热风循环烘烤用洁能供热除湿设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种热风循环烘烤用洁能供热除湿设备，包括由加热室Ⅰ、除湿与余热回收室Ⅱ两部分组成的机柜，安装在机柜外壳上的热泵压缩机❶及压缩机过热传感器❷、节流阀❸、热水循环泵❹、热水电磁阀❺、电源管控器⓫和烘烤控制器❾，置于机柜外部空间的储热水箱❻及热水液位传感器❽、集热管阵列❼、光伏板阵列⓭、蓄电池组⓬、烘烤室温湿度传感器❿，机柜外壳上设置有用于与烘烤室连接的进风口⑭和出风口⑮、排湿出口⑯、新风补充口⑰、冷凝水排出口⑱。本专利的有益效果在于：加热室内三种换热器按洁能互补方式与加热室内经除湿过程余热回收后的空气进行换热以提供热量，有效提高了能源利用率、降低烘烤能耗。

【技术实现步骤摘要】
热风循环烘烤用洁能供热除湿设备
本技术属于烘烤用供热除湿系统，尤其是一种热风循环烘烤用洁能供热除湿设备。
技术介绍
进入21世纪后，随着中国化工、食品、轻工、重工业的发展，热风循环烘烤系统的研究与应用再一次成为研究热潮。热风循环烘烤系统主要有：热风循环烘箱、热风循环干燥箱两种形式，一般设有加热管、循环风机的烘烤装置都可称为热风循环烘烤系统，因为不管烘箱什么结构，水平送风还是垂直送风，归根到底结果都是热风在表面循环，可以通称为热风循环烘箱，如电热鼓风烘箱、对开门高温灭菌烘箱等。热风循环烘烤系统适用于制药、化工、食品、农副产品、水产品、轻工、重工等行业物料及产品的加热固化、干燥脱水；如原料药、生药、中药饮片、浸膏、粉剂、颗粒、冲剂、水丸、包装瓶、颜料染料、脱水蔬菜、瓜果干、香肠、塑料树脂、电器元件、烘漆等。热风循环烘箱是传统烘房的替代产品，经过几次升级换代，使烘箱的热效率从传统烘房的3-7%提高到目前的45%左右，最高可达50%以上，达到国内外先进水平。并在1990年由国家医药管理局发布了行业标准，统一型号为RXH，它是利用蒸汽进行补充，再从排湿口排出，不断补充新鲜空气与不断的排出湿热空气，这样来保持烘箱内适当的相对湿度。该烘箱的特点是大部分热风在箱内进行循环，从而增加传热，节约了能源，它是利用强制通风的作用，减少上下温度差。烘烤是决定被烘烤物品品质的关键因素，先进的烘烤设备是准确的实现科学的烘烤工艺、提高被烘烤物品质量、降低劳动强度和生产成本的基础。相比于传统的烤房的烘烤质量不高、能源消耗严重、污染环境等；现有的热风循环烘烤系统采取强制通风热风循环，并配有温湿度自控系统，具有烘烤量大、省工省时、节能环保、烘烤物质量高等优点，符合生产可持续发展的要求，因此热风循环烘烤系统在国内外得到一定的推广使用。针对现有热风循环烘烤系统的强风排湿方式，排湿的过程中不仅带走温湿气体中的潜在热量、造成能量损失，而且还会带走被烘烤物品所散发出来的有益成分，进而影响烘烤物质量。因此，研发一种用于热风循环烘烤系统的供热除湿设备是十分必要的。
技术实现思路
