一种可回收余热的通风干燥机及其控制方法
【专利摘要】一种可回收余热的通风干燥机及其控制方法，属于农作物干燥领域。本发明所述的可回收余热的通风干燥机是在可换向通风干燥机的基础上增设一套回风装置，回风装置包括左、右排风管道、上通风管道和控制检测设备，所述左、右排风管道分别与左、右干燥室相连通，左、右排风管道和入风管道通过上通风管道相连通，各通风管道相连接处设有控制阀门，回风装置与换向装置协调配合实现第一次和第二次干燥过程。基于本发明所述的通风干燥机的结构提出了一套干燥方法，本发明的干燥机结构与干燥方法的结合可以将热空气进行循环利用，减少了能量的浪费，为绿色农业的发展提供支持。
【专利说明】—种可回收余热的通风干燥机及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种箱式干燥机及其控制方法，尤其是一种可循环利用热量的通风干燥机及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着我国农村粮油作物机械化集中收获快速发展，由于产地晾晒设施不足和阴雨天气限制，高水分粮油物料不能及时干燥而造成霉变损失等问题非常突出。箱式通风干燥机是一种经济实用的粮食干燥机，设备结构简单、操作方便、配置灵活、价格低廉，且能适应于不同农产品物料的干燥，设备通用性好、利用率高、投资回收期短，较适应于我国农村农户的生产实际和经济条件。具体结构见附图1所示，包括干燥箱体，在干燥箱体的一边设置有通风口，通过入风管与风机相连，在干燥箱体内安装有测温传感器，所述测温传感器电连接控制器，所述控制器电连接加热设备和风机，所述加热设备设置在风机鼓风口旁，加热设备采用的是带有油箱的燃烧机。
[0003]这种传统的箱式通风干燥机存在很多缺陷，通风不均匀，存在较大的通风死角；等高床层物料温度分布差异大，降水速率不一致；上下床层物料干燥先后次序固定，上层物料干燥滞后严重；能量利用率低，浪费严重，且回收困难。
[0004]针对以上缺陷，设计人员设计出一种可以换向通风的箱式通风干燥机，具体结构见附图2所示。该通风干燥机将干燥箱体通过中间隔板分为左右两个干燥室，通过控制两个风口的通风次序改变箱体内的热空气流动方向和流动过程，热空气分流引流技术解决了固定床箱式通风干燥机通风死角过大及水平层通风不均匀的问题，提高了同一水平层物料干燥的均匀性；换向通风干燥技术改变了料床上下层物料固有的干燥次序，有效解决了料层厚度方向的干燥不均匀性。但是该套设备并没有解决的一个重大问题就是通风干燥机使用过程中能量利用率低，大量的热空气没有充分干燥就排入大气，实际利用的能力仅占总能量的15%-50%，而且物料干燥的时间越长，热空气的利用率就会越低。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种可以循环利用热空气的通风干燥机及其控制方法，解决现有技术在干燥物料过程中能量浪费严重的问题。
[0006]技术方案
[0007]一种可回收余热的通风干燥机，包括干燥箱体，所述干燥箱体上部内壁设有湿度传感器，所述干燥箱体内部竖直设置的隔板将干燥箱体分为相互连通的左、右两干燥室，所述隔板固定在干燥箱体底部，所述左、右干燥室各自设置左、右入风口，左、右入风口分别与各自的入风管道相连接，所述入风管道与风机和加热设备相连接，其特征在于:在所述干燥箱体和风机之间增设一套回风装置，所述回风装置包括左、右排风管道、上通风管道和控制检测设备，所述左、右排风管道分别与左、右干燥室相连通，左、右排风管道和入风管道通