[发明专利]智能空气能烘干系统及其烘干方法

说明书

本发明公开了一种智能空气能烘干系统，包括烘干房、控制系统、蒸汽发生机、至少一条蒸汽管道、至少一个温度感应器、至少一个湿度感应器及至少两组空气能制热系统，蒸汽管道安装于烘干房之内，用于向烘干房内喷射蒸汽，蒸汽管道连通蒸汽发生机；空气能制热系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置及循环风扇；循环风扇安装于烘干房内，且循环风扇的位置与冷凝器相对应，该循环风扇用于在烘干房内形成循环风流。本发明耗能小，制热功率和温度控制等参数控制灵敏，方便检修；能交替形成正向循环风流和反向循环风流；能实时地对烘干房内进行温度和湿度监控；能对烘干房内加湿，缩小物料内部和表面的水分湿度，使物料不变形、不开裂。

技术领域

本发明涉及烘干设备技术领域，特别涉及一种智能空气能烘干系统及其烘干方法。

背景技术

干燥通常是指将热量加热于湿物料之上，并排除湿物料湿分而获得较低湿度含量的固体产品的过程。热力干燥时，以下两种过程相继发生，并先后控制干燥速率。过程1、能量从周围环境传递至物料表面，使得物料表面湿分蒸发，液体以蒸汽形式从物料表面排出，此过程速率取决于温度、空气湿度、空气流速、物料的传热面积和压力等条件，也称恒降干燥过程。过程2：内部湿分传递到物料表面，再发生表面蒸发；物料内部湿分的迁移是物料性质、温度和湿度的函数，此过程也称降速干燥过程。

水分的状态：在一定温度和含水率条件下，物料表面具有一定的水蒸气压力P1，其大小随温度和含水率不同而异。物料含水率较高，其表面的水蒸气压力较大，如物料的表面蒸气较大，如物料的表面蒸气压P1大于空气中的水蒸气压力P2，即P1＞P2，则物料脱水干燥，该过程称为解析干燥；如果P1＜P2，则物料将从周围空气中吸收水蒸气而吸湿，称吸附作用。当物料表面的含水率气压等于周围空气的水蒸气压，即P1=P2时，物料中的含水率不再变化，出现动力学平衡状态，这一含水量称为平衡水分，物料水分超过平衡为自由水分，是可以用干燥的方法去除水分的。

基于以上干燥原理，人们研发和制造了各种烘干设备。在现有技术中，烘干设备主要包括燃煤锅炉烘干设备、燃油锅炉烘干设备、电加热器烘干设备。但是，这些烘干设备存在如下缺失：其一、热效率低，烘干成本高，燃煤锅炉烘干设备只能达到42%，燃油锅炉烘干设备只能达到75%，今年加热器烘干设备只能达到95%；其二、燃煤锅炉烘干设备和燃油锅炉烘干设备存在发生爆炸、火灾等安全隐患，电加热器烘干设备存在漏电等安全隐患；其三、燃煤锅炉烘干设备和燃油锅炉烘干设备会产生动起来氧化硫、一氧化碳等有害气体以及二氧化碳温室气体，污染环境严重，维护费用高。

有鉴于此，人们研发和制造了空气能烘干设备。空气能烘干设备也称热泵烘干设备，其平均热效率能达到300%以上，烘干成本低，安全可靠，不污染环境，维护费用低，逐渐有代替传统烘干设备的均势。中国专利申请201810109427.3公开一种闭环热泵烘干机，包括烘干机、和与烘干机连接的烘干房，所述的烘干机包括外壳、以及外壳内设置的空气加热装置，所述的外壳的上方和下方分别设置出风口一和进风口一，所述的烘干房上方设置有与出风口一相连接的进风口二，所述的烘干房的下方设置有与进风口一相连接的出风口二，所述的空气加热装置包括进风口一和出风口一之间依次设置的分离式热管回热器的蒸发器、热泵的蒸发器、分离式热管回热器的冷凝器和热泵的冷凝器。

然而，上述专利申请201810109427.3闭环热泵烘干机具有如下缺失：其一、只具有一套热泵制热系统，单一热泵体积大、整体耗能较大，制热功率和温度控制等方面参数控制不够灵敏，不方便检修，也不方便增加或减少热泵；其二、风流在烘干房内始终朝着一个方向流动，不能从多个角度对物料进行烘干处理；其三、未设置温度感应器和湿度感应器，不能实时地对烘干房内进行温度和湿度监控；其四、未设置蒸汽发生机，不能对烘干房内加湿，使得物料内部和表面的水分湿度相差过大，导致物料容易出现开裂问题，特别是木材类物料，在持续加温烘干时，容易为数不多、开裂，造成重大损失。

发明内容