帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)紅外干燥系統(tǒng)，特別地，涉及一種帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅外輻射干燥技術(shù)是一種依靠電磁輻射傳播能量的干燥方式，其電磁波長范圍通 常介于0. 76~1000 μπι之間。紅外輻射能夠穿透物料表層，從內(nèi)部加熱物料，紅外輻射能量 直接與水分耦合，因而可有效提高物料干燥效率。紅外干燥、紅外聯(lián)合熱風(fēng)干燥技術(shù)是近幾 年發(fā)展起來的技術(shù)，具有加熱能力強(qiáng)、升溫速度快的優(yōu)勢。能夠?qū)缑浮⒚撍^程合二為一， 現(xiàn)已被應(yīng)用在農(nóng)作物、農(nóng)特產(chǎn)、果蔬、食品、中草藥等物料的干燥中。
[0003] 紅外干燥技術(shù)的核心部件是紅外輻射加熱器，能把電能或其他形式的能轉(zhuǎn)化成輻 射能。主要由熱源、輻射基體兩部分組成。熱源通常由加熱絲通電、電熱管或煤氣燃燒產(chǎn)生， 元件工作溫度一般也在400Γ以上，因此紅外加熱系統(tǒng)通常由"紅外輻射加熱器+定向輻射 裝置+耐火保溫裝置"組成，其一般屬于短波范圍，能耗高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，物料在干燥的過程中 營養(yǎng)成分大為流失甚至變質(zhì)。受其限制，紅外干燥在許多領(lǐng)域難以推廣。輻射基體一般由 合金電阻、半導(dǎo)體陶瓷材料組成。通常需在基體表面涂覆輻射發(fā)射率較高的碳化硅系涂層、 三氧化二鐵系材料等，提高加熱器的能量轉(zhuǎn)換效率，以改善紅外發(fā)射效率。但涂層易脫落、 壽命有限。
[0004] 中國專利申請(qǐng)?zhí)朇N291410020432. 9公布了一種真空帶式干燥機(jī)聯(lián)合干燥結(jié)構(gòu)及 其干燥方法，該方法在真空狀態(tài)下的環(huán)境中采用紅外輻射加熱板對(duì)物料上方進(jìn)行輻射加 熱，同時(shí)采用傳統(tǒng)的加熱板對(duì)物料下進(jìn)行加熱，解決了后期干燥的速率，使得干燥時(shí)間縮短 50%左右。但是，該方案存在以下不足：1)真空干燥機(jī)制造成本極高，一般一套真空干燥系 統(tǒng)僅抽真空部分的設(shè)備就高達(dá)20萬元以上，造價(jià)高決定了其難以被市場接受；2)熱外燈管 功耗高，壽命低，一般使用壽命在3000-5000小時(shí)；3)紅外燈管屬于可見光，是短波福射，短 波輻射波長峰值溫度較高，在干燥的過程中溫度不容易控制，容易使得物料接受輻射后溫 度迅速升高導(dǎo)致物料的營養(yǎng)成分損失和部分營養(yǎng)成分變質(zhì)；4)紅外燈管輻射的熱量易受物 料距離紅外燈管遠(yuǎn)近的不同而造成物料受熱不均勻，雖然是在真空環(huán)境下輻射能量理論上 可以達(dá)到光速，但是距離紅外燈管近的物料接受紅外輻射能量多，從而升溫迅速，距離紅外 燈管遠(yuǎn)的物料接受紅外輻射能量少，從而升溫緩慢，出現(xiàn)物料受熱不均導(dǎo)致的結(jié)果是干燥 過程中難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，干燥過程中有些物料完全烘干，有些物料含水率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于干 燥的要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，主 要解決紅外燈管和電熱板能耗大、使用壽命低、干燥過程中物料溫度過高導(dǎo)致物料的營養(yǎng) 成分損失和物料的營養(yǎng)成分變質(zhì)、干燥時(shí)物料受熱不均導(dǎo)致部分物料不能干燥和物料溫度 難以控制等問題，以及上述的真空帶式干燥機(jī)設(shè)備制造費(fèi)用高、運(yùn)行功耗大、紅外加熱器在 真空環(huán)境壽命短、紅外輻射不均勻等問題；
[0006] 本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案：
[0007] -種帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，包括：紅外輻射干燥單元、控制系統(tǒng)、主體，其中，紅 外輻射干燥單元為多層結(jié)構(gòu)，由紅外輻射光波板、傳送帶、L型支撐架、固定裝置、支撐架、發(fā) 熱模塊卡槽、主動(dòng)輥、被動(dòng)輥、動(dòng)力鏈條和電機(jī)組成；紅外輻射光波板安裝在紅外輻射干燥 單元內(nèi)，并對(duì)應(yīng)分布在傳送帶的上方和下方，紅外輻射光波板工作時(shí)以紅外輻射的方式均 勻的將能量輻射到傳送帶上的物料，控制系統(tǒng)根據(jù)干燥物料的紅外光譜進(jìn)行紅外輻射能量 的紅外波長峰值的匹配。
[0008] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的紅外輻射光波板為單面輻射紅外的 光波板，所述的安裝于傳送帶下方的紅外輻射光波板向上輻射能量，且輻射的能量穿過傳 送帶輻射到傳送帶上的物料，并被傳送帶上的物料所接受；所述的安裝于傳送帶上方的 紅外輻射光波板與傳送帶的垂直距離為40-300mm，且直接向下輻射能量，并被傳送帶上 的物料所接受；所述的紅外輻射光波板為模塊化結(jié)構(gòu)，所述的紅外輻射光波板的長度為 20-2000mm，寬度為10-1500mm，所述的紅外輻射光波板功率為200-2000W/平米，輻射能量 的波長峰值為5-15 μ m。
[0009] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的紅外輻射干燥單元內(nèi)包括多塊并列 排布的紅外輻射光波板，每塊所述的紅外輻射光波板由一組對(duì)應(yīng)的L型支撐架和一組固定 裝置固定在發(fā)熱模塊卡槽上。
