專利名稱：一種太陽能物料干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物料干燥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種物料干燥裝置，特別是一種太陽能物料
干燥裝直O(jiān)
背景技術(shù)：
物料，是我國生產(chǎn)領(lǐng)域中的一個專業(yè)術(shù)語。生產(chǎn)企業(yè)習慣將最終產(chǎn)品之外的、在生產(chǎn)領(lǐng)域流轉(zhuǎn)的一切材料(不論其來自生產(chǎn)資料還是生活資料)、燃料、零部件、半成品、外協(xié)件以及生產(chǎn)過程中必然產(chǎn)生的邊角余料、廢料以及各種廢物統(tǒng)稱為“物料”。其中一些物料，特別是一些產(chǎn)品、燃料、零部件、半成品等物料需要進行烘干，去除內(nèi)部的水分然后再進行儲存或轉(zhuǎn)入下一道工序。目前的物料烘干系統(tǒng)主要有熱風烘干、自然曬干、烤箱烘干等多種方式?？鞠浜娓芍饕遣捎妹汉吞炕鸺訜?，使周圍的空氣溫度升高，從而使烤箱內(nèi)的物料脫水干燥。自然曬干主要采用太陽光照射使物料升溫脫水。熱風烘干主要電能加熱來實現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)的空氣溫度升高，空氣溫度升高后在風機的作用下實現(xiàn)空氣的流動，熱空氣流經(jīng)物料時使物料升溫脫水。電能加熱的優(yōu)點在于只要有電就能夠使該裝置工作，不受天氣等外部的因素的影響，但缺點在于電能加熱烘干能耗比較大，消耗電能多，電費比較高，導致生產(chǎn)成本上升。如專利(CN201561621U)所公開的一種太陽能熱泵脈動流化烘干機，包括流化物料倉，流化物料倉頂部設(shè)置有物料進口和備用排濕口，其底部安裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有支撐網(wǎng)板和氣體分配器，支撐網(wǎng)板設(shè)于氣體分配器上，旋轉(zhuǎn)軸頂端安裝有放料棒，下端設(shè)有物料出口，有一電機和旋轉(zhuǎn)軸連接，流化物料倉一側(cè)壁安裝有太陽能吸熱板，在流化物料倉另一側(cè)設(shè)有出氣口和進氣口，出氣口外安裝有高溫熱泵蒸發(fā)器和高溫熱泵冷凝器，兩者連接有保溫風道，保溫風道和流化物料倉的進氣口連接，保溫風道上設(shè)有高溫高壓風機。該裝置雖能利用太陽能實現(xiàn)烘干，但結(jié)構(gòu)比較復雜，且能源的利用比較單一，一旦太陽能不足， 比如下雨和陰天的時候，該裝置就無法啟動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種太陽能物料干燥裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能和電能混合來干燥物料，能耗比較小，環(huán)境污染小。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，包括依次采用通風管路相連接的太陽能集熱器、風機、輔助電能加熱單元和物料烘干罐，所述的風機能使空氣在通風管內(nèi)的流動，本裝置還包括一個溫度傳感器一和控制單元， 所述的溫度傳感器一設(shè)置在風機和輔助電能加熱單元之間的通風管路上，所述的控制單元和輔助電能加熱單元、溫度傳感器一相連接，所述的溫度傳感器一能將檢測到的溫度信號傳遞給控制單元，所述的控制單元能夠根據(jù)接收到的溫度信號來控制輔助電能加熱單元的工作狀態(tài)。
太陽能集熱器吸收太陽光，加熱集熱器內(nèi)部的空氣的溫度，風機工作后能使通風管路內(nèi)的空氣流動起來，普通的氣流流經(jīng)集熱器后變成了熱空氣流，熱空氣流流經(jīng)輔助電能加熱單元后再流到物料烘干罐內(nèi)，對物料進行干燥。當熱空氣流流動到輔助電能加熱單元前端的通風管路中時，溫度傳感器一對該處通風管路中的熱空氣流進行檢測，并將檢測到的溫度信號傳遞給控制單元，控制單元對溫度信息進行判斷，當所檢測到的溫度大于設(shè)定溫度時，控制單元不啟動輔助電能加熱單元，當所檢測到的溫度小于設(shè)定溫度時，控制單元啟動輔助電能加熱單元開始進行二次加熱，使到達物料烘干罐處的熱空氣流的溫度達到預設(shè)溫度區(qū)域內(nèi)。