一種遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)及干燥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種干燥系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外輻射技術(shù)是現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的分支，利用紅外輻射干燥農(nóng)作物是近20年才發(fā)展起來的新技術(shù)，其主要原理是以紅外輻射傳熱的方式對(duì)待干燥物進(jìn)行干燥。
[0003]紅外輻射干燥農(nóng)作物具有以下特點(diǎn):1)均勻性；熱量傳遞直接以紅外輻射的方式進(jìn)行，不需要經(jīng)過任何介質(zhì)，待干燥物受熱均勻；2)吸收性好；不同物質(zhì)的固有振動(dòng)頻率不同，因此對(duì)紅外線的吸收能力也不同。農(nóng)作物的一般都含水率比較高，水易吸收的波長(zhǎng)一般5-15um,而紅外輻射傳熱的波長(zhǎng)剛好在這個(gè)范圍，輻射的熱量能極大的被吸收；3)加熱速度快，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)過60S的紅外照射物料達(dá)到的溫度強(qiáng)制對(duì)流加熱一般要10-20min ;
4)避免因溫度不均勻而引起待干燥物營養(yǎng)成分的流失，以及高溫受熱不均而引起待干燥物了的變質(zhì)；5)在干燥的過程中，能有效的殺滅病菌，經(jīng)過紅外干燥的農(nóng)作物，在儲(chǔ)存的過程中，極少會(huì)發(fā)生霉變；6)經(jīng)過紅外干燥的農(nóng)作物，各種營養(yǎng)成本得到有效的保留。
[0004]我國是傳統(tǒng)型的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到萬億，但是我國對(duì)農(nóng)作物的干燥技術(shù)一直處于平穩(wěn)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，目前，農(nóng)作物的干燥技術(shù)主要存在以下問題:
1、在我國廣大的農(nóng)村地區(qū)，對(duì)農(nóng)作物的干燥主要依靠陽光，在農(nóng)作物的收獲季節(jié)，一旦遇到連續(xù)的陰雨天，農(nóng)作物無法得到干燥，只能采取堆砌的方法待有太陽是在進(jìn)行干燥，往往在這個(gè)過程中，使得農(nóng)作物發(fā)生霉變，甚至變質(zhì)報(bào)廢；
2、迄今常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥等烘干燥設(shè)備，主要工作原理多采用強(qiáng)制對(duì)流給熱的形式，采用這些干燥設(shè)備進(jìn)行干燥，主要存在以下問題:1)工作時(shí)間長(zhǎng)，能耗費(fèi)用高；2)由于采用強(qiáng)制對(duì)流的形式進(jìn)行熱傳遞，使得待干燥物受熱不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)熱量多的地方干燥度較好，溫度低的地方未完成干燥；3)由于干燥的時(shí)間較長(zhǎng)，受熱不均勻，極易造成干燥物重要營養(yǎng)的流失或變質(zhì)。
[0005]3、中國專利公開號(hào)201310296135.2公布了一種紅外干燥機(jī)，其采用紅外燈管作為紅外發(fā)射體來進(jìn)行干燥，但是根據(jù)普朗克定律及鏡面發(fā)射率等相關(guān)理論，輻射傳熱受到鏡面反射率的影響，鏡面反射率越大，受熱點(diǎn)接受輻射的溫度也就越大，反之亦然。所以，該方案雖然采用了紅外輻射傳熱為主強(qiáng)制對(duì)流為輔的加熱方式，還是會(huì)出現(xiàn)待干燥物受熱不均等情況，往往會(huì)出現(xiàn)離發(fā)熱管近的待干燥物溫度過高而導(dǎo)致其營養(yǎng)成分流失或變質(zhì)。
[0006]4、當(dāng)前，所有的烘干檢測(cè)設(shè)備內(nèi)的溫度主要還是依靠測(cè)溫探頭的方式來進(jìn)行，測(cè)溫探頭測(cè)得的溫度為設(shè)備內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱的溫度。而在紅外輻射傳熱為主強(qiáng)制對(duì)流為輔的加熱干燥方式中，待干燥物吸收的熱量大部分為紅外輻射傳遞過來的熱量，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)待干燥物溫度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)定值時(shí)干燥設(shè)備內(nèi)的空氣溫度還未達(dá)到該溫度，出現(xiàn)這種情況，會(huì)使待干燥物輕則營養(yǎng)成分流失，重則發(fā)生烤焦報(bào)廢，會(huì)造成極大的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，它不僅能解決上述存在的問題，還極大的提高了干燥的速度和效率，有效的保留了干燥物的營養(yǎng)成分。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中包括:遠(yuǎn)紅外光波干燥箱主體和智能傳感控制系統(tǒng)；所述的遠(yuǎn)紅外光波干燥箱主體由烘箱外殼、多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料、烘箱內(nèi)膽、固定底座、內(nèi)膽軸承、內(nèi)膽電機(jī)、強(qiáng)對(duì)流風(fēng)機(jī)和抽濕風(fēng)機(jī)組成；
在遠(yuǎn)紅外光波干燥箱主體上安裝有多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料，多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料在電的作用下以遠(yuǎn)紅外輻射傳熱的形式均勻加熱干燥；
智能傳感控制系統(tǒng)通過收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和下達(dá)命令的方式控制遠(yuǎn)紅外光波干燥箱主體的運(yùn)行。
