一种节能的热氟烘干除湿系统及其控制方法与流程

本发明涉及烘干除湿控制技术，尤其涉及一种节能的热氟烘干除湿系统及其控制方法。

背景技术：

随着我国农业生产水平、居民生活水平和工业生产水平不断提高，由于我国农业生产水平大大提高，有很多食品、蔬菜、水果等农产品当季无法消耗尽，需要及时烘干处理，以防止腐烂浪费；随着物质生活水平的不断提高，很多居民希望吃到反季食品，比如食用菌，葡萄干等；工业生产制造中，尤其是精密的生产制造中，产品生产制造后需要及时烘干处理，以防止破坏产品营养，从而保证产品的质量。

在传统的烘干处理中，常用的方法是自然烘干、燃气烘干，燃煤烘干，电烘干等，这些烘干方式中，自然烘干的时间过长，效率低下，还不能保证材质的绝对不腐烂，其他烘干方式耗能巨大，资源浪费，而且有些烘干还带有严重的污染，智能化低，又造成人工的巨大浪费，达不到综合节能效果。为了克服现有普通烘干除湿设备的应用功能单一，设备运行的效率不高，对环境污染等不利因素。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种节能的热氟烘干除湿系统及其控制方法，它具有烘干效率高、控制简单方便和安全稳定的优点。

本发明是这样来实现的，一种节能的热氟烘干除湿系统，它包括烘干除湿室，其特征在于，它还包括设置在烘干除湿室中的热氟烘干除湿机组以及新风通气系统和排湿系统，所述热氟烘干除湿机组、新风通气系统和排湿系统均与控制装置控制连接，该控制装置分别与位于烘干除湿室内部和外部的温度传感器和湿度传感器电连接。

所述热氟烘干除湿机组包括压缩机以及沿着压缩机工作介质出口至入口的管路依次串连的第一换热器、高压储液器、过滤器、电子膨胀阀、第二换热器和气液分离器。

所述新风通气系统包括设置在烘干除湿室中的新风加热室，新风加热室通过位于其侧壁上的第一循环进风口与外界连通，与第一循环进风口相对的新风加热室的侧壁上设有第二循环进风口，第二循环进风口侧旁设置湿度传感器和风机。

优选的是：所述第二换热器位于所述新风加热室中。

所述排湿系统包括若干个排气口和位于排气口上的排气风扇，排气口设置在远离第一循环进风口的烘干除湿室的侧壁上。

优选的是：所述第一循环进风口和第二循环进风口上设置有自动控制风阀。

所述控制装置包括CPU处理中心、采集单元、输入单元、通讯单元、驱动单元、输出单元和低压电源；所述采集单元通过通讯单元与CPU处理中心数据链接，该采集单元包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量采集模块以及模拟量采集模块；所述驱动单元连接在CPU处理中心和电动件之间，其中，电动件包括压缩机、泵以及管路上的开关和阀门器件，驱动单元包括磁力接触器、继电器以及热保护器。

本发明还记载了一种节能的热氟烘干除湿系统的控制方法，其特征在于，它基于上述结构的热氟烘干除湿系统，该控制方法包括如下步骤：

(1)控制装置上电开机，检测输入单元、输出单元和通讯单元是否正常；检测一切正常，CPU处理中心调用子程序，将程序运行检测；采集单元工作，将采集到的温度、压力和流量信号经过输入单元和通讯单元传输给CPU处理中心，CPU处理中心根据输入信号数据判断机组是否能正常开启；若异常，则CPU处理中心发出报警信号，并在控制屏幕上显示报警信息或故障信息；若所有数据正常，则控制程序处于待命状态，等待启动命令或根据采集单元所得数据启动进行烘干除湿、通新风或排湿；

(2)室外比室内温度高、湿度小，则进行新风通风，CPU处理中心通过驱动单元控制新风通气系统工作，同时通过采集单元实时采集温度和湿度信号，并显示烘干除湿室的温、湿度；当室外与室内温、湿度趋于一致，则停止新风通气系统工作；

(3)烘干除湿，CPU处理中心先通过驱动单元启动风机以及热氟烘干除湿机组中的阀门，同时采集单元开始循环采集室内的温、湿度数据，CPU处理中心根据此时温、湿度数据判断压缩机是否启动，并根据采集单元采集到的压力、流量数据判断压缩机工作状况，根据室内的温、湿度的变化，CPU处理中心通过驱动单元实时对压缩机进行加卸载输出控制；

(4)室外比室内湿度小，则进行排湿，CPU处理中心通过驱动单元控制排湿系统工作，采集单元开始循环采集，将相应采集信息数据输入到CPU处理中心；CPU处理中心根据输入采集数据，判断室内外湿度相对大小，当趋于一致时，则关闭排湿系统。

