一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本實(shí)用新型涉及一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]干燥過程是利用熱能使固體物料中的水分汽化并擴(kuò)散到空氣中去的過程。物料表面獲得熱量后，將熱量傳入物料內(nèi)部，使物料中所含的水分從物料內(nèi)部以液態(tài)或氣態(tài)方式進(jìn)行擴(kuò)散，逐漸到達(dá)物料表面，然后通過物料表面的氣膜而擴(kuò)散到空氣中去，使物料中所含的水分逐步減少，最終成為干燥狀態(tài)。所以干燥過程是一個(gè)傳質(zhì)傳熱的過程。
[0003]影響農(nóng)副產(chǎn)品干燥的因素主要有:
[0004](I)空氣的溫度若空氣的相對(duì)濕度不變，溫度愈高，達(dá)到飽和所需的水蒸汽愈多，水分蒸發(fā)就愈容易，干燥速度也就愈快；反之，溫度愈低，干燥速度也就愈慢，產(chǎn)品容易發(fā)生氧化褐變，甚至生霉變質(zhì)。但也不宜采取過度高溫，因?yàn)楣吆扛?，遇過高溫度，使細(xì)胞質(zhì)液迅速膨脹，細(xì)胞壁破裂，使可溶性物質(zhì)流失。此外，原料中的糖因高溫而焦化，有損外觀和風(fēng)味，高溫、低濕還容易引起結(jié)殼現(xiàn)象。在干制過程中，一般采用40?90°C，凡是富含糖分和揮發(fā)油的果蔬，宜用低溫干制。
[0005](2)空氣的相對(duì)濕度如果溫度不變，空氣的相對(duì)濕度愈低，則空氣濕度飽和差愈大，干燥速度愈快，空氣相對(duì)濕度過高，原料會(huì)從空氣中吸收水分。
[0006](3)空氣的流速通過原料的空氣流速愈快、帶走的濕氣愈多，干燥也愈快。因此，人工干燥設(shè)備中，可以用鼓風(fēng)增加風(fēng)速，以便縮短干燥時(shí)間。
[0007](4)原料的種類和狀態(tài)果蔬原料的種類不同，其化學(xué)組成和組織結(jié)構(gòu)也不同，干燥速度也不一致，如原料肉質(zhì)緊密，含糖量高，細(xì)胞液濃度大，滲透壓高，干燥速度快，有些原料如葡萄、李子等果面有一層蠟質(zhì)，阻礙水分的蒸發(fā)，可在干燥前用鹽水處理，將蠟質(zhì)溶解，以增加干燥速度，由于水分是從原料表面向外蒸發(fā)的，因此原料切分的大小和厚薄對(duì)干燥速度有直接的影響，原料切分的愈小，其比表面積愈大，水分蒸發(fā)愈快。原料鋪在烘盤上或曬盤上的厚度愈薄，干燥愈快。
[0008](5)干燥設(shè)備的設(shè)計(jì)及使用人工干燥設(shè)備是否適宜和使用是否得當(dāng)，也是影響干燥速度的主要因素。
[0009]農(nóng)副產(chǎn)品的干燥，在干燥能源的選擇上，太陽能干燥系統(tǒng)與采用常規(guī)能源的干燥系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)勢:
[0010](I)節(jié)省燃料
[0011]常壓下蒸發(fā)一千克水，約需要2.5X103 kj/kg的熱量。考慮到物料升溫所需熱量、爐子燃燒效率等各種因素，有資料估算，干燥一噸農(nóng)副產(chǎn)品，大約要消耗I噸以上的原煤，能耗很大，若采用太陽能干燥則節(jié)能效果非常明顯。
[0012](2)減少對(duì)環(huán)境的污染
[0013]我國大氣污染嚴(yán)重，這主要源于煤，石油等燃燒后的廢氣和煙塵的排放，采用太陽能干燥工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，在節(jié)約化石燃料的同時(shí)，又可以緩解環(huán)境壓力。
[0014](3)運(yùn)行費(fèi)用低
[0015]就初投資而言，太陽能與常規(guī)能源干燥二者相差不大。但是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，采用常規(guī)能源干燥物料其燃料的費(fèi)用是很高的，若采用太陽能干燥，二者前期投資相差不大，但太陽能干燥除風(fēng)機(jī)消耗少量電能外，太陽能是免費(fèi)的。即使太陽能干燥不能完全取代采用常規(guī)能源的干燥手段，通過設(shè)計(jì)使二者有機(jī)結(jié)合，使太陽能提供的能量占到總能量消耗的較大比例，同樣可節(jié)約大量運(yùn)行費(fèi)用。此外，太陽能干燥裝置各部分工作溫度屬中低溫，操作簡單、安全可靠。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0016]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于通過合理的設(shè)計(jì)，達(dá)成了如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]本實(shí)用新型利用空氣式太陽能集熱器直接形成熱風(fēng)的特點(diǎn)，直接對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行熱風(fēng)干燥，提高了熱利用效率。