[0010] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的紅外輻射光波板由紅外發(fā)熱層、紅外 折射層、保溫層依次復(fù)合而成，紅外發(fā)熱層采用面狀發(fā)熱材料，該面狀發(fā)熱材料由碳素發(fā)熱 材料和高分子樹脂復(fù)合而成，所述的碳素發(fā)熱材料為碳纖維、碳納米管纖維、石墨、石墨烯 中的一種或幾種的組合，所述的碳素材料可復(fù)合、噴涂或涂敷在面狀發(fā)熱材料的基體上，所 述的面狀發(fā)熱材料的基體采用合成纖維材料、紙類材料或樹脂薄膜材料，所述的高分子樹 脂材料為酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂中的 一種或幾種組合而成的半固化片，所述的紅外折射層采用鋁箱復(fù)合膜，所述的保溫層采用 聚氨酯保溫板、巖棉、玻璃纖維布中的一種。
[0011] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的傳送帶分別包裹在一端的主動(dòng)輥和 另一端的被動(dòng)輥上并被張緊，所述的傳送帶隨主動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的傳送帶為耐高溫特氟龍、 耐高溫尼龍、耐高溫帆布材料中的一種，所述的傳送帶為網(wǎng)格狀，所述的傳送帶的網(wǎng)格根據(jù) 物料的不同組合成不同規(guī)格的長方形或正方形，所述的傳送帶的網(wǎng)格長度為l-40mm，寬為 l-40mm〇
[0012] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的主動(dòng)輥起到動(dòng)力輸出的作用，并傳輸 動(dòng)力鏈條的動(dòng)力，在每層紅外輻射干燥單元的一邊設(shè)置有一組所述的主動(dòng)輥，所述的被動(dòng) 輥設(shè)置在每層紅外輻射干燥單元的另一邊，根據(jù)所述傳送帶的長度在紅外輻射干燥單元設(shè) 置有一個(gè)或多個(gè)所述的被動(dòng)輥，所述的被動(dòng)輥保證每層的傳送帶在主動(dòng)輥的動(dòng)力帶動(dòng)下傳 動(dòng)平衡。
[0013] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的動(dòng)力鏈條套接在電機(jī)上，所述的動(dòng)力 鏈條傳輸電機(jī)的動(dòng)力，并帶動(dòng)所述的主動(dòng)輥進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所述的主動(dòng)輥運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)所述的傳 送帶運(yùn)動(dòng)，所述傳送帶形成的推力帶動(dòng)被動(dòng)輥運(yùn)動(dòng)。
[0014] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的控制系統(tǒng)由溫度傳感器、動(dòng)力調(diào)速 器、空氣濕度傳感器、除濕風(fēng)機(jī)、新風(fēng)風(fēng)機(jī)、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和紅外光譜儀組 成，該溫度傳感器為紅外型溫度傳感器，且為針形結(jié)構(gòu)，所述溫度傳感器直接插入物料實(shí)時(shí) 監(jiān)測物料的溫度，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0015] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的動(dòng)力調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述的 空氣濕度傳感器位于每層紅外輻射干燥單元的上方，所述的空氣濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測每層 紅外輻射干燥單元的空氣濕度，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0016] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的除濕風(fēng)機(jī)位于每層紅外輻射干燥單 元的外部的一邊，所述的新風(fēng)風(fēng)機(jī)位于每層紅外輻射干燥單元的外部的另一邊。
[0017] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)對(duì)溫度傳感器和濕度 傳感器待數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集，并將收集到的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上，所述的數(shù)據(jù)系統(tǒng) 將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并向紅外光譜模式系統(tǒng)下達(dá)命令。
[0018] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的紅外光譜模式系統(tǒng)由紅外峰值模式、 除濕模式、新風(fēng)模式和節(jié)能模式所組成，所述的紅外峰值模式為通過紅外光譜儀測得物料 的紅外光譜，并根據(jù)物料的波長峰值匹配對(duì)應(yīng)波長峰值的紅外輻射光波板的功率。所述的 紅外峰值模式福射的紅外線波長峰值在5-15 μ m。
[0019] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的除濕模式為啟動(dòng)抽濕風(fēng)機(jī)，抽濕模式 可和紅外峰值模式同時(shí)運(yùn)行；所述的新風(fēng)模式為啟動(dòng)新風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述的新風(fēng)模式和抽濕模 式可同時(shí)運(yùn)行。
[0020] 上述的帶式紅外輻射干燥系統(tǒng)，其中，所述的節(jié)能模式為物料溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)， 采用低電壓的方式繼續(xù)使紅外輻射光波板向物