本发明的有益效果为：本发明克服现有普通烘干除湿设备的应用功能单一，设备运行的效率不高，对环境污染等不利因素，本发明可以根据客户使用需求进行自动运行，自动控制，使得机组根据设定需要始终处于最佳的烘干除湿运行状态，既满足农业生产、居民生活需求，同时又能对工业产品进行烘干除湿处理；本发明提高了烘干除湿的效果和机组的能效比，也扩大了机组的使用条件，节约能耗，降低经济成本，实现了自动化、智能化和集成化控制，降低了设备运行的成本。

附图说明

图1为本发明螺杆式超低温单机双级机组系统的结构原理图。

图2为本发明螺杆式超低温单机双级机组系统控制方法的流程图。

图3为本发明控制装置中驱动单元的实施结构图。

在图中，1、烘干除湿室 2、排气风扇 3、排气口 4、第一循环进风口 5、第二循环进风口 6、压缩机 7、第一换热器 8、高压储液器 9、过滤器 10、电子膨胀阀 11、第二换热器 12、气液分离器 13、新风加热室 14、温度传感器 15、湿度传感器 16、风机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1所示，本发明是这样实现的，所述热氟烘干除湿系统包括烘干除湿室1，其结构特点是，它还包括设置在烘干除湿室1中的热氟烘干除湿机组以及新风通气系统和排湿系统，所述热氟烘干除湿机组、新风通气系统和排湿系统均与控制装置控制连接，该控制装置分别与位于烘干除湿室1内部和外部的温度传感器14和湿度传感器15电连接；本发明通过控制装置能够实现热氟烘干除湿机组以及新风通气系统和排湿系统的协调整合运作，在利用热氟烘干除湿机组加热烘干除湿的同时，又能对机组产生的废冷进行有效的利用，完成新风的预热；在不同季节能根据相应环境的温湿度进行设置不同的烘干除湿功能，同时保证机组都能够很好的运行，以保证其烘干的效果；并且使用温度传感器14和湿度传感器15，机组可以根据不同运行工况实时调整运行模式，大大提高了热量利用率和烘干效率。

本发明各个关键的组件是这样实现的，所述热氟烘干除湿机组包括压缩机6以及沿着压缩机6工作介质出口至入口的管路依次串连的第一换热器7、高压储液器8、过滤器9、电子膨胀阀10、第二换热器11和气液分离器12；这样在相对封闭的烘干除湿室1内，压缩机6中的工作介质依次沿管路经过上述器件，在第一换热器7和第二换热器11中释放热量，用于烘干除湿，同时利用压缩机6的冷凝效果，还可以对室内环境进行冷凝除湿，以降低能耗和废气排放；压缩机6、电子膨胀阀10、气液分离器12中的泵以及管路中的压力、流量传感器均与控制装置相连，实现了对热氟烘干除湿机组的实时检测控制，提高其工作效率和安全稳定性。

所述新风通气系统包括设置在烘干除湿室1中的新风加热室13，新风加热室13通过位于其侧壁上的第一循环进风口4与外界连通，与第一循环进风口4相对的新风加热室13的侧壁上设有第二循环进风口5，第二循环进风口5侧旁设置湿度传感器15和风机16；为了更好地利用热氟烘干除湿机组产生的预热，所述第二换热器11位于所述新风加热室13中；这样利用第二换热器11能够及时为进入的新风进行预热；为了便于控制，所述第一循环进风口4和第二循环进风口5上设置有自动控制风阀；当室内湿度比外界湿度小、温度低时，可利用外界新风进行除湿烘干，降低能耗；实际实施时，控制装置启动风机16工作，同时根据需要控制第一循环进风口4和第二循环进风口5上设置有自动控制风阀的开闭，使得外界新风按照需要的流速进入烘干除湿室1中，当然新风经过新风加热室13后温度进一步升高，显著提高其除湿烘干的效果。

当室内湿度升高时，可根据烘干需要利用排湿系统排出湿气，所述排湿系统包括若干个排气口3和位于排气口3上的排气风扇2，排气口3设置在远离第一循环进风口4的烘干除湿室1的侧壁上；排气口3与第一循环进风口4的设置，使在排气的过程中尽量减少室内热量的流失，根据室内温度与湿度，控制装置控制排气风扇2的工作，在排气除湿的过程中尽量降低室内温度，从而降低烘干能耗。

