多能源节能干燥系统的制作方法

本发明属于干燥设备技术领域，具体涉及一种多能源节能干燥系统。

背景技术：

干燥设备在工业的使用上非常广泛，很多领域上都需要用到干燥设备的使用，例如工业，农业，化工，矿山，冶金等等行业。用于进行干燥操作的设备，通过加热使物料中的湿分汽化逸出，以获得规定含湿量的固体物料。干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固体。在干燥过程中需要同时完成热量和质量的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。

然而，现有的干燥设备，采用的能量源单一，能效比较低。如现有的干燥设备一般采用单一的能源如煤，天然气等不可再生能源进行干燥，存在环境污染大，能量利用率低，废热回收困难等问题；较先进的现有干燥设备采用了微波和太阳能等能源进行干燥，但是，在干燥过程中，采用单一的热辐射升温慢，对较厚的物料加热不充分；单一的采用微波能又难以控制干燥过程的温度变化，且能量利用率低；单一的采用太阳能，受天气情况影响较大干燥周期较长；因此，人们急需一种充分利用多种能量来源，能量利用率高，加热周期短的干燥设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决以上现有技术中的问题，提供一种充分利用多种能量，能量利用率高，加热周期短的多能源节能干燥系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多能源节能干燥系统，

包括储罐、太阳能加热器、第一鼓风机、第二鼓风机、干燥装置和热交换机；

所述太阳能加热器的出口端、储罐的第一进口端、储罐的第二出口端、干燥装置的第一进口端依次连接；所述太阳能热水器的进口端与储罐的第一出口端相连；

所述干燥装置的第一出口端通过热交换机与储罐的第二进口端连接或者所述干燥装置的第一出口端与储罐的第二进口端连接；

所述第一鼓风机的出口端与干燥装置的第二进口端相连接；

所述干燥装置的第二出口端通过第二鼓风机与热交换机相连接。

进一步的改进是，所述第一鼓风机通过换热器与干燥装置的第二进口端相连接；所述换热器的进口端和出口端分别与储罐的第三出口端和第三进口端相连接。

进一步的改进是，所述干燥装置包括微波加热器、热辐射管和第二机械输送装置；

所述第二机械输送装置包括一个以上的第一机械输送装置；所述第一机械输送装置由驱动轮、从动轮、传送带和托辊组成；所述驱动轮和从动轮分别套在传送带的两端，传送带内侧的上端和下端设有用于防止传送带下垂的托辊；

至少一个第一机械输送装置上设有所述微波加热器；

所述热辐射管设于第二机械输送装置的传送带的内侧；

所述热辐射管与干燥装置的第一进口端和第一出口端相连接。

进一步的改进是，所述热交换机为逆卡诺循环热交换机。

进一步的改进是，所述第二机械输送装置包括二个以上的第一机械输送装置；第一输送机械装置的驱动轮上设有齿轮和与其相匹配的链条；相邻的第一机械输送装置的驱动轮通过齿轮和与其相匹配的链条相连接。

进一步的改进是，所述干燥装置还包括干燥室，所述干燥装置的第二进口端和第二出口端设在干燥室上，所述干燥室的第二进口端为两个且分别设置在干燥室一侧的上部和下部，所述干燥室的第二出口端为两个且分别设置在干燥室另一侧的上部和下部，所述第一鼓风机的出口端分别通过第一阀门和第四阀门与干燥室的两个第二进口端相连接；所述第二鼓风机的进口端分别通过第五阀门和第三阀门与干燥室的两个第二出口端相连接。