本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能和電能混合來干燥物料，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱量，可以節(jié)約常規(guī)能源的消耗，從而降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益；同時當天氣不好時，又可以啟動電能加熱，使得本裝置可以不受天氣的影響，提高適應性。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的太陽能集熱器和風機之間的通風管路上連接有蓄熱器。為了充分利用太陽能收集的熱量，有必要設(shè)置一個能量緩沖裝置，用于儲蓄太陽輻照處出峰值時的過剩能量。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的蓄熱器包括一個內(nèi)腔和與該內(nèi)腔相連通的進氣口和出氣口，所述的內(nèi)腔內(nèi)裝設(shè)有鵝卵石，所述的鵝卵石和內(nèi)腔的壁體之間設(shè)有隔熱層。鵝卵石經(jīng)濟實惠，又具有蓄熱的效果。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的隔熱層采用玻璃棉或巖棉制成，所述的隔熱層的厚度為50mm至150mm。玻璃棉比巖棉容重低、渣球含量少、導熱系數(shù)低、使用年限長、纖維韌性大，但是巖棉的最高使用溫度高最高為600攝氏度左右，玻璃棉只有260 攝氏度左右；玻璃棉一般用于低于200攝氏度的保溫部位，多用于一般建筑物或低溫管道的保溫，巖棉一般用于溫度在500攝氏度的保溫部位，多用于高溫熱力管道或電力設(shè)備的保溫。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，作為優(yōu)選方案，所述的隔熱層的厚度為 IOOmm0在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的蓄熱器的內(nèi)腔的容積為3m3至8m3。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，作為優(yōu)選方案，所述的蓄熱器的內(nèi)腔的容積為&ii3。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的蓄熱器的進氣口和出氣口分別連有一個蓄熱進氣支路和蓄熱出氣支路，所述的蓄熱進氣支路和蓄熱出氣支路分別和太陽能集熱器與風機相連接，所述的蓄熱進氣支路和蓄熱出氣支路上分別設(shè)有二通閥一和二通閥二，所述的蓄熱進氣支路上還設(shè)有風速儀。這樣可以通過二通閥一和二通閥二來開啟或關(guān)閉蓄熱進氣支路和蓄熱出氣支路，設(shè)置風速儀后能夠測試該處通風管路內(nèi)的熱空氣流的流動速度。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的風機的抽氣口的前端設(shè)有一個三通閥，所述的三通閥的兩通分別串聯(lián)在通風管路上，所述的三通閥的第三通和外界相連通，且當該三通閥處于第三通的閥位時能使外界和該處的通風管路相連通。當天氣不好的時候， 太陽能集熱器所吸收的太陽光不足，純粹依靠輔助電能加熱單元來加熱空氣，為了減少風機的功率，將三通閥的閥位轉(zhuǎn)動至第三通位置，使風機的前端的通風管路和外界相連通，減少風機抽風的通風管路的長度。
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在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的太陽能集熱器包括若干組并聯(lián)連接在通風管路上的集熱單元，所述的集熱單元包括若干根平行排列的真空管。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的集熱單元內(nèi)的相鄰真空管之間的間距為80至120mm。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，作為優(yōu)選方案，所述的集熱單元內(nèi)的相鄰真空管之間的間距為90mm。為了充分利用太陽能輻照能量，避免集熱管之間的相互遮擋，對全玻璃真空管的間距依據(jù)當?shù)靥柲芄馊肷浣嵌忍攸c進行了針對性的設(shè)計。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的太陽能集熱器的集熱總面積為150 至 200m2。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，作為優(yōu)選方案，所述的太陽能集熱器的集熱總面積為183m2，該太陽能集熱器包括三組集熱單元。