针对以上所述的问题，本技术公开了一种热风循环烘烤用洁能供热除湿设备。本技术采用的技术方案是：一种热风循环烘烤用洁能供热除湿设备，包括由加热室Ⅰ、除湿与余热回收室Ⅱ两部分组成的机柜，安装在机柜外壳上的热泵压缩机❶及压缩机过热传感器❷、节流阀❸、热水循环泵❹、热水电磁阀❺、电源管控器⓫和烘烤控制器❾，置于机柜外部空间的储热水箱❻及热水液位传感器❽、集热管阵列❼、光伏板阵列⓭、蓄电池组⓬、烘烤室温湿度传感器❿，机柜外壳上设置有用于与烘烤室连接的进风口⑭和出风口⑮、排湿出口⑯、新风补充口⑰、冷凝水排出口⑱；其特征是：加热室Ⅰ、除湿与余热回收室Ⅱ之间由有中心气孔的中间隔热板⑤分隔，加热室Ⅰ内设置有电辅加热器①、冷凝器③、水-热交换器④三种换热器和循环风机②，除湿与余热回收室Ⅱ内设置有轴流风机⑥、全热交换器⑦、三通电磁阀一⑧、三通电磁阀二⑨、蒸发器⑩、排水电磁阀⑫、冷凝水收集盒⑪和冷凝水液位传感器⑬；烘烤室烘烤过程中析出的湿热空气连接至进风口⑭，由轴流风机⑥抽入除湿与余热回收室Ⅱ进行余热回收、除湿后通过中心气孔⑤进入加热室Ⅰ，经过与水-热交换器④、冷凝器③、电辅加热器①进行热交换后在循环风机②作用下通过出风口⑮返回烘烤室入口，三种换热器按最优节能原则采用太阳能集热、空气能、电网电能或太阳能光伏四种清洁能源与加热室Ⅰ内的空气进行热交换，并由烘烤控制器❾和电源管控器⓫根据烘烤工艺曲线和烘烤室内温湿度、设备实时工作参数来控制加热室Ⅰ中三种换热器按洁能互补方式与加热室内经除湿过程余热回收后的空气进行换热以提供热量，有效提高了能源利用率、降低烘烤能耗。在本技术中，所述的加热室Ⅰ由太阳能集热、空气能、电网电能与太阳能光伏提供能源，加热空气流在循环风机②的负压作用下由中心气孔⑤进入，通过出风口⑮排出；太阳能集热供热模块包括用于将太阳辐射能转化为热能的集热管阵列❼、用于储热介质保存的隔热储热水箱❻、用于水流控制与调节的热水循环泵❹、用于将热量传递到加热室內空气的水-热交换器④、用于阻止水对散热的热水电磁阀❺，在烘烤控制器❾与电源管控器⓫的控制下，开启热水循环泵❹、热水电磁阀❺，使流过水-热交换器④内的热水与加热室内的空气进行热交换以为烘烤室提供热量；空气能供热模块包括置于加热室Ⅰ内的冷凝器③、置于除湿与余热回收室Ⅱ內的蒸发器⑩、置于机柜外壳上的节流阀❸和热泵压缩机❶及压缩机过热传感器❷，热泵压缩机❶在烘烤控制器❾与电源管控器⓫的控制下将工作液的状态从低温、低压气态转换成高温、高压气态，经冷凝器③散热液化为低温、高压液态，再经节流阀❸后变为低温、低压液态流至蒸发器⑩，在蒸发器中因空间突变而吸热汽化后流回热泵压缩机❶，冷凝器③通过与加热室Ⅰ内空气热交换进行散热，以达到将蒸发器⑩处的空气能转换为用于烘烤室烘烤的热能；电网电能或太阳能光伏供热模块包括电辅加热器①、电源管控器⓫、光伏板阵列⓭、蓄电池组⓬、电网电能，由电源管控器⓫根据光伏板阵列⓭、电网、蓄电池组⓬的状态自动选择设备供电电源和给蓄电池组充电，电辅加热器①是由烘烤控制器❾根据烘烤工艺要求、在太阳能集热供热模块和空气能供热模块供热不足时通过电源管控器⓫进行控制的。