带式红外辐射干燥系统的制作方法_2

文档序号:10139157阅读:来源:国知局
料辐射热能。
[0021] 上述的带式红外辐射干燥系统,其中,所述的主体由平衡支撑架、主体支撑框架、 支撑底座、外壳、物料进口、物料出口和挡板组成,所述的平衡支撑架位于每层红外辐射干 燥单元对应的前端和后端,平衡支撑架用于保证每层红外辐射干燥单元在加上物料后不会 因重力而失去平衡。
[0022] 上述的带式红外辐射干燥系统,其中,所述的主体支撑框架为一个框架性结构,每 层红外辐射干燥单元平行安装在主体支撑框架上,所述的支撑底座对整个主体外壳起到平 衡固定的作用,所述的外壳直接罩在主体支撑框架上,所述的外壳采用玻璃钢材质的复合 材料,所述的物料进口位于外壳上方,物料由此进入干燥辐射单元,所述的物料出口位于外 壳下方,干燥后的物料直接由此落下。
[0023] 上述的带式红外辐射干燥系统,其中,所述挡板与红外辐射光波板成45度倾角, 所述的挡板的宽度与红外辐射光波板的宽度相同,所述挡板位于第一层红外辐射干燥单元 的尾部和第二层红外辐射干燥单元的前部,位于第一层红外辐射干燥单元的所述挡板高于 传送带10-50 _,位于第二层红外福射干燥单元的所述挡板与第二层红外福射干燥单元的 传送带间的间距为1-5 _,以此类推,所述的挡板能确保物料从第一层红外辐射干燥单元 的尾部缓慢滑向第二层红外辐射干燥单元的前部,并且不会出现物料堆积和遗漏。
[0024] 上述的带式红外辐射干燥系统,其中,所述红外辐射干燥单元的层数为奇数或偶 数,并从上往下计数,所述的奇数层的传送带沿着顺时针方向运动,所述的偶数层的传送带 沿着逆时针方向运动。
[0025] 上述方案的多功能远红外多功能干燥系统可广泛用于农作物及经济作物如稻谷、 玉米、小麦、大豆、木耳、银耳、蘑菇等。该系统具有以下优异的性能及效果:
[0026] ( 1)干燥设备多用于烘干农作物或经济作物,属于农机范畴,设备的制造
[0027] 费用决定了该项技术是否能被市场接受。本方案设备制造费用极低,一般情况下 干燥相同容积的物料采用本方案的设备制造费用仅有真空干燥设备的10%左右,具有广阔 的市场前景,同时也符合国家关于农机惠农政策。
[0028] (2)本方案采用的热源一红外辐射光波板使用寿命高达5万时,高于传统外灯管 或电热板的使用寿命10倍以上,并且红外辐射光波板的电热转换效率高达99%,电-热辐射 转换效率超过65%,热量主要以红外辐射的形式进行传递,热传递效率高,比传统的红外发 热元件效率至少高28%。
[0029] (3)红外辐射光波板是低温中长波远红外面状发热体,整个面均为发热面,且发热 均匀,温差低,在干燥过程中,物料受热均匀,并且物料的温度控制在物料各项营养成分变 性温度之下,极大的保存了物料的营养成分。
[0030] (4)可以根据不同物料的红外光谱峰值进行红外光波板的红外辐射峰值的"匹配" 和"偏匹配",红外光波板的红外辐射峰值的"匹配"和"偏匹配"能使物料最大化接受辐射热 能,并且使得红外可以有较深的穿透深度,实现物料内部的快速加热,从而加快物料的脱水 过程。与传统的红外干燥设备相比,干燥时间至少节省30%以上,在节能方面至少节能35% 以上。
【附图说明】
[0031] 图1是本实用新型带式红外辐射干燥系统的结构示意图;
[0032] 图2是本实用新型带式红外辐射干燥系统中单层红外辐射单元结构图;
[0033] 图3是本实用新型带式红外辐射干燥系统单层红外辐射单元俯视结构图;
[0034] 图4是本实用新型带式红外辐射干燥系统单面红外辐射光波板结构示意图;
[0035] 图5是本实用新型带式红外辐射干燥系统单层红外辐射干燥单元结构示意图;
