专利名称：除湿速率控制方法以及实现除湿速率控制的热泵干燥机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气流干燥的除湿速率控制方法，还涉及一种可实现除湿速率控制的热 泵干燥机。
背景技术：
目前，常见的干燥机一般具有一气流通道，在气流通道中设置冷却装置和加热装置， 冷却装置和加热装置可分别为热泵的蒸发器和冷凝器，气流通道上设有使气流依次流经冷 却装置和加热装置的风机。使用时，启动冷却装置、加热装置和风机，干燥介质如空气流 经冷却装置时，干燥介质中的水蒸气遇冷凝结在冷却装置上实现除湿，然后干燥介质再经 过加热装置加热处理后从气流通道中流出。这种热泵干燥机可提供绝对湿度更低的干燥介 质对物料进行干燥。
如图1所示的风量与除湿速率的关系图，当干燥介质温度和湿度一定时，当风量较低 时，随着风量增加，除湿速率提高，在某一风量值GO上除湿速率出现最大值，随着风量继 续增加，除湿速率降低。此外，由于风量值GO随干燥介质温度或湿度的变化而变化，而干 燥介质温度和湿度随干燥过程的推移或不同物料的变化较大，所以干燥过程风量值G0是一 个较大的变化范围。
现有的热泵干燥机在应用上，风量值GO是难以准确定位的，因此无法实现最大除湿速 率控制，也无法实现指定除湿速率的控制，此外也会造成能源的浪费以及设备潜能被埋没。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现最大除湿速率和指定除湿速率的控制方法，以及实 现除湿速率控制的热泵干燥机。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为 一种最大除湿速率控制方法，包括 以下步骤，a、设置一气流通道，在气流通道中设置冷却装置和加热装置，气流通道上设有 使气流依次流经冷却装置和加热装置的风机，启动冷却装置、加热装置和风机，并保持风 机的风量恒定。b、设定计时起点和计时终点，收集在该时间段中冷却装置上凝结的水，计 算该时间段的除湿速率=水量/时间，然后增加或减少风机的风量并保持恒定。c、在上一步 骤中的风量保持恒定后，再设定计时起点和计时终点，收集在该时间段中冷却装置上凝结 的水，计算该时间段的除湿速率=水量/时间，按下述条件增加或减少风机的风量并保持恒 定①若上次风量增加、此次除湿速率提高，则风量增加；②若上次风量增加、此次除湿 速率降低，则风量减少；③若上次风量减少、此次除湿速率提高，则风量减少；④若上次
风量减少、此次除湿速率降低，则风量增加。d、循环执行C步骤。
上述的方法结合除湿速率控制技术的理论及应用基础，分析最新结果与历史数据的关 系，判断增加或减少风量，直到风量落入到实现最大除湿速率的风量值为中心值的一个范 围内，即可实现短期内的最大除湿速率控制。当干燥介质温湿度不断改变时，还可以不断 寻找近似最佳风量，便实现整个干燥过程的最大除湿速率控制。
一种指定除湿速率控制方法，包括以下步骤，a、设置一气流通道，在气流通道中设置
冷却装置和加热装置，气流通道上设有使气流依次流经冷却装置和加热装置的风机，启动
冷却装置、加热装置和风机，并保持风机的风量恒定，设定一指定除湿速率。b、设定计时 起点和计时终点，收集在该时间段中冷却装置上凝结的水，计算该时间段的除湿速率=水量 /时间，然后增加或减少风机的风量并保持恒定。c、在上一步骤中的风量保持恒定后，再 设定计时起点和计时终点，收集在该时间段中冷却装置上凝结的水，计算该时间段的除湿 速率=水量/时间，按下述条件增加或减少风机的风量并保持恒定①若上次风量增加、此 次除湿速率提高，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量增加；②若上次风量增加、
③ 若上次风量增加、
④ 若上次风量增加、
⑤ 若上次风量减少、 若上次风量减少、
⑦ 若上次风量减少、
⑧ 若上次风量减少、
此次除湿速率提高，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量减少 此次除湿速率降低，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量减少 此次除湿速率降低，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量增加； 此次除湿速率提高，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量减少 此次除湿速率提高，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量增加； 此次除湿速率降低，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量增加； 此次除湿速率降低，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量减少。d、循环执行C步骤。