在本技术中，所述的除湿与余热回收室Ⅱ具有全热回收排湿、內循环除湿两种工作方式，除湿产生的冷凝水由冷凝水收集盒⑪进行收集，当烘烤控制器❾通过冷凝水液位传感器⑬检查到收集水位高于设置上限时即控制排水电磁阀⑫打开、冷凝水经冷凝水排出口⑱流出、低于设置下限时排水电磁阀⑫关闭；全热回收排湿方式工作时，三通电磁阀一⑧连向排湿出口⑯、三通电磁阀二⑨连向新风补充口⑰，轴流风机⑥通过进风口⑭从烘烤室抽入的高温高湿空气在全热交换器⑦內与从新风补充口⑰进入并经蒸发器⑩冷却除湿后的低温低湿新风进行热量交换，使高温高湿空气变为低温高湿并经三通电磁阀一⑧由排湿出口⑯排出到室外、低温低湿新风变为高温低湿并经中心气孔⑤进入加热室Ⅰ，既实现了排湿、又充分利用了新风空气能和排湿余热，适用于不析出有益物质的烘烤阶段；在有益物质析出的烘烤阶段宜采用內循环除湿工作方式，三通电磁阀一⑧与三通电磁阀二⑨相互连通、与排湿出口⑯和新风补充口⑰断开，轴流风机⑥通过进风口⑭从烘烤室抽入的高温高湿空气在全热交换器⑦內与经蒸发器⑩冷却除湿后的低温低湿空气进行热量交换，使高温高湿空气变为低温高湿并送至蒸发器⑩除湿、低温低湿空气变为高温低湿并经中心气孔⑤进入加热室Ⅰ加热后再返回烘烤室，供热除湿设备与烘烤室的气流形成一个闭合的內循环回路，既除去了烘烤中析出的水蒸气、又回收了余热和减少有益物质的排放；全热回收排湿、內循环除湿、冷凝水排放都是在烘烤控制器❾与电源管控器⓫的监控下完成的。在本技术中，所述的烘烤控制器❾包括主控CPU模块，用于从电源管控器获取交流电源并为主控CPU模块及其周边电路提供直流工作电源的AC-DC模块，用于通过压缩机过热传感器❷、热水液位传感器❽、烘烤室温湿度传感器❿、冷凝水液位传感器⑬监测设备工作状态的温湿度与液位采集模块，用于与电源管控器通信的通信接口A，用于与上位机远程通信的通信接口B，用于存储烘烤控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热风循环烘烤用洁能供热除湿设备，包括由加热室、除湿与余热回收室两部分组成的机柜，其中热泵压缩机及压缩机过热传感器、节流阀、热水循环泵、热水电磁阀、电源管控器和烘烤控制器安装在机柜外壳上，储热水箱及热水液位传感器、集热管阵列、光伏板阵列、蓄电池组、烘烤室温湿度传感器置于机柜的外部空间，在机柜外壳上设置有排湿出口、新风补充口、冷凝水排出口和用于与烘烤室连接的进风口和出风口，加热室、除湿与余热回收室之间由有中心气孔的中间隔热板分隔，加热室内设置有电辅加热器、冷凝器、水‑热交换器三种换热器和循环风机，除湿与余热回收室内设置有轴流风机、全热交换器、三通电磁阀一、三通电磁阀二、蒸发器、排水电磁阀、冷凝水收集盒和冷凝水液位传感器，烘烤室烘烤过程中析出的湿热空气连接至进风口，由轴流风机抽入除湿与余热回收室进行余热回收、除湿后通过中心气孔进入加热室，经过与水‑热交换器、冷凝器、电辅加热器进行热交换后在循环风机作用下通过出风口返回烘烤室入口，三种换热器按最优节能原则采用太阳能集热、空气能、电网电能或太阳能光伏四种清洁能源与加热室内的空气进行热交换，并由烘烤控制器和电源管控器根据烘烤工艺曲线和烘烤室内温湿度、设备实时工作参数来控制加热室中三种换热器按洁能互补方式与加热室内经除湿过程余热回收后的空气进行换热以提供热量，有效提高了能源利用率、降低烘烤能耗；其特征是：所述加热室由太阳能集热、空气能、电网电能与太阳能光伏提供能源，加热空气流在循环风机的负压作用下由中心气孔进入并经出风口排出，太阳能集热供热模块