當其中一組集熱單元損壞或使用時間過長需要維修的時候，可以將該組的集熱單元更換，還剩下兩組集熱單元來吸收太陽能。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的每個集熱單元均包括進氣支管和出氣支管，所述的出氣支管上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥和溫度傳感器二，所述的調(diào)節(jié)閥和溫度傳感器均和控制單元相連接，所述的控制單元能夠根據(jù)溫度傳感器二所傳遞的溫度信號來控制調(diào)節(jié)閥的流量。通過溫度傳感器的檢測，使控制單元來控制調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)集熱單元的出氣支管的流量，從而達到使各個集熱單元輸出的熱空氣流溫度一致。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的通風管路的截面形狀為矩形。矩形的通風管路強度比較高，空氣流通量比較大。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的控制單元為PLC，所述的PLC連接有一個液晶觸摸顯示屏。通過液晶觸摸顯示屏來觀看本裝置中的各個數(shù)據(jù)，同時可以輸入一些指令。在上述的一種太陽能物料干燥裝置中，所述的輔助電能加熱單元包括一個電加熱鍋爐，電加熱鍋爐的兩端連接有通風管路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能和電能混合來干燥物料，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱量，可以節(jié)約常規(guī)能源的消耗，從而降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益；同時當天氣不好時，又可以啟動電能加熱，使得本裝置可以不受天氣的影響，提高適應性。設(shè)置一個能量緩沖裝置后，能夠充分利用太陽能收集的熱量，用于儲蓄太陽輻照處出峰值時的過剩能量。


圖1是本太陽能物料干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本太陽能集熱器中集熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、太陽能集熱器；2、風機；3、輔助電能加熱單元；4、物料烘干罐；5、通風管路；6、溫度傳感器一 ；7、蓄熱器；8、蓄熱進氣支路；9、蓄熱出氣支路；10、二通閥一 ；11、二通閥二 ；12、風速儀；13、三通閥；14、集熱單元；15、進氣支管；16、出氣支管；17、調(diào)節(jié)閥； 18、溫度傳感器二。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。如圖1和圖2所示，本太陽能物料干燥裝置包括依次采用通風管路5相連接的太陽能集熱器1、風機2、輔助電能加熱單元3和物料烘干罐4，通風管路5的截面形狀為矩形。 矩形的通風管路5強度比較高，空氣流通量比較大。風機2能使空氣在通風管內(nèi)的流動。輔助電能加熱單元3包括一個電加熱鍋爐，電加熱鍋爐的兩端連接有通風管路5。本裝置還包括一個溫度傳感器一 6和控制單元，控制單元為PLC，PLC連接有一個液晶觸摸顯示屏。通過液晶觸摸顯示屏來觀看本裝置中的各個數(shù)據(jù)，同時可以輸入一些指令。溫度傳感器一 6設(shè)置在風機2和輔助電能加熱單元3之間的通風管路5上，控制單元和輔助電能加熱單元3、溫度傳感器一 6相連接，溫度傳感器一 6能將檢測到的溫度信號傳遞給控制單元，控制單元能夠根據(jù)接收到的溫度信號來控制輔助電能加熱單元3的工作狀態(tài)。太陽能集熱器1和風機2之間的通風管路5上連接有蓄熱器7。為了充分利用太陽能收集的熱量，有必要設(shè)置一個能量緩沖裝置，用于儲蓄太陽輻照處出峰值時的過剩能量。蓄熱器7包括一個內(nèi)腔和與該內(nèi)腔相連通的進氣口和出氣口，內(nèi)腔內(nèi)裝設(shè)有鵝卵石，鵝卵石和內(nèi)腔的壁體之間設(shè)有隔熱層。鵝卵石經(jīng)濟實惠，又具有蓄熱的效果。隔熱層采用玻璃棉或巖棉制成，隔熱層的厚度為50mm至150mm。玻璃棉比巖棉容重低、渣球含量少、導熱系數(shù)低、使用年限長、纖維韌性大，但是巖棉的最高使用溫度高最高為600攝氏度左右，玻璃棉只有260攝氏度左右；玻璃棉一般用于低于200攝氏度的保溫部位，多用于一般建筑物或低溫管道的保溫，巖棉一般用于溫度在500攝氏度的保溫部位，多用于高溫熱力管道或電力設(shè)備的保溫。