一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备及烘干方法技术

本发明专利技术提供一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备及烘干方法，属于湿物料干燥技术领域。目的是解决现有技术中挥发性中药材干燥过程中有效成分流失及干燥能耗的问题。烘干设备，包括烘房及空气源热泵系统，所述烘房包括开式预烘段和闭式烘干段，所述空气源热泵系统包括第一热泵、第二热泵、第三热泵、第一循环风机、第二循环风机、第三循环风机、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，烘干方法利用上述烘干设备实现，包括预烘阶段和烘干阶段两段流程。本发明专利技术的设备和方法，适合于湿物料的烘干，尤其适合于含芳香类药材、香料等挥发性成份物料烘干。

【技术实现步骤摘要】
一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备及烘干方法
本专利技术涉及湿物料干燥
，特别是指一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备及烘干方法。
技术介绍
中药材中有效成分的含量直接影响药材品质，而干燥工艺对中药材有效成分的含量有着很大影响。对于含挥发性物质的中药材，例如八角、茴香、花椒等，在传统开放式干燥过程中挥发性物质会大量流失。中药材的传统干燥方法主要有晒干、阴干和烘干。这些方法经济成本低，技术要求低，但是存在如干燥质量参差不齐、易被污染等诸多缺陷。近年来，中药材干燥工艺及设备开始向标准化、机械化和规模化方向发展。常见的热风干燥设备有烘箱和烘房等，热源多来源于电加热和燃煤燃气锅炉蒸汽，加热后的湿空气将物料水分带出设备外——水分带出设备的同时，余热及挥发性物质也在干燥过程中大量流失。近些年提出的空气源热泵干燥虽然节能，但也存在开式循环挥发性物质大量流失的缺点，而闭式热泵干燥虽然能降低挥发性物质的流失，但其能耗高于开式空气源热泵，能效低。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术中挥发性中药材干燥过程中有效成分流失及干燥能耗的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备，包括烘房及空气源热泵系统，所述烘房包括开式预烘段和闭式烘干段，所述空气源热泵系统包括第一热泵、第二热泵、第三热泵、第一循环风机、第二循环风机、第三循环风机、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，第一蒸发器通过第一热泵连接第一冷凝器，第二蒸发器通过第二热泵连接第二冷凝器，第三蒸发器通过第三热泵连接第三冷凝器，第一循环风机、第一冷凝器设置在开式预烘段，第二循环风机、第二冷凝器、第三冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器设置在闭式烘干段。进一步的，所述烘房为隧道式或立塔式。进一步的，所述闭式烘干段为热泵旁通式，蒸发器和冷凝器均为多级串联布置。进一步的，所述闭式烘干段进出口均为设置移动保温密封门。进一步的，所述空气源热泵系统可布置在烘房侧面或烘房顶部。本专利技术还提供了一种利用上述烘干设备的含挥发成份湿物料两段式热泵烘干方法，所述烘干方法具体为；烘干方法包括预烘阶段和烘干阶段两段流程，在烘干阶段采用闭式热泵除湿方法干燥物料内部水分，在预烘阶段采用开式循环，利用烘干阶段热泵冷凝器部分热量加热湿物料并干燥物料表层水分，干燥后湿空气排至环境中。进一步的，所述烘干方法具体为:开式预烘阶段热量由第一热泵提供，室外空气由第一循环风机吹入并与第一冷凝器换热后得到热风，干燥进入预烘加热阶段的湿物料。闭式烘干阶段采用旁通式热泵除湿，在第二风机的作用下干燥热空气在闭式烘干阶段循环，空气湿度增加，旁通空气通过第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器降温至露点以下析出冷凝水并排出系统，低温饱和湿空气通过第二冷凝器、第三冷凝器，被加热成干燥热空气，与循环空气混合后加热湿物料。本专利技术的技术方案的技术效果在于：本专利技术的烘干设备和方法，在烘干段采用闭式热泵除湿方法干燥物料内部水分，在预烘段采用开式循环，利用烘干段热泵冷凝器部分热量加热湿物料并干燥物料表层水分，烘干工艺的闭式烘干段空气密闭，减少干燥过程中物料挥发性物质流失，同时除湿烘干段多出热量供预烘加热段使用，提高工艺流程能效。本专利技术的设备和方法，适合于湿物料的烘干，尤其适合于含芳香类药材、香料等挥发性成份物料烘干。附图说明图1是本专利技术一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备的工作原理示意图。