[发明专利]变温交变气流的横流式厚层湿物料干燥系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及粮食、中药材等物料干燥和存放技术领域，特别是指一种变温交变气流的横流式厚层湿物料干燥系统和方法。

背景技术

中国是农业大国，2014年全国粮食总产量达6.07亿吨，但据测算全国粮食收货后因储藏、运输、加工等流通环节造成的损失约占8％。我国每年需要处理的高水分粮食占我国粮食总产量的1/4左右，因此如何减少收获后粮食的损失已成为一项十分紧迫的任务。当前我国农业生产粮食降水主要以自然晾晒为主，这种作业方式在很大程度上受天气条件的制约。

同时，中国还是中药的发源地和最大生产国。在我国中药材一直保持着农户种植、分散仓储、农贸市场经营的传统模式。中药材干燥的本质是中药材在干燥介质作用下的复杂热质耦合的传递过程，并在干燥过程中使中药材的含湿量降低到14％左右，以利于安全储存。中药材采收后的前处理环节由于干燥机械技术落后，造成中药材品质和其后的用药安全无法得到保障。

由此可以看出，如何合理的干燥技术是长时间贮存农产品和农产品、中药材的重要手段，而且是提高其质量的重要方法，同时，干燥加工又是一项耗能巨大的作业过程。据英国对11种行业的统计，干燥作业的能源消耗占总能源消耗的11.6％；意大利科学家的调查则显示，水稻干燥加工的能源消耗占水稻生产加工总能耗的64％。因此，研究高效节能型干燥设备实现粮食等物料湿度控制对提高其储存和品质具有十分重要的意义。干燥技术被农业部明确列为“十大”农业机械化技术之一。

湿物料干燥的本质是物料体系在干燥介质作用下的复杂热质耦合的传递过程，并在干燥过程中使湿物料的含湿量降低到14％左右，以利于安全储存。目前，实际应用的湿物料干燥技术主要有堆积床、流化床、翻板床、喷动床干 燥以及这些技术的组合。

现有技术中流化床干燥方法中引入振动可以使颗粒层在低于临界流化速度的风速下具有较好的流动性，并进一步提高换热效率、降低热量消耗和动力能耗，已有研究成果表明其能耗约为常规流化床干燥方法的55％。但是振动流化床干燥方法仍然不能解决厚层、特别是大厚层干燥时的干燥均匀性问题。此外，尽管振动流化床干燥方法所需要的风速比无振动激发的流化床干燥方法所需风速小，但为保证颗粒层的流化，风速的减小是有限的，其作为干燥介质所提供的热量仍然可能超出了湿物料颗粒水分移除过程所需要的热量，特别是在干燥过程后期更为严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既能够节省能源又能够提高湿物料干燥效果和干燥效率的厚层湿物料干燥系统和方法，以根据预设的干燥时间来切换气流温度和气流方向，。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种变温交变气流的横流式厚层湿物料干燥系统，包括干燥室，所述干燥室的两端分别设有风室，其中所述干燥室内设有至少两个布风板以将干燥室分割为至少两个通风仓和至少一个干燥仓，所述通风仓和所述干燥仓交替布置，且所述干燥仓内放置有物料层；所述两个风室分别设有送风口，所述两个风室的送风口和通风仓都分别连接送风系统；还包括温湿度检测系统，所述温湿度检测系统包括设置于干燥仓内物料层前侧的前侧测温器、后侧的后侧测温器、中部的中部测温器；其中所述送风系统包括送风机、加热器、送风控制模块；其中所述送风机通过加热器与两个风室的送风口连接，所述送风控制模块连接所述送风机，并通过温控模块连接所述温湿度检测系统以根据所述温湿度检测系统的检测结果控制所述送风机交替为两个风室的送风口换向送风，并控制所述送风机持续向所述通风仓送风。

其中，所述布风板沿竖直方向设置以将所述干燥仓分为沿水平方向布置的至少两个通风仓和一个干燥仓，且所述两个风室分别设置在所述干燥仓的左右两侧以形成左风室和右风室，且所述左风室设有底部送风口，右风室设有顶部 送风口。

其中，所述布风板沿竖直方向设置以将所述干燥仓分为沿水平方向布置的至少两个通风仓和一个干燥仓，且所述两个风室分别设置在所述干燥仓的顶部和底部以形成上风室和下风室，且所述上风室的一侧设有上送风口，下风室的另一侧设有下送风口。

其中，还包括用于回收废气余热的热交换器，所述热交换器分别连接系统的进气口和出气口。

其中，所述送风系统包括换向器，所述换向器分别连接送风机进风口、加热器出风口、两个风室的送风口以实现交替为所述两个风室送风。

其中，所述送风系统包括两个送风机，所述两个送风机分别通过加热器连接所述两个风室的送风口。

同时，本发明实施例提出了一种利用前述任一种系统进行变温交变气流的横流式厚层湿物料干燥的方法，包括：