进一步的改进是，所述的逆卡诺循环热交换机为空调。

进一步的改进是，所述第一鼓风机和第二鼓风机为罗茨鼓风机。

进一步的改进是，还包括PLC控制系统。

进一步的改进是，所述热辐射管为蛇形金属管。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明的多能源节能干燥系统，采用电能，微波能和太阳能三种能量相结合作为干燥过程的能源，能源清洁，利于环保；本发明的多能源节能干燥系统采用三种方式同时对物料进行加热，对物料采用微波能进行一级加热，使物料从内而外迅速升温；将用电能或太阳能加热的液体流质通过热辐射的方式对物料进行二级加热，使得物料的内部的温度更快的到达物料的表面，将水分从里而外蒸发；将用电能或太阳能加热的空气对物料进行三级加热，进一步对物料进行加热使蒸发而出的水分保持气态，并通过空气的快速流动将水分带出系统；从而显著减低干燥周期，提高干燥效率；本发明的多能源节能干燥系统将使用后的湿热空气作用于逆卡诺循环热交换机的逆卡诺循环，逆卡诺循环热交换机通过吸收外界空气的热量和系统使用后的湿热空气的热量，对使用后的液体流质进行再次加热，使其再次达到规定温度，循环进行干燥操作的使用，从而达到节省能量，提高能量利用率的目的。

附图说明

图1本发明实施例1的结构原理图。

图2本发明实施例2的结构原理图。

图3本发明的干燥室内部结构图。

图4本发明的第二机械输送装置背面结构图。

图5本发明的第二机械输送机械装置的传送带的内侧结构图。

其中，附图中相应的标记为1-储罐，2-太阳能加热器，3-温度控制器，4-第一鼓风机，5-管壳式换热器，6-第一阀门，7-干燥装置，8-第二鼓风机，9-逆卡诺循环热交换机，10-第二阀门，11-第三阀门，12-第四阀门，13-第五阀门，14-第六阀门，15-微波加热器，16-驱动轮，17-托辊，18-热辐射管，19-干燥室，20-传送带，21-第七阀门，22-第一电动泵，23-第二电动泵，24-链条，25-齿轮，26-第二机械输送装置，27-固定轮，28-第二机械输送装置驱动轮，29-从动轮，30-第八阀门，31-第三电动泵。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的一种多能源节能干燥系统的技术方案进行详细的说明，以使本领域的技术人员在阅读了本发明书的基础上能够充分完整的实现本发明的技术方案，并解决本发明所要解决的现有技术中存在的问题。应当说明的是，以下仅是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些应当都属于本发明的保护范围。

本发明所述的逆卡诺循环热交换机指的是采用逆卡诺循环原理进行热交换的仪器或设备。逆卡诺循环热交换机包括压缩机、冷凝器、节流装置、表面冷凝式蒸发器和制冷剂，具体地，逆卡诺循环热交换机可以为空调等设备。

实施例1

如图1所示的，一种多能源节能干燥系统，包括储罐、太阳能加热器、第一鼓风机、第二鼓风机、干燥装置和热交换机；所述太阳能加热器的出口端、储罐的第一进口端、储罐的第二出口端、干燥装置的第一进口端依次连接；所述太阳能热水器的进口端与储罐的第一出口端相连；所述干燥装置的第一出口端通过热交换机与储罐的第二进口端连接或者所述干燥装置的第一出口端与储罐的第二进口端连接；所述第一鼓风机的出口端与干燥装置的第二进口端相连接；所述干燥装置的第二出口端通过第二鼓风机与热交换机相连接。

如图1所示的，一种多能源节能干燥系统，包括储罐1、太阳能加热器2、第一鼓风机4、第二鼓风机8、干燥装置7和逆卡诺循环热交换机9；储罐1中储有热媒；优选地，所述热媒为水，第一鼓风机4将气体鼓入干燥装置7，优选地，所述气体为空气；水和空气的成本低，简便易得，利于减低成本；太阳能加热器2优选的加热方式为，储罐1中的水从储罐1下端进入到太阳能加热器2，从太阳能加热器2出来的水，从储罐1的上端进入；利于储罐1中各处水的温度分布均匀；储罐1与干燥装置7之间的管路上设置有温度控制器3，用以根据储罐1中温度的高低，进行控制储罐1中的水进入干燥装置7，该管路上还设有第六阀门14方便控制水的流速；