附图标记如下：1、第二循环风机；2、第二冷凝器；3、第三冷凝器；4、第三热泵；5、第二热泵；6、第三蒸发器；7、第二蒸发器；8、第一蒸发器；9、第一热泵；10、保温密封门；11、第一冷凝器；12、第一循环风机；101、闭式烘干段；102、开式预烘段；103、烘架。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图1所示，本专利技术提供了一种利用三级热泵的两段式隧道烘干设备，包括闭式烘干段101和开式预烘段102，可用于连续物料干燥。所述开式预烘段102采用开式循环，使用第一循环风机12将环境空气吸入并经过第一冷凝器11加热，产生的高温空气进入烘房预热湿物料并将物料表层自由水带出，随后将湿空气排出到环境中；其中所述烘房为隧道式，烘架103可由电机通过传动链条驱动，形成连续湿物料进出；第一蒸发器8安装在闭式烘干段内。闭式烘干段采用旁通式热泵闭环除湿干燥，第一蒸发器8、第二蒸发器6、第三蒸发器7和第二冷凝器2、第三冷凝器3串联布置。闭式烘干段101的空气在第二循环风机1驱动下，利用热泵的第二冷凝器2、第三冷凝器3进行2级加热，可以得到更高温度的空气；高温空气进入烘房后吹扫烘架上的湿物料对其干燥，形成高湿空气后，一部分空气回流到第一蒸发器8、第二蒸发器6、第三蒸发器7进行凝结除湿，随后低温饱和湿空气经过第二冷凝器2、第三冷凝器3进行加热，与旁通通道内空气混合后通过第二循环风机1吹入烘房，形成循环。所述旁通通道风量，通过蒸发器第一蒸发器8、第二蒸发器6、第三蒸发器7、第二冷凝器2、第三冷凝器3自带风扇变频控制调节，同时通过变频调节风扇转速可调节经过第一蒸发器8、第二蒸发器6、第三蒸发器7、第二冷凝器2、第三冷凝器3后的空气温度，以提高空气源热泵的效率。所述开式预烘段102与闭式烘干段101之间使用保温密封门10分隔，物料在两烘房传送时保温密封门10开启，传送完成后关闭，闭式烘干段101出口同样有保温密封门，在烘架103出料时开启和关闭，保证闭式烘干段101工作时为封闭空间。第一蒸发器8、第二蒸发器6、第三蒸发器7下部可设有接水盘，并安装排水管将凝结水排出系统。本专利技术的烘干设备和方法，在烘干段采用闭式热泵除湿方法干燥物料内部水分，在预烘段采用开式循环，利用烘干段热泵冷凝器部分热量加热湿物料并干燥物料表层水分，烘干工艺的闭式烘干段空气密闭，减少干燥过程中物料挥发性物质流失，同时除湿烘干段多出热量供预烘加热段使用，提高工艺流程能效。本专利技术的设备和方法，适合于湿物料的烘干，尤其适合于含芳香类药材、香料等挥发性成份物料烘干。以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备，包括烘房及空气源热泵系统，其特征在于，所述烘房包括开式预烘段和闭式烘干段，所述空气源热泵系统包括第一热泵、第二热泵、第三热泵、第一循环风机、第二循环风机、第三循环风机、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，第一蒸发器通过第一热泵连接第一冷凝器，第二蒸发器通过第二热泵连接第二冷凝器，第三蒸发器通过第三热泵连接第三冷凝器，第一循环风机、第一冷凝器设置在开式预烘段，第二循环风机、第二冷凝器、第三冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器设置在闭式烘干段。

【技术特征摘要】
1.一种含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备，包括烘房及空气源热泵系统，其特征在于，所述烘房包括开式预烘段和闭式烘干段，所述空气源热泵系统包括第一热泵、第二热泵、第三热泵、第一循环风机、第二循环风机、第三循环风机、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，第一蒸发器通过第一热泵连接第一冷凝器，第二蒸发器通过第二热泵连接第二冷凝器，第三蒸发器通过第三热泵连接第三冷凝器，第一循环风机、第一冷凝器设置在开式预烘段，第二循环风机、第二冷凝器、第三冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器设置在闭式烘干段。2.如权利要求1所述的含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备，其特征在于，所述烘房为隧道式或立塔式。3.如权利要求1所述的含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备，其特征在于，所述闭式烘干段为热泵旁通式，蒸发器和冷凝器均为多级串联布置。4.如权利要求1所述的含挥发成份湿物料两段式热泵烘干设备，其特征在于，所述闭式烘干段进出口均为设置移动保温密封门。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传平，王立，尹少武，童莉葛，黄建，贾超，李文博，
申请(专利权)人：汉广天工机械设备北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11