上述的方法结合除湿速率控制技术的理论及应用基础，分析最新结果与历史数据的关 系，并与指定的除湿速率作比较，判断增加或减少风量，直到风量落入到实现指定除湿速 率的风量值为中心值的一个范围内，实现指定除湿速率控制。当干燥介质温湿度不断改变 时，还可以不断寻找近似最佳风量，便实现整个干燥过程的指定除湿速率控制。
一种实现除湿速率控制的热泵干燥机，包括气流通道，气流通道中设有冷却装置和加 热装置，气流通道上设有使气流依次流经冷却装置和加热装置的风机，还有一计算机和一 收集冷却装置凝结的水的集水器，所述的集水器通过储水电磁阔连接有储水器，储水器上 设有排水电磁阀和测量储水器中的水量的水量测量器，所述的风机连接有风量调节器，所 述的计算机控制储水电磁阀和排水电磁阀开、闭，采集水量测量器的水量信号，控制风量
调节器以调节风机的风量大小。
使用时，启动冷却装置、加热装置和风机，干燥介质流经冷却装置时，干燥介质中的
水蒸气遇冷凝结在冷却装置上，然后干燥介质再经过加热装置加热处理后从气流通道中流 出。集水器收集冷却装置凝结的水，水经储水电磁阀进入储水器，水量测量器测量储水器 中的水量，所述的计算机控制储水电磁阀和排水电磁阀开、闭，在某一指定时间间隔采集 水量测量器的数据。结合上述的方法，分析最新结果与历史数据的关系，判断增加或减少 除湿风量，并向风量调节器发出控制指令改变风机的风量大小。本发明所述的实现除湿速 率控制的热泵干燥机可控制干燥过程的除湿速率，可使热泵干燥机时刻处于最高除湿速率 或指定的除湿速率状态下运行，并适合不同物料干燥特性的变化。本发明可节省能耗和充 分发挥热泵干燥机的设备潜能。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述。 图1是除湿速率与风量关系图2是实现除湿速率控制的热泵干燥机的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明所述的实现除湿速率控制的热泵干燥机，包括气流通道l，气流通 道1中设有冷却装置3和加热装置4。所述的冷却装置3和加热装置4可以分别为蒸发器和 冷凝器，蒸发器和冷凝器之间接有压縮机5和膨胀阀6 ，蒸发器、冷凝器、压縮机5、膨 胀阀6形成致冷介质循环。所述的气流通道1上设有使气流依次流经冷却装置3和加热装 置4的风机2。还有一计算机7和一收集冷却装置3凝结的水的集水器8，集水器8可为一 设在蒸发器下面的漏斗，当蒸发器上有水凝结时，水会流到集水器8中。所述的集水器8 通过储水电磁阀9连接有储水器10，储水器10上设有排水电磁阀11和测量储水器10中的 水量的水量测量器12，所述的风机2连接有风量调节器13。所述的计算机7控制储水电磁 阀9和排水电磁阀11开、闭，采集水量测量器12的水量信号，控制风量调节器13以调节 风机2风量大小。
所述的风量调节器13可以是与风机2电机连接的变频器，计算机7发出指令改变频器 的频率即可改变风机2电机的转速，实现对风机2风量的调节。
所述的水量测量器12可以是重量传感器，重量传感器设置在储水器10下部，可将储 水器10中的水的质量信号转成水量信号。
下面结合实现除湿速率控制的热泵干燥机的工作流程对本发明作进一步说明
1、压縮机5开始工作，冷却装置3和加热装置4分别致冷和加热，风机2转动并保持 恒定风量。干燥介质在风机2的作用下流经冷却装置3时，干燥介质中的水蒸气遇冷凝结 在冷却装置3上，然后干燥介质再经过加热装置4加热处理后从气流通道1中流出。集水
器8收集冷却装置3凝结的水，水经储水电磁阀9进入储水器10，水量测量器12测量储水 器10中的水量。
2、 计算机7确认一计时起点t0和计时终点tl。当时间处于计时起点t0时，计算机7 输出信号控制储水电磁阀9开启，同时记录水量测量器12的水量数据ra0。当时间处于计时 终点tl时，计算机7输出信号控制储水电磁阀9关闭，同时并记录水量测量器12的数据 ml，计算机7计算除湿速率F (ml-mO) / (tl-10)，然后增加或减少风机2的风量并保持 恒定。
3、 当上一步中的风机2的风量并保持恒定后，再设定计时起点tO'和计时终点tl'。 当时间处于计时起点tO'时，计算机7输出信号控制储水电磁阀9开启，同时记录水量测 量器12的水量数据m0'。当时间处于计时终点tr时，计算机7输出信号控制储水电磁 阀9关闭，同时并记录水量测量器12的数据ml'。计算机7计算除湿速率w' =(ml， _mO，) / (tl' -tO')，将除湿速率w'与上一次的除湿速率w相比较，按下述条件增加或减少风 机的风量并保持恒定
① 若上次风量增加、此次除湿速率提高，则风量增加；
② 若上次风量增加、此次除湿速率降低，则风量减少；
③ 若上次风量减少、此次除湿速率提高，则风量减少；
④ 若上次风量减少、此次除湿速率降低，则风量增加。
4、 循环执行步骤3。当储水器10的水满时，计算机7输出信号控制排水电磁阀ll和 储水电磁阀9开启直至集水器8和储水器10内的积水被清空，然后继续执行步骤3。
经过循环执行步骤3，直到风量落入到实现最大除湿速率的风量值为中心值的一个范围 内，即可实现短期内的最大除湿速率控制，当干燥介质温湿度不断改变时，也可以不断寻 找近似最佳风量，便实现整个干燥过程的最大除湿速率控制。