水从所述干燥装置7的第一出口端出来后，有两种方式重复利用；

一是、水从所述干燥装置7的第一出口端出来后，直接返回到储罐1中，利于通过太阳能加热器对储罐1中的水快速加热，从而缩短升温时间，提高效率；

二是、水从所述干燥装置7的第一出口端排出进入到逆卡诺循环热交换机9进行热交换加热后，回到储罐1，利于保持储罐1中水的温度的相对稳定，便于节能；

可根据实际情况选择以上两种方式进行生产的调节。所述第一鼓风机4与干燥装置7的第二进口端相连接；

优选地，所述第一鼓风机4和第二鼓风机8为罗茨鼓风机。

所述干燥装置7还包括干燥室19，所述干燥装置7的第二进口端和第二出口端设在干燥室19上。

空气从第一鼓风机4通过如图3所示的第一阀门6或者第四阀门12通过干燥室19上的第二进口端进入干燥装置7，从干燥室19上的第二出口端，通过第三阀门11或者第五阀门13离开干燥装置7；可根据实际情况，来选择打开相应的阀门，进行相应的操作；当干燥室19中的空气湿度较低，可选择打开第一阀门6和第三阀门11，增加空气在干燥室19的停留时间，利于干燥室19内温度的上升，当干燥室19中的空气湿度较高时，可选择打开第四阀门12和第五阀门13，减少空气的停留时间，利于干燥室19中湿空气的快速排出，从而缩短干燥周期；根据实际的生产情况，本领域的技术人员还可以想到其它的相关的操作变形；

所述干燥装置7的第二出口端通过第二鼓风机8与逆卡诺循环热交换机9相连接。

进一步的改进是，所述热交换机为逆卡诺循环热交换机。

优选地，所述的逆卡诺循环热交换机为空调。

空气从干燥室19的第二出口端经过第二鼓风机8提供动力，输送至逆卡诺循环热交换机9的表面冷凝式蒸发器上，表面冷凝式蒸发器中的冷媒，吸收外界空气中和从干燥室19出来的湿热空气中的热量，因为充分利用了外界空气和湿热空气中的废热，从而降低了压缩机的做功，达到节能降耗的目的；逆卡诺循环热交换机9中的冷媒通过压缩机进入冷凝器，其冷凝器采用管壳式结构，水走壳程，冷媒走管程，冷媒将热量传递给水，从而充分利用了能量，提高能量的利用率。

进一步的改进是，所述干燥装置包括微波加热器、热辐射管和第二机械输送装置；

所述第二机械输送装置包括一个以上的第一机械输送装置；所述第一机械输送装置由驱动轮、从动轮、传送带和托辊组成；所述驱动轮和从动轮分别套在传送带的两端，传送带内侧的上端和下端设有用于防止传送带下垂的托辊；

至少一个第一机械输送装置上设有所述微波加热器；

所述热辐射管设于第二机械输送装置的传送带的内侧；

所述热辐射管与干燥装置的第一进口端和第一出口端相连接。

如图3所示，微波加热器15设置在两端开口的长方体上，第一机械输送装置从该长方体的开口的两端穿出；所述第一机械输送装置由驱动轮16、从动轮29、传送带20和托辊17组成；所述驱动轮16和从动轮29分别套在传送带20的两端，传送带20内侧的上端和下端设有用于防止传送带20下垂的托辊17；

所述第二机械输送装置26包括一个以上的第一机械输送装置；

如图3所示，所述第二机械输送装置26是多个第一机械输送装置通过上下合理布置而成，每一个第一机械输送装置，通过固定装置进行固定。第一机械输送装置的数量根据实际生产能力调整；

所述第二机械输送装置26为一个以上相互连接的第一机械输送装置。

进一步的改进是，所述第二机械输送装置包括二个以上的第一机械输送装置；第一输送机械装置的驱动轮上设有齿轮和与其相匹配的链条；相邻的第一机械输送装置的驱动轮通过齿轮和与其相匹配的链条相连接。