[0018]本實(shí)用新型通過使用可再生的清潔能源-太陽能，最大程度的降低項(xiàng)目建設(shè)和使用的能耗，減少碳排放。
[0019]本實(shí)用新型在太陽能無法滿足的情況下通過空氣源熱泵進(jìn)行加熱，保證物料干燥溫度的持續(xù)性需求。
[0020]本實(shí)用新型的干燥室可以依據(jù)不同農(nóng)副產(chǎn)品品種的干燥工藝，根據(jù)溫濕度的實(shí)時(shí)反饋，通過PLC控制系統(tǒng)選擇多段式溫濕度控制工藝，以達(dá)到更好的干燥效果。
[0021]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其至少包括:空氣式太陽能集熱器1、風(fēng)管2、干燥室3、止回風(fēng)閥4、循環(huán)風(fēng)機(jī)5、空氣源熱泵烘干機(jī)6、排濕口 7、全熱交換機(jī)8、PLC控制系統(tǒng)9。
[0022]特點(diǎn)是，待干燥的農(nóng)副產(chǎn)品物料放置在干燥室3內(nèi)，通過空氣式太陽能集熱器I集熱，同時(shí)使用循環(huán)風(fēng)機(jī)5將熱量通過風(fēng)管2輸送至室內(nèi)并對(duì)風(fēng)量進(jìn)行控制，低溫的濕空氣通過排濕口 7進(jìn)入全熱交換機(jī)8，全熱交換機(jī)8通過PLC控制系統(tǒng)9根據(jù)室內(nèi)空氣濕度和溫度進(jìn)行不定時(shí)排濕，并且可以提高能源的利用率。當(dāng)太陽能系統(tǒng)溫度達(dá)不到物料干燥溫度要求時(shí)，通過PLC控制系統(tǒng)9轉(zhuǎn)換至空氣源熱泵烘干機(jī)6進(jìn)行加熱。
【附圖說明】
[0023]圖1顯示為本實(shí)用新型的適用的太陽能熱風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型提供一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其至少包括:空氣式太陽能集熱器1、風(fēng)管2、干燥室3、止回風(fēng)閥4、循環(huán)風(fēng)機(jī)5、空氣源熱泵烘干機(jī)6、排濕口 7、全熱交換機(jī)8、PLC控制系統(tǒng)9。
[0025]所述的空氣式太陽能集熱器I將白天收集到的太陽能儲(chǔ)存在其中，在循環(huán)風(fēng)機(jī)5的帶動(dòng)下，以空氣作為傳熱介質(zhì)，將熱量從中，經(jīng)過風(fēng)管2在止回風(fēng)閥4的控制下進(jìn)入到干燥室3中，在干燥室3與農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行完干燥后，通過干燥室3上的排濕口 7排出，傳熱空氣再經(jīng)過全熱交換機(jī)8進(jìn)行吸濕和余熱回收后，再次進(jìn)入到空氣式太陽能集熱器I中，完成空氣的循環(huán)。其中PLC控制系統(tǒng)9通過所述干燥室3和所述空氣式太陽能集熱器I出口處的溫度傳感器、所述干燥室3濕度傳感器的預(yù)埋，可以針對(duì)所述空氣式太陽能集熱器I出口溫度Tl、所述干燥室3內(nèi)的溫度T2、濕度SI進(jìn)行監(jiān)測控制，當(dāng)空氣式太陽能集熱器I的熱量達(dá)不到干燥熱量需求時(shí)，由所述空氣源熱泵烘干機(jī)6進(jìn)行烘干。具體的控制方式為:
[0026]1、溫度控制:
[0027](I)當(dāng)太陽能集熱系統(tǒng)出口溫度Tl彡50°C (可通過所述PLC控制系統(tǒng)9設(shè)定)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入太陽能供熱模式，集熱循環(huán)風(fēng)機(jī)5開始運(yùn)行并通過調(diào)節(jié)太陽能集熱系統(tǒng)進(jìn)口電動(dòng)風(fēng)閥，維持干燥室3內(nèi)溫度50°C左右(可通過所述PLC控制系統(tǒng)9設(shè)定)。當(dāng)干燥室3內(nèi)溫度T2多52°C (可設(shè)定)，集熱循環(huán)風(fēng)機(jī)5停止運(yùn)行。
[0028](2)當(dāng)太陽能集熱系統(tǒng)出口溫度Tl < 400C (可通過所述PLC控制系統(tǒng)9設(shè)定)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入空氣源熱泵干燥模式，空氣源熱泵烘干機(jī)6組開始運(yùn)行，提供所述干燥室3物料干燥熱量需求；當(dāng)干燥室3內(nèi)溫度T2彡400C (可通過所述PLC控制系統(tǒng)9設(shè)定)時(shí)，空氣源熱泵烘干機(jī)6組停止運(yùn)行。