包括用于将太阳辐射能转化为热能的集热管阵列、用于储热介质保存的隔热储热水箱、用于水流控制与调节的热水循环泵、用于将热量传递到加热室内空气的水‑热交换器、用于阻止水对散热的热水电磁阀，在烘烤控制器与电源管控器的控制下，开启热水循环泵、热水电磁阀，使流过水‑热交换器内的热水与加热室内的空气进行热交换以为烘烤室提供热量，空气能供热模块包括置于加热室内的冷凝器、置于除湿与余热回收室内的蒸发器、置于机柜外壳上的节流阀和热泵压缩机及压缩机过热传感器，热泵压缩机在烘烤控制器与电源管控器的控制下将工作液的状态从低温、低压气态转换成高温、高压气态，经冷凝器散热液化为低温、高压液态，再经节流阀后变为低温、低压液态流至蒸发器，在蒸发器中因空间突变而吸热汽化后流回热泵压缩机，冷凝器通过与加热室内空气热交换进行散热，以达到将蒸发器处的空气能转换为用于烘烤室烘烤的热能，电网电能或太阳能光伏供热模块包括电辅加热器、电源管控器、光伏板阵列、蓄电池组、电网电能，由电源管控器根据光伏板阵列、电网、蓄电池组的状态自动选择设备供电电源和给蓄电池组充电，电辅加热器是由烘烤控制器根据烘烤工艺要求、在太阳能集热供热模块和空气能供热模块供热不足时通过电源管控器进行控制的；所述除湿与余热回收室具有全热回收排湿、内循环除湿两种工作方式，除湿产生的冷凝水由冷凝水收集盒进行收集，当烘烤控制器通过冷凝水液位传感器检查到收集水位高于设置上限时即控制排水电磁阀打开、冷凝水经冷凝水排出口流出、低于设置下限时排水电磁阀关闭，全热回收排湿方式工作时，三通电磁阀一连向排湿出口、三通电磁阀二连向新风补充口，轴流风机通过进风口从烘烤室抽入的高温高湿空气在全热交换器内与从新风补充口进入并经蒸发器冷却除湿后的低温低湿新风进行热量交换，使高温高湿空气变为低温高湿并经三通电磁阀一由排湿出口排出到室外、低温低湿新风变为高温低湿并经中心气孔进入加热室，既实现了排湿、又充分利用了新风空气能和排湿余热，适用于不析出有益物质的烘烤阶段，在有益物质析出的烘烤阶段宜采用内循环除湿工作方式，三通电磁阀一与三通电磁阀二相互连通、与排湿出口和新风补充口断开，轴流风机通过进风口从烘烤室抽入的高温高湿空气在全热交换器内与经蒸发器冷却除湿后的低温低湿空气进行热量交换，使高温高湿空气变为低温高湿并送至蒸发器除湿、低温低湿空气变为高温低湿并经中心气孔进入加热室加热后再返回烘烤室，供热除湿设备与烘烤室的气流形成一个闭合的内循环回路，既除去了烘烤中析出的水蒸气、又回收了余热和减少有益物质的排放，全热回收排湿、内循环除湿、冷凝水排放都是在烘烤控制器与电源管控器的监控下完成的；所述烘烤控制器包括主控CPU模块，用于从电源管控器获取交流电源并为主控CPU模块及其周边电路提供直流工作电源的AC‑DC模块，用于通过压缩机过热传感器、热水液位传感器、烘烤室温湿度传感器、冷凝水液位传感器监测设备工作状态的温湿度与液位采集模块，用于与电源管控器通信的通信接口A，用于与上位机远程通信的通信接口B，用于存储烘烤控制器运行程序、烘烤过程数据的程序与数据存储器A，用于实现设备人机交互的LCD触摸显示屏，主控CPU模块通过温湿度与液位采集模块实时采集设备工作状态参数，按照通过LCD触...