过上通风管道相连通，各通风管道相连接处设有控制阀门，在干燥箱与左、右排风管相连通处分别设有湿度传感器，所述回风装置设有控制器，控制器接收湿度传感器信号处理后发出指令控制各个开关阀门，在所述入风管道内部设有多个接触开关，在入风管道上设有与回风装置相配合的换向装置，所述换向装置包括换向手柄与换向叶片，所述换向手柄与换向叶片相连接，换向叶片在入风管道内部，换向叶片随换向手柄的转动而摆动时通过不同的接触开关，接触开关反馈信号给控制器，控制所述回风装置的各个开关阀门，使得管道内部的热空气按照预设的通路循环流动或者排入大气，完成干燥。
[0008]在通风干燥的第二个阶段，通过回风装置与换向装置的协调运作实现干燥过程，由于干燥室分为左、右两个干燥室，所以入风管道设计为Y形结构，由一台风机供风，换向装置安置在Y形入风管道的交叉处，换向叶片随换向手柄由竖直位置左右转动而摆动到一定位置时，换向叶片封闭左入风口或者右入风口。
[0009]实现单入风口入风除了用换向叶片封闭其中一个以外还可以在干燥室与入风管道相连通的侧壁开有左、右入风阀门，由控制器控制左、右入风阀门的开启或者关闭。
[0010]所述回风装置是通过多个通风管道的配合以及检测器和控制器的检测和控制功能来实现回风的，在左、右排风管道与左、右干燥箱相连接处开有左、右干燥室的出风口，简称出风口，左、右出风口处采用槽式抽拉风门，风门开启时即可以通风，关闭时则不通风。左、右排风管道与上通风管道相连通处设有回转式风门，回转式风门旋转到水平位置时即回风状态，旋转到竖直位置时则是排风状态，入风口阀门也可以设为回转式阀门，转到水平位置为闭合状态，停止入风，转到45度时为开启状态，回风阀门由各自的气缸驱动。
[0011]根据烘干过程的不同，入风形式以及热空气的流动方向也会不同，即干燥机存在不同的使用状态，需要人工控制，其中手动控制开关与换向叶片相连接，换向叶片旋转至不同位置分别与接触开关a、b、c相接触。接通a、b、c不同接触开关后干燥机就进入不同的干燥过程。
[0012]为了充分利用干燥空间，更好的利用热空气，达到更好的干燥效果，左、右干燥室可设有多层物料层，每层物料层以带有网眼的网板分隔。热空气可以在物料之间通过，网眼的大小要小于干燥物料，不同的物料也可以使用不同孔径的网眼网板来配合干燥。
[0013]基于可回收余热的通风干燥机的干燥方法，其特征在于包括以下步骤:
[0014](I)开启风机，换向叶片旋转至中间位置，左右干燥室同时进行通风干燥；
[0015](2)设置在干燥箱体上部内壁的湿度传感器检测空气湿度，传送信号给控制器，当检测湿度低于控制器预设值，关闭通风的箱盖，进入换向通风干燥环节；
[0016](3)旋转换向手柄，控制器控制各个阀门启闭，热空气由右干燥室进入经左干燥室后进入左排风管道，左出风口的湿度传感器检测经过的空气的湿度大于预设湿度，热空气排出进入大气；
[0017](4)当左出风口湿度传感器检测到的热空气湿度低于控制器预设湿度时，控制器变换阀门启闭，热空气进入上通风管道后继续参加干燥；
[0018](5)旋转换向手柄，控制器控制各个阀门启闭，热空气由左干燥室进入，经右干燥室后进入右排风管道，右出风口湿度传感器检测经过空气湿度大于预设湿度，热空气排入大气；
[0019](6)当右出风口湿度传感器检测到的热空气湿度低于控制器预设湿度时，控制器变换阀门启闭，热空气进入上通风管道后继续参加干燥；[0020](7 )重复步骤3-6直至烘干完成。
[0021]所述步骤2中湿度传感器检测到空气湿度低于预设值时会发出信号启动警报，提醒安装箱盖。