所述第二机械输送装置26的第一输送机械装置的驱动轮16上设有齿轮25和与其相匹配的链条24。

所述第二机械输送装置26中的相邻的第一机械输送装置的驱动轮16通过齿轮25和与其相匹配的链条24相连接。

如图4所示，第二机械输送装置26的每个第一输送机械装置的驱动轮16上设有齿轮25、固定轮27和与两者相匹配的链条24，通过驱动轮16的转动带动整个第二机械输送装置26的运行；固定轮27用于调整链条24的张紧程度；

纵向的组合有助于节省场地空间，利于节省成本；本发明的第二机械输送装置26也可设置为横向的多个第一机械输送装置的连接，来达到同样的效果；

本发明的第二机械输送装置26中的每一个输送机械装置也可以不相互连接，进行单独控制来达到同样的效果。

所述热辐射管18设于第二机械输送装置26的传送带20的内侧；

进一步的改进是，所述热辐射管为蛇形金属管。

如图5所示，优先地，热辐射管18设在传送带20内侧相邻托辊17之间，在原料通过传送带20进行转移的过程中，持续接受热辐射；所述热辐射管18为蛇形金属管。以保持传送带20上各处的温度均匀，同时增加散热面积，增强干燥效果；

所述传送带20根据实际的生产需求，优选地，可选用带孔的竹子编制成的传送带20，利于将辐射热充分的传递给物料；

如图3所示，所述热辐射管18与干燥装置7的第一进口端和第一出口端相连接。

优选地，水从干燥装置7的干燥室19的上端的第一出口端进入热辐射管18，热辐射管18的出水端从干燥室19的第一出口端流出进入到逆卡诺循环热交换机9，进行热交换。

进一步的改进是，所述的多能源节能干燥系统还包括PLC控制系统。

本发明采用PLC控制系统，对本发明的各个控制环节，根据实际生产，设定控制条件，达到自动化生产的目的。

本发明中的任何具有流动性且能够传导热量的热媒如水，硅油，空气等都可以实现本发明的技术方案，本发明中的太阳能热水器，逆卡诺循环热交换机，微波加热器均为现有技术。本发明的关键的改进点在于，对现有技术的组合和连接关系以及对于干燥装置部分的多种能源的合理使用以提高热效率，提升干燥效果，缩短干燥周期的改进。

使用时，如图5所示，太阳能热水器2用来加热储罐1中的水，当储罐1中的水达到80℃左右时，温度控制器3发出信号通过PLC控制系统打开第六阀门14，第二阀门10、第七阀门21，同时启动第一电动泵22和第二电动泵23，将水注入干燥装置7内部的热辐射管18的进水端；热水从干燥室19的上端进到热辐射管18的进水端，热空气会先充满干燥室19的上部，利用干燥室19保持温度稳定；热水经过放热后通过热辐射管18的出水端进入到逆卡诺循环热交换机9，经过热交换加热后通过第二电动泵23回到储罐1，若温度控制器3温度显示温度低于规定温度，则通过PLC控制系统打开太阳能加热器2对储罐1里的水进行加热，直到达到规定温度重复上一个过程；在天气状况良好的时候，直接利用太阳能进行加热；在天气状况较差的时候，将太阳能加热器2切换到电源进行加热；另外，可利用工业用电的高低峰时间的用电差价，在晚上用电低峰时，对储罐1里的水进行加热，从而达到降低成本的目的；

进一步的改进是，所述干燥装置还包括干燥室，所述干燥装置的第二进口端和第二出口端设在干燥室上，所述干燥室的第二进口端为两个且分别设置在干燥室一侧的上部和下部，所述干燥室的第二出口端为两个且分别设置在干燥室另一侧的上部和下部，所述第一鼓风机的出口端分别通过第一阀门和第四阀门与干燥室的两个第二进口端相连接；所述第二鼓风机的进口端分别通过第五阀门和第三阀门与干燥室的两个第二出口端相连接。