【技术特征摘要】
1.一种热风循环烘烤用洁能供热除湿设备，包括由加热室、除湿与余热回收室两部分组成的机柜，其中热泵压缩机及压缩机过热传感器、节流阀、热水循环泵、热水电磁阀、电源管控器和烘烤控制器安装在机柜外壳上，储热水箱及热水液位传感器、集热管阵列、光伏板阵列、蓄电池组、烘烤室温湿度传感器置于机柜的外部空间，在机柜外壳上设置有排湿出口、新风补充口、冷凝水排出口和用于与烘烤室连接的进风口和出风口，加热室、除湿与余热回收室之间由有中心气孔的中间隔热板分隔，加热室内设置有电辅加热器、冷凝器、水-热交换器三种换热器和循环风机，除湿与余热回收室内设置有轴流风机、全热交换器、三通电磁阀一、三通电磁阀二、蒸发器、排水电磁阀、冷凝水收集盒和冷凝水液位传感器，烘烤室烘烤过程中析出的湿热空气连接至进风口，由轴流风机抽入除湿与余热回收室进行余热回收、除湿后通过中心气孔进入加热室，经过与水-热交换器、冷凝器、电辅加热器进行热交换后在循环风机作用下通过出风口返回烘烤室入口，三种换热器按最优节能原则采用太阳能集热、空气能、电网电能或太阳能光伏四种清洁能源与加热室内的空气进行热交换，并由烘烤控制器和电源管控器根据烘烤工艺曲线和烘烤室内温湿度、设备实时工作参数来控制加热室中三种换热器按洁能互补方式与加热室内经除湿过程余热回收后的空气进行换热以提供热量，有效提高了能源利用率、降低烘烤能耗；其特征是：所述加热室由太阳能集热、空气能、电网电能与太阳能光伏提供能源，加热空气流在循环风机的负压作用下由中心气孔进入并经出风口排出，太阳能集热供热模块包括用于将太阳辐射能转化为热能的集热管阵列、用于储热介质保存的隔热储热水箱、用于水流控制与调节的热水循环泵、用于将热量传递到加热室内空气的水-热交换器、用于阻止水对散热的热水电磁阀，在烘烤控制器与电源管控器的控制下，开启热水循环泵、热水电磁阀，使流过水-热交换器内的热水与加热室内的空气进行热交换以为烘烤室提供热量，空气能供热模块包括置于加热室内的冷凝器、置于除湿与余热回收室内的蒸发器、置于机柜外壳上的节流阀和热泵压缩机及压缩机过热传感器，热泵压缩机在烘烤控制器与电源管控器的控制下将工作液的状态从低温、低压气态转换成高温、高压气态，经冷凝器散热液化为低温、高压液态，再经节流阀后变为低温、低压液态流至蒸发器，在蒸发器中因空间突变而吸热汽化后流回热泵压缩机，冷凝器通过与加热室内空气热交换进行散热，以达到将蒸发器处的空气能转换为用于烘烤室烘烤的热能，电网电能或太阳能光伏供热模块包括电辅加热器、电源管控器、光伏板阵列、蓄电池组、电网电能，由电源管控器根据光伏板阵列、电网、蓄电池组的状态自动选择设备供电电源和给蓄电池组充电，电辅加热器是由烘烤控制器根据烘烤工艺要求、在太阳能集热供热模块和空气能供热模块供热不足时通过电源管控器进行控制的；所述除湿与余热回收室具有全热回收排湿、内循环除湿两种工作方式，除湿产生的冷凝水由冷凝水收集盒进行收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄采伦，田勇军，唐东峰，王靖，王安琪，朱俊玮，孙恺，欧阳利，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43