[0022]有益效果
[0023]本发明所述的可回收余热的通风干燥机及其控制方法是在可换向通风干燥机的基础上加设了热风循环通道和控制软件，实现热空气的循环利用，最大程度上的减少了能
量的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为传统箱式通风干燥机示意图。
[0025]图2为可换向通风干燥机的示意图。
[0026]图3为本发明所述的可回收余热的通风干燥机示意图。
[0027]图4为本发明所述的可回收余热的通风干燥机通风管道及干燥箱体结合的主视透视图。
[0028]图5为本发明所述的可回收余热的通风干燥机整体俯视图。
[0029]图6为本发明所述的可回收余热的通风干燥机双入风口通风干燥环节空气流动示意图。
[0030]图7为本发明所述的可回收余热的通风干燥机换向通风环节热空气经右干燥室进入，左干燥室流出不回收空气流动示意图。
[0031]图8为本发明所述的可回收余热的通风干燥机换向通风环节热空气经右干燥室进入，左干燥室流出后回收利用空气流动示意图。
[0032]图9为本发明所述的可回收余热的通风干燥机换向通风环节热空气经左干燥室进入，右干燥室流出不回收空气流动示意图。
[0033]图10为本发明所述的可回收余热的通风干燥机换向通风环节热空气经左干燥室进入，右干燥室流出后回收利用空气流动示意图。
[0034]图11为本发明所述的可回收余热的通风干燥机控制方法步骤I控制过程。
[0035]图12为本发明所述的可回收余热的通风干燥机整个烘干过程的控制流程图。其中:1-干燥箱体，2-左干燥室，3-右干燥室，4-左排风管道，5-右排风管道，6-上通风管道，7-入风管道，8-换向手柄，9-左出风阀门，10-左回风阀门，11 -入风阀门，12-右回风阀门，13-右出风阀门。
【具体实施方式】
[0036]下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
[0037]一种可回收余热的通风干燥机，包括干燥箱体1，所述干燥箱体I上部内壁设有湿度传感器，所述干燥箱体I内部竖直设置的隔板将干燥箱体I分为相互连通的左干燥室2和右干燥室3，所述隔板固定在干燥箱体I底部，所述左干燥室2和右干燥室3各自设置左、右入风口，左、右入风口分别与各自的入风管道7相连接，所述入风管道7与风机和加热设备相连接，其特征在于:在所述干燥箱体I和风机之间增设一套回风装置，所述回风装置包括左排风管道4、右排风管道5、上通风管道6和控制检测设备，所述左排风管道4和右排风管道5分别与左干燥室2和右干燥室3相连通，左排风管道4右排风管道5和入风管道7通过上通风管道6相连通，各通风管道相连接处设有控制阀门，在干燥箱与左排风管道4和右排风管道5相连通处分别设有湿度传感器，所述回风装置设有控制器，控制器接收湿度传感器信号处理后发出指令控制各个开关阀门，在所述入风管道7内部设有多个接触开关，在入风管道7上设有与回风装置相配合的换向装置，所述换向装置包括换向手柄8与换向叶片，所述换向手柄8与换向叶片相连接，换向叶片在入风管道7内部，换向叶片随换向手柄8的转动而摆动时通过不同的接触开关，接触开关反馈信号给控制器，控制所述回风装置的各个开关阀门，使得管道内部的热空气按照预设的通路循环流动或者排入大气，完成干燥，如图3、4所示。
[0038]在通风干燥的第二个阶段，通过回风装置与换向装置的协调运作实现干燥过程，由于干燥室分为左干燥室2和右干燥室3，所以入风管道7设计为Y形结构，由一台风机供风，换向装置安置在Y形入风管道7的交叉处，换向叶片随换向手柄8由竖直位置左右转动而摆动到一定位置时，换向叶片封闭左入风口或者右入风口，如图5所示。