[0029]2、濕度控制:
[0030](I)當(dāng)干燥室3內(nèi)濕度SI (可通過所述PLC控制系統(tǒng)9設(shè)定)時(shí)，全熱回收器開始運(yùn)行，進(jìn)行排濕；
[0031](2)當(dāng)干燥室3內(nèi)濕度SI < S (可通過所述PLC控制系統(tǒng)9設(shè)定)時(shí)，全熱回收器停止運(yùn)行。
[0032]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其包括:空氣式太陽能集熱器(1)、風(fēng)管(2)、干燥室(3)、止回風(fēng)閥(4)、循環(huán)風(fēng)機(jī)(5)、空氣源熱泵烘干機(jī)(6)、排濕口(7)、全熱交換機(jī)(8)、PLC控制系統(tǒng)(9)，特征在于，所述空氣式太陽能集熱器(I)將白天收集到的太陽能儲(chǔ)存在其中，在循環(huán)風(fēng)機(jī)(5)的帶動(dòng)下，以空氣作為傳熱介質(zhì)，將熱量從所述空氣式太陽能集熱器(I)中，經(jīng)過所述風(fēng)管(2 )在止回風(fēng)閥(4)的控制下進(jìn)入到所述干燥室(3)中，在所述干燥室(3)與農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行完換熱與除濕后，通過所述干燥室(3)上的排濕口(7)排出，所述傳熱空氣再經(jīng)過全熱交換機(jī)(8)進(jìn)行吸濕和余熱回收后，再次進(jìn)入到所述空氣式太陽能集熱器(I)中，完成空氣的循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其特征在于:利用所述空氣式太陽能集熱器(I)直接使用空氣作為傳熱介質(zhì)的特點(diǎn)，經(jīng)過所述的風(fēng)管(2)進(jìn)入所述的干燥室(3)內(nèi)，直接對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行熱風(fēng)干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其特征在于:在太陽能無法滿足的情況下，通過所述空氣源熱泵烘干機(jī)(6)進(jìn)行加熱，保證物料干燥溫度的持續(xù)性需求。
4.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)管(2)進(jìn)入所述干燥室(3)的入風(fēng)口位于干燥室下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述排濕口(7)位于所述干燥室(3)上方，入風(fēng)口的斜對(duì)角線處。
6.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其特征在于:在所述的排濕口(7)設(shè)置所述的全熱交換機(jī)(8)，可以進(jìn)行排濕和余熱回收。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種面向多種農(nóng)副產(chǎn)品的空氣式太陽能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其至少包括：空氣式太陽能集熱器1、風(fēng)管2、干燥室3、止回風(fēng)閥4、循環(huán)風(fēng)機(jī)5、空氣源熱泵烘干機(jī)6、排濕口7、全熱交換機(jī)8、PLC控制系統(tǒng)9。特點(diǎn)是，物料放置在干燥室3內(nèi)，通過空氣式太陽能集熱器1集熱，使用循環(huán)風(fēng)機(jī)5將熱量輸送至干燥室3，全熱交換機(jī)8根據(jù)室內(nèi)空氣濕度和溫度進(jìn)行排濕。當(dāng)太陽能系統(tǒng)溫度達(dá)不到物料干燥溫度要求時(shí)，通過控制轉(zhuǎn)換至空氣源熱泵烘干機(jī)6進(jìn)行加熱。本實(shí)用新型有益效果在于，利用空氣式太陽能集熱器1直接對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行熱風(fēng)干燥，在太陽能無法滿足時(shí)通過空氣源熱泵烘干機(jī)6進(jìn)行加熱，根據(jù)PLC控制系統(tǒng)9實(shí)時(shí)反饋，選擇多段式溫濕度控制工藝。
【IPC分類】F24J2-00, F24J2-30, F26B21-04, F26B21-06
【公開號(hào)】CN204574760
【申請?zhí)枴緾N201420805102
【發(fā)明人】蘇樹強(qiáng), 蘇朋, 王磊磊
【申請人】江蘇容光能源科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年12月19日