[0009]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的烘箱外殼采用多邊形或圓形結(jié)構(gòu)，所述的烘箱外殼采用不銹鋼板，所述的烘箱外殼內(nèi)壁的兩端設(shè)置有一組對(duì)稱的軸承，所述的一組對(duì)稱的軸承一端連接所述的內(nèi)膽電機(jī)，所述的烘箱內(nèi)膽的外壁兩端的中心位置設(shè)置一組對(duì)稱的輪滑，所述的輪滑與所述的烘箱外殼上一組對(duì)應(yīng)的軸承相配合，所述的烘箱內(nèi)膽的軸承一端卡接固定在所述烘箱外殼一端軸承上，所述的烘箱內(nèi)膽的軸承另一端卡接固定在連接所述內(nèi)膽電機(jī)的軸承上，所述的內(nèi)膽電機(jī)通過內(nèi)膽軸承帶動(dòng)烘干內(nèi)膽轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料固定卡接在在所述烘箱外殼的內(nèi)壁上，所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料與所述烘箱內(nèi)膽間的距離為5-300mm，所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料采用并排的方式對(duì)稱分布。
[0011]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料由遠(yuǎn)紅外平面光波層、遠(yuǎn)紅外法向發(fā)射層和保溫層依次自下而上一次性壓合而成，所述的遠(yuǎn)紅外平面光波層采用碳纖維復(fù)合平面發(fā)熱板、導(dǎo)電油墨碳素復(fù)合平面發(fā)熱板、電熱膜平面發(fā)熱片、碳化硅平面電熱板、石墨平面電熱板、半導(dǎo)體平面發(fā)熱板中的一種；所述的遠(yuǎn)紅外法向發(fā)射層采用鋁箔、氧化錫銦膜、氧化鋅薄膜中的一種；所述的保溫層采用聚氨酯板、硅酸鋁板、硅酸鋁紙、巖棉氈、玻璃棉、發(fā)泡水泥板中的一種，所述的保溫層厚度為5-50_。
[0012]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的烘箱內(nèi)膽為一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，所述的烘箱內(nèi)膽材質(zhì)采用不銹鋼絲網(wǎng)或不銹鋼沖孔板，所述的烘箱內(nèi)膽的厚度為0.5-5 mm，所述的烘箱內(nèi)膽上設(shè)有若干圓孔，所述的圓孔孔徑為2.5-10 mm，所述的圓孔與圓孔間的間距為1-5 mmD
[0013]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的烘箱外殼上設(shè)有外進(jìn)料口、外卸料口和外觀察窗，所述的烘箱內(nèi)膽上有內(nèi)進(jìn)料口、內(nèi)卸料口和內(nèi)觀察窗，所述的外進(jìn)料口與內(nèi)進(jìn)料口相對(duì)應(yīng)，所述的外卸料口與內(nèi)卸料口相對(duì)應(yīng)，所述的外觀察窗與內(nèi)觀察窗相對(duì)應(yīng)。
[0014]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)機(jī)位于所述烘箱外殼兩端的一側(cè)，所述的抽濕風(fēng)機(jī)位于所述烘箱外殼兩端的另一側(cè)，所述的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)機(jī)的機(jī)殼位于所述烘箱外殼外，所述的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)機(jī)的葉輪位于所述的烘箱外殼的內(nèi)壁與所述烘箱內(nèi)膽的外壁之間；所述的除濕風(fēng)機(jī)機(jī)殼位于烘箱外殼外，所述的除濕風(fēng)機(jī)葉輪位于所述的烘箱外殼的內(nèi)壁與所述的烘箱內(nèi)膽的外壁之間，所述的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)機(jī)可采用葉片式離心風(fēng)機(jī)、噴射式離心風(fēng)機(jī)、多翼式離心風(fēng)機(jī)、變頻調(diào)速離心風(fēng)機(jī)中的一種，所述的除濕風(fēng)機(jī)為常規(guī)的工業(yè)用除濕機(jī)。
[0015]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的智能傳感控制系統(tǒng)由電源主控模塊、主控菜單模塊、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成，所述的電源主控模塊和主控菜單模塊用于控制所述的遠(yuǎn)紅外光波干燥箱主體的運(yùn)行，所述的電源主控模塊控制遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)的電源供給，所述的主控菜單模塊接受數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)執(zhí)行命令，所述的主控菜單模塊包括溫度控制器、正常模式、強(qiáng)制對(duì)流模式、光波模式、除濕模式、自動(dòng)卸料模式、余熱回收模式和烘箱電機(jī)調(diào)速器。
[0016]上述的遠(yuǎn)紅外多功能干燥系統(tǒng)，其中，所述的溫度控制器控制所述的烘箱內(nèi)膽內(nèi)物料的溫度，并將物料的溫度保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)，所述的正常模式為所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料正常工作并以遠(yuǎn)紅外輻射的形式向烘箱內(nèi)膽內(nèi)的物料輻射熱量，所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料表面溫度在70-150°C，所述的強(qiáng)制對(duì)流模式為所述的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)機(jī)啟動(dòng)并工作，所述的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)機(jī)工作風(fēng)速為1-40 m/s，所述的光波模式為所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料低溫運(yùn)行并以遠(yuǎn)紅外輻射的形式向所述烘箱內(nèi)膽內(nèi)的物料輻射熱量，所述的光波模式工作時(shí)，所述的多組遠(yuǎn)紅外平面輻射光波電熱材料表面溫度在40-70°C，所述的除濕模式為除濕風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，并將所述烘箱內(nèi)膽內(nèi)的高溫高濕度