[0039]实现单入风口入风除了用换向叶片封闭其中一个以外还可以在干燥室与入风管道7相连通的侧壁设有左、右入风阀门，由控制器控制左、右入风阀门的开启或者关闭。
[0040]所述回风装置是通过多个通风管道的配合以及检测器和控制器的检测和控制功能来实现回风的，在左排风管道4和右排风管道5与左干燥室2和右干燥室3相连接处开有左、右干燥室的出风口，简称出风口，左、右出风口处采用槽式抽拉风门，风门开启时即可以通风，关闭时则不通风。左排风管道4和右排风管道5与上通风管道6相连通处设有回转式风门，回转式风门旋转到水平位置时即回风状态，旋转到竖直位置时则是排风状态，入风口阀门也可以设为回转式阀门，转到水平位置为闭合状态，停止入风，转到45度时为开启状态，回风阀门由各自的气缸驱动。
[0041]根据烘干过程的不同，入风形式以及热空气的流动方向也会不同，即干燥机存在不同的使用状态，需要人工控制，其中手动控制开关与换向叶片相连接，换向叶片旋转至不同位置分别与接触开关a、b、c相接触。接通a、b、c不同接触开关后干燥机就进入不同的干燥过程。
[0042]为了充分利用干燥空间，更好的利用热空气，达到更好的干燥效果，左干燥室2和右干燥室3可设有多层物料层，每层物料层以带有网眼的网版分隔。热空气可以在物料之间通过，网眼的大小要小于干燥物料，不同的物料也可以使用不同孔径的网眼网板来配合干燥。
[0043]基于可回收余热的通风干燥机的干燥方法，其特征在于包括以下步骤:
[0044](I)开启风机，左干燥室2和右干燥室3同时进行通风干燥；
[0045](2)设置在干燥箱体I上部内壁的湿度传感器检测空气湿度，传送信号给控制器，当检测湿度低于控制器预设值，关闭通风的箱盖，进入二次干燥；
[0046]( 3)旋转换向手柄8，控制器控制各个阀门启闭，热空气由右干燥室3通过左干燥室2后进入左排风管道4，左出风口的湿度传感器检测经过的空气的湿度大于预设湿度，热空气排出进入大气；
[0047](4)当左出风口湿度传感器检测到的热空气湿度低于控制器预设湿度时，控制器变换阀门启闭，热空气进入上通风管道后继续参加干燥；[0048](5)旋转换向手柄8，控制器控制各个阀门启闭，热空气由左干燥室2通过右干燥室3后进入右排风管道5，右出风口湿度传感器检测经过空气湿度大于预设湿度，热空气排入大气；
[0049] (6)当右出风口湿度传感器检测到的热空气湿度低于控制器预设湿度时，控制器变换阀门启闭，热空气进入上通风管道后继续参加干燥；
[0050](7 )重复步骤3-6直至烘干完成。
[0051]所述步骤2中湿度传感器检测到空气湿度低于预设值时会发出信号启动警报，提醒安装箱盖。
[0052]本发明所述的可回收余热的通风干燥机通风干燥过程如下:
[0053]通风干燥过程主要分为两个环节:双入风口通风干燥环节和换向通风干燥环节。
[0054]1、干燥初始阶段，即双入风口通风干燥环节，先不安装箱盖，两个入风口同时入风，左出风口阀门9和右出风口阀门12关闭，热风从干燥箱底部经过物料，对物料进行干燥后直接由箱顶排入大气，如图6所示。
[0055]2、进入换向通风环节后，通过人工调节换向手柄8实现换向通风干燥，换向时间可根据烘干温度的不同凭经验决定。
[0056]考虑到干燥均匀性，向左旋转换向手柄，入风阀门11的回转阀片保持与水平面45度的状态，即开启状态，右出风阀门13保持闭合，左回风阀片和右回风阀片保持竖直状态，即排风状态，左出风口阀门9打开，热空气从右干燥室3进入干燥箱体I，经左干燥室2排出，排出的空气不回收，如图7所示。