[0036] 其中:由红外辐射光波板-1、传送带-2、L型支撑架-3、固定装置-4、支撑架-5、 发热模块卡槽-6、主动辊_7、被动辊-8、动力链条-9、电机-10、控制系统-11、挡板-12、支 撑底座-13、物料进口 -21、物料出口 -22、物料-33、平衡支撑架-14、主体支撑框架-16、湿 度传感器-17、温度传感器-18、外壳-19、发热层-61、红外折射层-62、保温层-63、新风风 机 _31、除湿风机-32。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图具体说明,请参见附图1至附图5,本实用新型提供了一种带式红 外辐射干燥系统,包括:红外辐射干燥单元、控制系统11、主体组成,其中,红外辐射干燥单 元安装有红外辐射光波板1,红外辐射光波板1对应分布在干燥单元的传送带2的上方和下 方,红外辐射光波板1工作时以红外辐射的方式均匀的将能量辐射到物料33。控制系统11 可以根据干燥物料33的红外光谱进行红外辐射能量的红外波长峰值的匹配。
[0038] 红外辐射干燥单元由多层组成,所述的红外辐射干燥单元由红外辐射光波板1、传 送带2、L型支撑架3、固定装置4、支撑架5、发热模块卡槽6、主动辊7、被动辊8和动力链 条9组成。红外辐射光波板1为单面辐射的红外光波板,红外辐射光波板1安装在干燥单 元的传送带2的上方和下方,所述的安装于干燥单元的传送带2的下方的红外辐射光波板1 位于传送带2下面,安装于干燥单元的传送带2的下方的红外辐射光波板1向上辐射能量, 且辐射的能量穿过传送带2辐射到传送带2上的物料33,并被物料33所吸收;安装于干燥 单元的传送带2的上方的红外辐射光波板1位于传送带2上方,与传送带2的垂直距离为 40-300mm,安装于干燥单元的传送带2的上方的红外辐射光波板1直接向下辐射能量,并被 传送带2上的物料33所接受。红外辐射光波板1为模块化结构,红外辐射光波板1的长为 20-2000mm,所述的红外辐射光波板1的宽为10-1500mm。
[0039] 红外辐射光波板1可由多块红外辐射光波板1并列排布而成,每块红外辐射光波 板1由一组对应的L型支撑架53和一对固定装置4固定在发热模块卡槽6上。
[0040] 安装于干燥单元的传送带2的上方的红外辐射光波板1和传送带2的距离可以根 据物料33的不同进行调整。本实施例中,安装于干燥单元的传送带2的上方的红外辐射光 波板1与传送带2的距离为40-300mm。
[0041] 红外辐射光波板1的功率为200-2000W/平米,辐射能量的波长峰值为5-15 μ m。农 作物及经济作物红外干燥时会根据物料的红外吸收光谱进行合理选择辐射波段和辐射温 度。但由于不同物料的吸收波长不同,不同物料干燥过程中含水率会随着干燥阶段的变化, 干燥过程中含水率的变化导致物料的吸收红外光谱辐射变化,而农作物及经济作物物料的 红外吸收光谱均维持5-15 μ m范围内,刚好可以进行物料的红外吸收光谱与发热体发射辐 射波段进行"匹配"和"偏匹配",实现了在同一光谱波段下实现了不同物料的快速干燥。物 料加热过程中,分子会从底能态跃进到高能态的过程中,能量与波长/:关系如下:
[0043] 其中,_
为分子转动、振动、电子运动的能量,并分别对应波长.1;:范 围:〈1 μπι,1~25 ym,25~350 ynuh为普朗克(量子)常数。所以,刚好利用了 5~15 μπι 对应于iik的结果。从这个意义上将讲,红外辐射本身就意味着"匹配"和"偏匹配"接受 热量,是一个共振吸收加热。表层分子吸收辐射振动会引起由表及里的"链条式振动",这 比由于温度梯度引起的热传导更为有效。因此,"匹配"和"偏匹配"吸收加热使辐射能可以 有较深的穿透深度,实现物料内部的加热。但无论是"匹配吸收"还是"偏匹配吸收",都将 在被物料完全吸收。因此,在本实施例中,采用辐射能量的波长峰值为5-15 μ m的红外辐射 光波板1能有效地加速物料33的升温,达到快速干燥的结果。
[0044] 红外辐射光波板1由红外发热层61、红外折射层62、保温层63依次复合而成。红 外发热层61采用面状发热材料,该面状发热材料采用具有优良的导电性能的碳素发热材 料和具有优异导热性、耐高温的高分子树脂复合而成,所述的碳素发热材料可采用以碳纤 维、碳纳米管纤维、石墨、石墨烯中的一种或几种的组合,所述的碳素材料可复合、喷涂或涂 敷在面状发热材料的基体上,所述的面状发热材料的基体可采用合成纤维材料、纸类材料 或树脂薄膜材料中的一种
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