风向控制板与密封板呈垂直状态时本发明A向剖视图；
图3为风向控制板与密封板并排成一个平面时本发明A向剖视图；
图4为表示本发明的工作示意图；
图5为本发明的B向剖视图。
其中1为冷却风机，2为脱水装置箱体，3为风向控制板，4为冷却器，5为排水管，6为排风口，7为回风口，8为盛水盘，9为烘干箱体，10为烘干室，11为回风口，12为加热风机组，13为高温气体入口，14为热交换器，15为进风道，16为密封板，17为上密封板。
具体实施方式：
如图1所示，一种箱式烘干机湿空气脱水装置，包括冷却风机1、脱水装置箱体2、冷却器4、风向控制板3、盛水盘8、排风口6、回风口7和排水管5，并与烘干箱体9相连接。
如图5所示，冷却风机1与冷却器4的钢管阵列中空管道相通，钢管阵列沿两端分别穿过上密封板17和盛水盘8。冷却风机1将冷空气不断吹送通过冷却器4的带翅片的密置钢管内，来实现对烘干室排出高温高湿气体的冷凝。
如图2和图4所示，除湿工作过程（烘干恒温阶段，回风口7进入气体湿度大时），风向控制板与密封板呈垂直状态时，打开冷却器4。冷却风机1工作，对冷却器4进行冷却。由于密封板16和风向控制板3的存在，烘干室排出的气流在脱水装置箱体2内只能按规定路线进行运动：烘干室10中高温高湿空气通过回风口11从回风口7进入脱水装置箱体2，经过冷却器4中带翅片的交错排列的阵列钢管进行热交换，当气流温度降低至露点温度时，水分冷凝析出，滴入盛水盘8，进而通过排水管5排出。除湿后的气体在加热风机组12作用下，经过与高温气体入口13相通的换热器14重新加热，再通过排风口6，进风口15进入烘干室10，实现再利用。
除湿工作过程时干燥介质空气的循环路线是：回风口7、冷却器4、加热风机组12、热交换器14、排风口6、进风口15、烘干室10、回风口11、回风口7。
如图3和图4所示，非除湿工作过程（烘干升温初期和烘干降温阶段，回风口7进入的气体湿度小时），风向控制板3与密封板16并排成一个平面，冷却器4被关闭，冷却风机1不工作。由于密封板16和风向控制板3的存在，烘干热空气只能按规定路线运动：烘干室10中高温低湿空气通过回风口11从回风口7进入脱水装置箱体2，气体直接在加热风机组12作用下，经过换热器14加热，再通过排风口6，进风口15进入烘干室10，实现再利用。
因此，非除湿工作过程时干燥介质空气的循环路线是：回风口7 、加热风组12、热交换器14、排风口6、进风口15 、烘干室10、回风口11、回风口7。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明，因此,无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种箱式烘干机湿空气脱水装置，其特征在于：包括冷却风机（1）、脱水装置箱体（2）、冷却器（4）、风向控制板（3）、盛水盘（8）、排风口（6）、回风口（7）和排水管（5）；脱水装置箱体（2）的同一面两侧分别设置有排风口（6）和回风口（7），脱水装置箱体（2）内部安装有冷却器（4）和风向控制板（3）；盛水盘（8）安装在冷却器（4）下端与脱水装置箱体（2）内底部相交接部位，并设置有排水管（5）；冷却风机（1）安装在脱水装置箱体（2）外部冷却器（4）的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种箱式烘干机湿空气脱水装置，其特征在于：冷却器（4）一侧设置有密封板（16），密封板（16）的一端通过铰链与风向控制板（3）连接。
3.根据权利要求1所述的一种箱式烘干机湿空气脱水装置，其特征在于：冷却器（4）安装在脱水装置箱体（2）内部一侧，有密封板（16）的面位于箱体内中部。
4.根据权利要求1所述的一种箱式烘干机湿空气脱水装置，其特征在于：冷却器（4）和风向控制板（3）的宽度各占脱水装置箱体（2）内宽的一半。
5.根据权利要求1所述的一种箱式烘干机湿空气脱水装置，其特征在于：冷却器（4）是由中空的带翅片的钢管交错排列的阵列组成，钢管阵列沿两端分别穿过上密封板（17）和盛水盘（8）并伸出至脱水装置箱体（2）的外部。
6.根据权利要求1所述的一种箱式烘干机湿空气脱水装置，其特征在于冷却风机（1）与冷却器（4）的钢管阵列中空管道相通。
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