作為優(yōu)選方案，隔熱層的厚度為100mm。蓄熱器7的內(nèi)腔的容積為3m3至 8m3。作為優(yōu)選方案，蓄熱器7的內(nèi)腔的容積為m3。蓄熱器7的進氣口和出氣口分別連有一個蓄熱進氣支路8和蓄熱出氣支路9，蓄熱進氣支路8和蓄熱出氣支路9分別和太陽能集熱器1與風機2相連接，蓄熱進氣支路8和蓄熱出氣支路9上分別設(shè)有二通閥一 10和二通閥二 11，蓄熱進氣支路8上還設(shè)有風速儀12。這樣可以通過二通閥一 10和二通閥二 11來開啟或關(guān)閉蓄熱進氣支路8和蓄熱出氣支路9，設(shè)置風速儀12后能夠測試該處通風管路5內(nèi)的熱空氣流的流動速度。風機2的抽氣口的前端設(shè)有一個三通閥13，三通閥13的兩通分別串聯(lián)在通風管路 5上，三通閥13的第三通和外界相連通，且當該三通閥13處于第三通的閥位時能使外界和該處的通風管路5相連通。當天氣不好的時候，太陽能集熱器1所吸收的太陽光不足，純粹依靠輔助電能加熱單元3來加熱空氣，為了減少風機2的功率，將三通閥13的閥位轉(zhuǎn)動至第三通位置，使風機2的前端的通風管路5和外界相連通，減少風機2抽風的通風管路5的長度。太陽能集熱器1包括若干組并聯(lián)連接在通風管路5上的集熱單元14，集熱單元14 包括若干根平行排列的真空管。集熱單元14內(nèi)的相鄰真空管之間的間距為80至120mm。 作為優(yōu)選方案，集熱單元14內(nèi)的相鄰真空管之間的間距為90mm。為了充分利用太陽能輻照能量，避免集熱管之間的相互遮擋，對全玻璃真空管的間距依據(jù)當?shù)靥柲芄馊肷浣嵌忍攸c進行了針對性的設(shè)計。太陽能集熱器1的集熱總面積為150至200m2。作為優(yōu)選方案， 太陽能集熱器1的集熱總面積為183m2，該太陽能集熱器1包括三組集熱單元14。當其中一組集熱單元14損壞或使用時間過長需要維修的時候，可以將該組的集熱單元114更換，還剩下兩組集熱單元14來吸收太陽能。每個集熱單元14均包括進氣支管15和出氣支管 16，出氣支管16上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥17和溫度傳感器二 18，調(diào)節(jié)閥17和溫度傳感器均和控制單元相連接，控制單元能夠根據(jù)溫度傳感器二 18所傳遞的溫度信號來控制調(diào)節(jié)閥17的流量。通過溫度傳感器的檢測，使控制單元來控制調(diào)節(jié)閥17調(diào)節(jié)集熱單元14的出氣支管16 的流量，從而達到使各個集熱單元14輸出的熱空氣流溫度一致。 原理如下太陽能集熱器1吸收太陽光，加熱集熱器內(nèi)部的空氣的溫度，風機2工作后能使通風管路5內(nèi)的空氣流動起來，普通的氣流流經(jīng)集熱器后變成了熱空氣流，熱空氣流流經(jīng)輔助電能加熱單元3后再流到物料烘干罐4內(nèi)，對物料進行干燥。當熱空氣流流動到輔助電能加熱單元3前端的通風管路5中時，溫度傳感器一 6對該處通風管路5中的熱空氣流進行檢測，并將檢測到的溫度信號傳遞給控制單元，控制單元對溫度信息進行判斷， 當所檢測到的溫度大于設(shè)定溫度時，控制單元不啟動輔助電能加熱單元3，當所檢測到的溫度小于設(shè)定溫度時，控制單元啟動輔助電能加熱單元3開始進行二次加熱，使到達物料烘干罐4處的熱空氣流的溫度達到預設(shè)溫度區(qū)域內(nèi)。本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能和電能混合來干燥物料，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱量，可以節(jié)約常規(guī)能源的消耗，從而降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益；同時當天氣不好時，又可以啟動電能加熱，使得本裝置可以不受天氣的影響，提高適應性。
權(quán)利要求