相同的，本实现除湿速率控制的热泵干燥机应用指定除湿速率控制方法即可实现指定 除湿速率控制。
权利要求
1.一种最大除湿速率控制方法，其特征在于，包括以下步骤，a、设置一气流通道，在气流通道中设置冷却装置和加热装置，气流通道上设有使气流依次流经冷却装置和加热装置的风机，启动冷却装置、加热装置和风机，并保持风机的风量恒定；b、设定计时起点和计时终点，收集在该时间段中冷却装置上凝结的水，计算该时间段的除湿速率＝水量/时间，然后增加或减少风机的风量并保持恒定；c、在上一步骤中的风量保持恒定后，再设定计时起点和计时终点，收集在该时间段中冷却装置上凝结的水，计算该时间段的除湿速率＝水量/时间，按下述条件增加或减少风机的风量并保持恒定①若上次风量增加、此次除湿速率提高，则风量增加，②若上次风量增加、此次除湿速率降低，则风量减少，③若上次风量减少、此次除湿速率提高，则风量减少，④若上次风量减少、此次除湿速率降低，则风量增加；d、循环执行c步骤。
2. —种指定除湿速率控制方法，其特征在于，包括以下步骤，a、 设置一气流通道，在气流通道中设置冷却装置和加热装置，气流通道上设有使气流 依次流经冷却装置和加热装置的风机，启动冷却装置、加热装置和风机，并保持风机的风 量恒定，设定一指定除湿速率；b、 设定计时起点和计时终点，收集在该时间段中冷却装置上凝结的水，计算该时间段 的除湿速率=水量/时间，然后增加或减少风机的风量并保持恒定；c、 在上一步骤中的风量保持恒定后，再设定计时起点和计时终点，收集在该时间段中 冷却装置上凝结的水，计算该时间段的除湿速率=水量/时间，按下述条件增加或减少风机 的风量并保持恒定① 若上次风量增加、此次除湿速率提高，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量 增加，② 若上次风量增加、此次除湿速率提高，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量 减少，③ 若上次风量增加、此次除湿速率降低，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量 减少，④ 若上次风量增加、此次除湿速率降低，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量 增加，，则风量增加， ，则风量减少， ，则风量减少， ，则风量增加;⑤若上次风量减少、此次除湿速率提高，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量 减少， 若上次风量减少、此次除湿速率提高，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量 增加，⑦ 若上次风量减少、此次除湿速率降低，且此次除湿速率小于指定除湿速率，则风量 增加；⑧ 若上次风量减少、此次除湿速率降低，且此次除湿速率大于指定除湿速率，则风量 减少；d、循环执行c步骤。
3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的冷却装置和加热装置分别为 蒸发器和冷凝器。
4. 一种实现除湿速率控制的热泵干燥机，包括气流通道(1)，气流通道(1)中设有 冷却装置(3)和加热装置(4)，气流通道(1)上设有使气流依次流经冷却装置(3)和加 热装置(4)的风机(2)，其特征在于还有一计算机(7)和一收集冷却装置(3)凝结的 水的集水器(8)，所述的集水器(8)通过储水电磁阀(9)连接有储水器(10)，储水器(10) 上设有排水电磁阀(11)和测量储水器(10)中的水量的水量测量器(12)，所述的风机(2) 连接有风量调节器(13)，所述的计算机(7)控制储水电磁阀(9)和排水电磁阀(11)开、 闭，采集水量测量器(12)的水量信号，控制风量调节器(13)以调节风机(2)风量大小。
5. 按照权利要求4所述的实现除湿速率控制的热泵干燥机，其特征在于所述的冷却 装置(3)和加热装置(4)分别为蒸发器和冷凝器。
6. 按照权利要求4所述的实现除湿速率控制的热泵干燥机，其特征在于所述的风量 调节器(13)是与风机(2)电机连接的变频器。
7. 按照权利要求4所述的实现除湿速率控制的热泵干燥机，其特征在于所述的水量 测量器(12)是重量传感器或体积测量器。
全文摘要
本发明公开了一种除湿速率控制方法以及实现除湿速率控制的热泵干燥机。除湿速率控制方法根据风量与除湿量的关系分析最新结果与历史数据的关系，判断增加或减少除湿风量。本发明可控制干燥过程的除湿速率，可使热泵干燥机时刻处于最高除湿速率或指定的除湿速率状态下运行，并适合不同物料干燥特性的变化。本发明可节省能耗和充分发挥热泵干燥机的设备潜能。
文档编号F26B21/12GK101349499SQ20081003035
公开日2009年1月21日 申请日期2008年8月25日 优先权日2008年8月25日
发明者刘清化, 吴耀森, 张进疆, 李浩权, 赵锡和, 明 陈 申请人:广东省农业机械研究所