[0057]—段时间后排出的空气温度越来越高，湿度越来越低，则入风阀门11的回转阀片逆时针旋转至水平位置，左回风阀片顺时针旋转至水平位置，即回风状态，热空气此时不再排入大气，而是经过上通风管道6回到入风口，再次进行干燥，空气流动如图8所示。再经过一段时间，若左侧风门处湿度传感器测得的热空气湿度值大于设定值，入风阀门11的回转阀片转至与水平面45度的位置，左回风转阀片旋转至竖直位置，实现高湿度热空气的快速排放，空气流动方向如图7所示。如此，在换向通风装置通风方向不变的这段时间内进行往复循环。
[0058]经过一段换向通风时间后，再将换向手柄调8向右旋转，左侧出阀门9闭合，左回风阀片和右回风阀片转至竖直位置，右侧出风阀门13打开，入风阀门11的回转阀片转至与水平面45度的位置，热空气从左干燥室2进入干燥箱体I，经右干燥室3排出大气，如图9所示。在换向手柄8工位不变的这段时间内，右侧风门处湿度传感器测得的热空气湿度值小于设定值，则入风阀门11的回转阀片逆时针旋转至水平位置，右回风阀片逆时针旋转至水平位置，则原本排入大气的空气经过上通气管道6重新进入入风口参加干燥，热空气流动方向如图10所示。若右侧风门处湿度传感器测得的热空气湿度值大于设定值，入风阀门11的回转阀片转至与水平面45度的位置，右回风阀片旋转至竖直位置，实现高湿度热空气的快速排放，空气流动方向如图9所示。如此，在换向通风装置通风方向不变的这段时间内进行往复循环。
[0059]3、此后按一定的时间间隔，循环旋转换向手柄8直至烘干结束。
[0060]在使用过程中应注意:在双入风口通风干燥阶段，达到安装箱盖条件的热空气湿度值可调。比如排出物料层的空气湿度为H3^1大于设定值Hi5ffil，不安装箱盖汲之^^值小于设定值Hi5ffil则安装箱盖。其中上述的Hi5ffil值是可通过控制面板调节的。
[0061]单入风口通风干燥阶段，干燥箱体I侧边出风口处达到排湿要求的空气湿度值可调。比如设定的排湿湿度当流出烘干箱的热空气湿度值H3wi2 > H^g2时，热空气直接排入大气，不回收利用；当H3wi2 < Hssg2时，热空气回收，重复利用。
[0062]干燥机一共使用了三个湿度传感器，为了便于区分，将设置在左出风口的湿度传感器定义为湿度传感器1，设置在右出风口的湿度传感器定义为湿度传感器2，设置在干燥箱上部的湿度传感器定义为湿度传感器3。
[0063]综上所述，凡是在换向通风干燥机中增设一套回风装置的干燥机，所述干燥机由左干燥室2和右干燥室3侧壁引出的左通风管道4和右通风管道5与上通风管道6相连通，上通风管道6与入风管道7相连通，通过阀门控制排风或是回风的装置结构以及上述控制方法的均在本发明的 保护范围之内。
【权利要求】
1.一种可回收余热的通风干燥机，包括干燥箱体(1)，所述干燥箱体(1)上部内壁设有湿度传感器，所述干燥箱体(1)内部竖直设置的隔板将干燥箱体(1)分为相互连通的左、右两干燥室(2，3)，所述隔板固定在干燥箱体(1)底部，所述左、右干燥室(2，3)各自设置左、右入风口，左、右入风口分别与各自的入风管(7)道相连接，所述入风管道(7)与风机和加热设备相连接，其特征在于:在所述干燥箱体(1)和风机之间增设一套回风装置，所述回风装置包括左、右排风管道(4，5)、上通风管道(6)和控制检测设备，所述左、右排风管道(4，5)分别与左、右干燥室(2，3)相连通，左、右排风管道(4，5)和入风管道