1.一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，包括依次采用通風管路( 相連接的太陽能集熱器(1)、風機O)、輔助電能加熱單元⑶和物料烘干罐G)，所述的風機(2)能使空氣在通風管內(nèi)的流動，本裝置還包括一個溫度傳感器一(6)和控制單元，所述的溫度傳感器一(6)設(shè)置在風機( 和輔助電能加熱單元C3)之間的通風管路( 上，所述的控制單元和輔助電能加熱單元(3)、溫度傳感器一(6)相連接，所述的溫度傳感器一(6)能將檢測到的溫度信號傳遞給控制單元，所述的控制單元能夠根據(jù)接收到的溫度信號來控制輔助電能加熱單元(3)的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的太陽能集熱器⑴和風機⑵之間的通風管路(5)上連接有蓄熱器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的蓄熱器(7)包括一個內(nèi)腔和與該內(nèi)腔相連通的進氣口和出氣口，所述的內(nèi)腔內(nèi)裝設(shè)有鵝卵石，所述的鵝卵石和內(nèi)腔的壁體之間設(shè)有隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的隔熱層采用玻璃棉或巖棉制成，所述的隔熱層的厚度為50mm至150mm，所述的蓄熱器(7)的內(nèi)腔的容積為 3m3 至 8m3。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的蓄熱器(7)的進氣口和出氣口分別連有一個蓄熱進氣支路(8)和蓄熱出氣支路(9)，所述的蓄熱進氣支路⑶和蓄熱出氣支路(9)分別和太陽能集熱器⑴與風機(2)相連接，所述的蓄熱進氣支路(8)和蓄熱出氣支路(9)上分別設(shè)有二通閥一(10)和二通閥二(11)，所述的蓄熱進氣支路(8)上還設(shè)有風速儀(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的風機( 的抽氣口的前端設(shè)有一個三通閥(13)，所述的三通閥(1 的兩通分別串聯(lián)在通風管路( 上，所述的三通閥(1 的第三通和外界相連通，且當該三通閥(1 處于第三通的閥位時能使外界和該處的通風管路( 相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的太陽能集熱器(1)包括若干組并聯(lián)連接在通風管路( 上的集熱單元(14)，所述的集熱單元(14)包括若干根平行排列的真空管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的集熱單元 (14)內(nèi)的相鄰真空管之間的間距為80至120mm，所述的太陽能集熱器(1)的集熱總面積為 150 至 200m2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的每個集熱單元(14)均包括進氣支管(1 和出氣支管(16)，所述的出氣支管(16)上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥(17) 和溫度傳感器二(18)，所述的調(diào)節(jié)閥(17)和溫度傳感器均和控制單元相連接，所述的控制單元能夠根據(jù)溫度傳感器二(18)所傳遞的溫度信號來控制調(diào)節(jié)閥(17)的流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種太陽能物料干燥裝置，其特征在于，所述的通風管路(5)的截面形狀為矩形，所述的控制單元為PLC，所述的PLC連接有一個液晶觸摸顯示屏，所述的輔助電能加熱單元(3)包括一個電加熱鍋爐，電加熱鍋爐的兩端連接有通風管路(5)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能物料干燥裝置，屬于物料干燥技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的技術(shù)中存在的單獨電能烘干能耗大、單獨太陽能烘干受天氣影響大等技術(shù)問題。本太陽能物料干燥裝置，包括依次采用通風管路相連接的太陽能集熱器、風機、輔助電能加熱單元和物料烘干罐，本裝置還包括一個溫度傳感器一和控制單元，溫度傳感器一設(shè)置在風機和輔助電能加熱單元之間的通風管路上，控制單元和輔助電能加熱單元、溫度傳感器一相連接，溫度傳感器一能將檢測到的溫度信號傳遞給控制單元，控制單元能夠根據(jù)接收到的溫度信號來控制輔助電能加熱單元的工作狀態(tài)。本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能和電能混合來干燥物料，可以節(jié)約常規(guī)能源的消耗，又使得本裝置可以不受天氣的影響。
文檔編號F26B21/00GK102297574SQ20111017545
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者金慧勇 申請人:金慧勇