为了更好地实现自动化控制，本发明还对控制装置进行了设计，它包括CPU处理中心、采集单元、输入单元、通讯单元、驱动单元、输出单元、低压电源；所述输入单元是将采集单元采集相应的信息输入到CPU处理中心单元的模块；CPU处理中心是对输入信号进行诊断，然后发出指令，驱动单元受CPU处理中心控制，输出单元用于发出控制信号；低压电源向智能控制器的低压原件供电的，它包括整流电路和稳压电路；所述采集单元通过通讯单元与CPU处理中心数据链接，该采集单元包括温度传感器14、湿度传感器15、压力传感器、流量采集模块以及模拟量采集模块，它用于外部信息的采集，用以判断机组是否可以开启以及开启的模式；所述驱动单元连接在CPU处理中心和电动件之间，其中，电动件包括压缩机6、泵以及管路上的开关和阀门器件，驱动单元包括磁力接触器、继电器以及热保护器，如图3所示；在具体实施时，上述采集单元中的温度传感器14为PT100或PT1000的任一种；压力采集模块为压力传感器或压力开关的任一种；温湿度采集模块为数字化温湿度采集仪；通讯模块为模拟量通讯或R485通讯的任一种。该控制装置能够实现热氟烘干除湿机组以及新风通气系统和排湿系统的集成化和智能化控制，使得各个系统协调配合，不仅节能高效，也更加自动化、智能化。

如图2所示，本发明还公开了一种烘干除湿控制方法，它基于上述结构的热氟烘干除湿系统，该控制方法包括如下步骤：

(1)控制装置上电开机，检测输入单元、输出单元和通讯单元是否正常；检测一切正常，CPU处理中心调用子程序，将程序运行检测；采集单元工作，将采集到的温度、压力和流量信号经过输入单元和通讯单元传输给CPU处理中心，CPU处理中心根据输入信号数据判断机组是否能正常开启；若异常，则CPU处理中心发出报警信号，并在控制屏幕上显示报警信息或故障信息；若所有数据正常，则控制程序处于待命状态，等待启动命令或根据采集单元所得数据启动进行烘干除湿、通新风或排湿，启动的条件可根据实际情况进行手动设置，也可由控制程序系统根据输入数据情况自行判断启动模式；

(2)室外比室内温度高、湿度小，则进行新风通风，CPU处理中心通过驱动单元控制新风通气系统工作，同时通过采集单元实时采集温度和湿度信号，并显示烘干除湿室1的温、湿度；当室外与室内温、湿度趋于一致，则停止新风通气系统工作；

(3)烘干除湿，CPU处理中心先通过驱动单元启动风机16以及热氟烘干除湿机组中的阀门，同时采集单元开始循环采集室内的温、湿度数据，CPU处理中心根据此时温、湿度数据判断压缩机是否启动，并根据采集单元采集到的压力、流量数据判断压缩机工作状况，根据室内的温、湿度的变化，CPU处理中心通过驱动单元实时对压缩机进行加卸载输出控制；

(4)室外比室内湿度小，则进行排湿，CPU处理中心通过驱动单元控制排湿系统工作，采集单元开始循环采集，将相应采集信息数据输入到CPU处理中心；CPU处理中心根据输入采集数据，判断室内外湿度相对大小，当趋于一致时，则关闭排湿系统。

上述步骤中，本领域技术人员结合附图1以及上述结构原理即可实现热氟烘干除湿机组的整个工作过程，下面详细阐述新风通风以及排气除湿的过程；对于新风通风步骤，烘干除湿室1内部和外部的温度传感器14和湿度传感器15将信号传递给CPU处理中心，当内外数据符合室外湿度小于室内，温度高于室内时，则CPU处理中心通过驱动单元开启风机16和第一循环进风口4和第二循环进风口5上的自动控制风阀，同时增大电子膨胀阀10流量，这样在风机16的作用下，外界相对干燥的热风不断进入室内，首先经过烘干除湿室1，利用热氟烘干除湿机组的余热进一步提高新风温度，显著提高其除湿烘干的效果；当室内外温度、湿度趋于一致时，此时新风的烘干除湿效果明显下降，为了加快烘干效率，需要关闭新风通气系统，启动热氟烘干除湿机组工作；而排气除湿的过程则是在热氟烘干除湿机组工作一段时间后，室内物料水分不断蒸发，室内湿度明显增大，当检测到室内湿度相对室外湿度超过设定值时，CPU处理中心通过驱动单元开启排气风扇2，对室内进行除湿排气，直至内外湿度趋于一致。

本发明可以根据客户使用需求进行自动运行，自动控制，使得机组根据设定需要始终处于最佳的烘干除湿运行状态，既满足农业生产、居民生活需求，同时又能对工业产品进行烘干除湿处理。当环境温度适合时，可利用高温干燥的新风进行无耗能运行，提高了烘干除湿的效果和机组的能效比，也扩大了机组的使用条件，节约能耗，降低经济成本。

本发明具有以下优点：机组采用热氟烘干除湿技术，能在烘热的同时免费进行制冷除湿，减少制取烘热烘干的费用，能有效的提高机组在烘干除湿时的能效比，提高烘干效率，防止废热排放，同时也减少了废气和污染物排放；新风换气系统和排湿系统大大提高机组的运行效率，同时节能、环保、减少运行费用；采用智能化控制，控制效率高，节约人工成本和运行成本，控制可靠，运行稳定。