在热水进入干燥室19的同时，如图3所示的干燥室19所示的干燥装置7开始运行；将原料置于第一机械输送装置的传送带20上，第一机械输送装置的传送带20开始运行，同时微波加热器15开始加热；根据所干燥原料的不同通过PLC控制系统设定传送带20的移动速度，从而控制原料进行微波加热的时间；经过微波加热后，原料内部的温度迅速升温，原料通过第一机械输送装置的传送带20传至第二机械输送装置26进行热辐射加热；同时，PLC控制系统根据设定的条件控制第一阀门6和第三阀门11同时打开或第四阀门12和第五阀门13同时打开；同时打开第一阀门6和第三阀门11利于增加气体在干燥室19的停留时间，利于充分利用热能；同时打开第四阀门12和第五阀门13利于快速将干燥室19内的湿空气迅速的排出系统，缩短干燥周期；因此，刚开始加热时，先同时打开第一阀门6和第三阀门11增加气体的停留时间；加热一段时间后通过PLC系统关闭第一阀门6和第三阀门11同时打开第四阀门12和第五阀门13排出干燥室19的湿热空气；

第二机械输送装置26为多层结构；每一层采用与第一机械输送装置同样的组成部件且传送带20的内侧设有热辐射管18，所述第二机械输送装置26如图3所示的纵向设置时，可以节省空间；也可根据场地的空间大小，设为横向的依次排列；原料经过第二机械输送装置26后，根据原料的干燥情况，继续通过第二机械输送装置26的热辐射管18进行干燥；原料干燥后包装即可。

在此过程中，从干燥室19排出的湿热空气通过第二鼓风机8传至逆卡诺循环热交换机9的蒸发器；蒸发器中的液态的氟利昂吸收湿热空气的热量，蒸发器采用表面冷却式蒸发器，铜管铝翅片结构，利于对空气中热量的吸收；然后吸收热量的液态氟利昂进入冷凝器，冷凝器为管壳式的结构，从干燥室19排出的水走壳程与走管程的氟利昂进行热交换，通过第二电动泵23回到储罐1；因为逆卡诺循环充分利用了蒸发器吸收空气中和干燥室19排出的废湿热空气中的热量，从而达到节能的目的。

实施例2

如图2所示，一种多能源节能干燥系统，包括储罐、太阳能加热器、第一鼓风机、第二鼓风机、干燥装置和热交换机；所述太阳能加热器的出口端、储罐的第一进口端、储罐的第二出口端、干燥装置的第一进口端依次连接；所述太阳能热水器的进口端与储罐的第一出口端相连；所述干燥装置的第一出口端通过热交换机与储罐的第二进口端连接或者所述干燥装置的第一出口端与储罐的第二进口端连接；所述第一鼓风机的出口端与干燥装置的第二进口端相连接；所述干燥装置的第二出口端通过第二鼓风机与热交换机相连接。

本实施例2与实施例1的不同之处在于；

进一步的改进是，所述第一鼓风机通过换热器与干燥装置的第二进口端相连接；所述换热器的进口端和出口端分别与储罐的第三出口端和第三进口端相连接。

优选地，所述换热器为管壳式换热器5。

如图2所示，管壳式换热器5的管程的进口端与出口端与储罐1相连接，通过第三电动泵31将储罐1中的水输送至管壳式换热器5；

本领域的技术人员可以想到将管壳式换热器5的管程的进口端与出口端与其他的供热设备相连接，来实现对第一鼓风机4鼓入的风预热的目的；

本领域的技术人员也可以想到将从干燥室19第一出口端出来的水直接用泵输送至储罐1，将管壳式换热器5的管程的进口端与逆卡诺循环热交换机9相连接；将管壳式换热器5的管程的出口端与储罐1相连接；通过逆卡诺循环热交换机9进一步对管壳式换热器5的管程中的水进行加热，逆卡诺循环热交换机9经过吸收空气和废湿热空气中的热量，并与从储罐1进入逆卡诺循环热交换机9中的水进行热交换，从而达到节能、提高能量利用率的目的。

第一鼓风机4将空气通过管壳式换热器5加热后，进入干燥室19利于保持干燥室19温度稳定，提高干燥效率，缩短干燥周期，从而节省干燥时间。

实施例2的其它部份及优选的使用方式与实施例1相同。

本领域的技术人员根据本说明书记载的内容即可实现本发明的技术方案。