(7)通过上通风管道(6)相连通，各通风管道相连接处设有控制阀门，在干燥箱体(1)与左、右排风管道(4，5)相连通处分别设有湿度传感器，所述回风装置设有控制器，控制器接收湿度传感器信号处理后发出指令控制各个开关阀门，在所述入风管道(7)内部设有多个接触开关，在入风管道(7)上设有与回风装置相配合的换向装置，所述换向装置包括换向手柄(8)与换向叶片，所述换向手柄(8)与换向叶片相连接，换向叶片在入风管道(7)内部，换向叶片随换向手柄(8)的转动而摆动时通过不同的接触开关，接触开关反馈信号给控制器，控制所述回风装置的各个开关阀门，使得管道内部的热空气按照预设的通路循环流动或者排入大气，完成干燥。
2.如权利要求1所述的可回收余热的通风干燥机，其特征在于:所述入风管道(7)为一种Y形结构，由一台风机供风，换向装置安置在Y形入风管道的交叉点，换向叶片随换向手柄(8)由竖直位置左右转动而摆动到一定位置时，换向叶片封闭左入风口或者右入风口。
3.如权利要求1所述的可回收余热的通风干燥机，其特征在于:所述左、右干燥室(2，3)与入风管道(7)相连通的侧壁设有左、右入风阀门，由控制器控制左、右入风阀门的开启或者关闭。
4.如权利要求1所述的可回收余热的通风干燥机，其特征在于:所述各通风管道之间的开关采用阀门结构，左、右出风口处采用槽式抽拉风门，所述左、右排风口和入风阀门(11)采用回转式风门，并且由各自的气缸驱动。
5.如权利要求1所述的可回收余热的通风干燥机，其特征在于:所述左、右干燥室(2，3)设有多层物料层，每层物料层以带有网眼的网版分隔。
6.如权利要求1所述的可回收余热的通风干燥机，其特征在于:所述接触开关有3个，分别为接触开关a、接触开关b和接触开关C，换向叶片旋转至不同位置时分别与接触开关a、b、c相接触，通风干燥机进行不同的干燥过程。
7.一种应用如权利要求1所述的可回收余热的通风干燥机的干燥方法，其特征在于包括以下步骤: (1)开启风机，换向叶片旋转至中间位置，左、右干燥室(2，3)同时进行通风干燥； (2)设置在干燥箱体(1)上部内壁的湿度传感器检测空气湿度，传送信号给控制器，当检测湿度低于控制器预设值，关闭通风的箱盖，进入换向通风干燥环节； (3)旋转换向手柄(8)，控制器控制各个阀门启闭，热空气由右干燥室(3)进入经左干燥室(2)后进入左排风管道(4)，左出风口的湿度传感器检测经过的空气的湿度大于预设湿度，热空气排出进入大气； (4)当左出风口湿度传感器检测到的热空气湿度低于控制器预设湿度时，控制器变换阀门启闭，热空气进入上通风管道(6)后继续参加干燥；(5)旋转换向手柄(8)，控制器控制各个阀门启闭，热空气由左干燥室(2)进入，经右干燥室(3)后进入右排风管道(5)，右出风口湿度传感器检测经过空气湿度大于预设湿度，热空气排入大气； (6)当右出风口湿度传感器检测到的热空气湿度低于控制器预设湿度时，控制器变换阀门启闭，热空气进入上通风管道(6)后继续参加干燥； (7)重复步骤3-5直至烘干完成。
8.如权利要求 5所述的可回收余热的通风干燥机的干燥方法，其特征在于:步骤2中湿度传感器检测到空气湿度低于预设值时会发出信号启动警报，提醒安装箱盖。
【文档编号】F26B9/06GK103954101SQ201410056276
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】颜建春, 谢焕雄, 顾峰玮, 王海鸥, 吴惠昌, 吴峰, 高学梅, 张会娟, 王建楠, 刘敏基 申请人:农业部南京农业机械化研究所