内部吸收式太阳能干燥器制造技术

本发明专利技术公开了一种内部吸收式太阳能干燥器，包括太阳能集热装置、干燥箱和控制系统，干燥箱内部从上到下依次设置相变储能抽屉、物料烘干抽屉、错流废热回收交换器与吸附除湿抽屉，并与干燥箱后内壁之间设置隔板，使隔板与干燥箱后内壁围成预热空气流道；干燥箱的底部设置循环风机；各层抽屉的底部设置为筛网状；相变储能抽屉中放置相变储能材料，物料烘干抽屉中放置待烘干物料，吸附除湿抽屉中放置吸附除湿材料；错流废热回收交换器处设置进气口和排气口；太阳能集热装置中热超导翅片管位于真空集热管内部；真空集热管倾斜布置，底端连接管托并用支架支撑，顶端与干燥箱的上部密封连接；热超导翅片管伸入到干燥箱内部的预热空气流道。

Internal absorption type solar dryer

The invention discloses an internal absorption type solar dryer comprises a solar heat collection device, drying oven and drying box internal control system, from top to bottom, set the phase change material drying drawer, drawer, cross flow heat recovery exchanger and adsorption dehumidification drawer, and set the partition between the inner wall after the drying box, the partition board with the drying box after the inner enclosed air preheating channel; set circulating fan drying box at the bottom; each drawer is arranged at the bottom of the screen mesh; phase change energy storage phase change material placed in the drawer, the drawer to be placed in the material drying drying material, desiccant in the drawer placed desiccant materials; cross flow waste heat recovery exchanger the inlet and exhaust port set; solar collector heat superconducting finned tube in vacuum tube; vacuum tube inclined, bottom ends. The top end is connected with the upper part of the drying box in a sealed way, and the thermal superconducting finned tube extends into the preheating air flow passage inside the drying box.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内部吸收式太阳能干燥器，通过热超导传热技术、相变储能技术和吸附除湿技术利用太阳能对农牧区的物料进行中低温烘干，属于干燥设备

技术介绍
太阳能干燥技术是太阳能利用技术与干燥操作单元技术相结合的干燥脱水技术。该技术较之传统的干燥技术，将太阳能利用技术引入干燥过程，应用于牧草、粮食、种子、中蒙药、食品等干燥过程，既节约能源，又保护环境，特别适合于偏远、能源紧缺地区。这种干燥技术所获得的物料有许多优点：感觉品质好，物料基本保持了新鲜原料固有的色泽、风味和香气。营养成分高，由于干燥过程中可达到恒温的条件下进行的，这使得营养成分损失极少。脱水彻底，重量轻，适合于长期保存和长途运输。20世纪90年代初期，我国才开始从事太阳能干燥技术的开发和设备的制造，近三五年来，牧草、粮食等农产品产业发展较快，已有数十条生产线，但生产规模大都较小，从国内外市场需求情况看，我国的太阳能干燥技术的发展前景极为广阔。长期以来，在收获和制备干草过程中，饲草田间干燥工艺一直是我国干草制备的主体工艺。在饲草收获季节，连续晴数天的机会很少，因此许多地区因饲草收割季节湿潮多雨，苜蓿等优质饲草不能适时制备成干草，导致饲草在田间干燥期间干物质损失严重和营养成分保持率低。根据农业部有关部门统计，我国每年损失贮草大约在3亿吨，饲草干燥已成为制备优质干草的制约瓶颈，先进的饲草干燥设备的研究与开发已迫在眉睫。目前，国内人工干燥牧草设备主要有转筒式饲草干燥机、93QH系列燃煤牧草干燥机组、93QH系列干燥机组、93QH1000型燃油(气)牧草干燥机组,均采用燃油、燃煤和燃气作为主要能源，因此干燥后牧草的成本偏高，产业化比较困难，经济效益不明显。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能干燥器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能利用的一系列政策，建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能干燥器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。本专利技术针对我国广大的农村牧区的农作物、农副产品、种子、畜牧产品、中草药等烘干脱水提出一种先进技术解决方案，可以解决能源来源问题，环境压力问题，太阳能利用周期问题、并提高了能源利用率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种内部吸收式太阳能干燥器，通过真空集热管将太阳辐射能转化为热量，利用热超导传热技术进行热量的传导，显著提高了热量利用率和传导效率；利用相变储能技术平衡温度的变化，有效调控干燥器的烘干温度；利用吸附除湿技术对空气进行除湿，得到干燥空气，从而可以实现对产品进行绿色、保质、无污染的中低温烘干。本专利技术采用的技术方案：内部吸收式太阳能干燥器，主要包括太阳能集热装置、干燥箱和控制系统，干燥箱内部从上到下依次设置至少一层相变储能抽屉、至少一层物料烘干抽屉、错流废热回收交换器与至少一层吸附除湿抽屉，并与干燥箱后内壁之间设置隔板，使隔板与干燥箱内壁围成预热空气流道；干燥箱的底部设置循环风机；相变储能抽屉、物料烘干抽屉与吸附除湿抽屉的底部设置为筛网状；相变储能抽屉中放置固体相变储能材料，物料烘干抽屉中放置待烘干物料，吸附除湿抽屉中放置固体吸附除湿材料；错流废热回收交换器对应的干燥箱前端处设置进气口和排气口；太阳能集热装置主要包括真空集热管、热超导翅片管、管托和支架，热超导翅片管位于真空集热管内部；真空集热管倾斜布置与水平面成15-45度角；真空集热管的底端连接管托并用支架支撑；真空集热管的顶端与干燥箱的上部密封连接，且热超导翅片管伸入到干燥箱内部的预热空气流道。进一步优化的，真空集热管的下方设置反光板，反光板与真空集热管相配合倾斜放置并用支架支撑。通过反光板反射透过真空集热管的太阳光，使真空集热管的背光面同样可以接受到太阳光，从而提高了太阳能集热效率和单位面积的集热量。进一步优化的，干燥箱左右内壁的相应位置处设有支撑相变储能抽屉、物料烘干抽屉、错流废热回收交换器与吸附除湿抽屉的滑道，从而可通过抽拉相应的抽屉方便各种物料的取放或更换。进一步优化的，相变储能抽屉、物料烘干抽屉、吸附除湿抽屉对应的干燥箱前端处分别设置相应的密封门，起到密封作用，防止干燥箱内部的热量散失。进一步优化的，热超导翅片管伸入到干燥箱内部的部分上设置散热片，从而可以使流经散热片的干燥空气快速充分吸收热量进行预热。进一步优化的，干燥箱内壁上贴服保温材料形成保温层，可以有效防止干燥箱内部的热量散失。进一步优化的，吸附除湿抽屉内设置湿度传感器，并与控制系统连接，监测湿度的变化，并及时提醒更换吸附除湿材料；循环风机与控制系统连接，可以实现对循环风量的调节。进一步优化的，物料烘干抽屉内设置温度传感器和湿度传感器，并与控制系统连接，用于监测和控制待烘干物料的烘干情况。进一步优化的，吸附除湿抽屉设置为两层，第一层放置超强吸水绵，第二层放置高吸水树脂。本专利技术中太阳能集热装置中的真空集热管吸收太阳能，提供了烘干物料所需的热源；热超导翅片管进行热量的高效传导，将热量从真空集热管传导至干燥箱内部的预热空气流道处，并通过散热片对流经该处的干燥空气进行预热。干燥箱内部，在循环风机的作用下使干燥空气向上流动，进入预热空气流道。干燥空气在流经散热片时吸收热量，得到预热空气。然后，预热空气掉头向下流动，从上到下依次流经相变储能抽屉、物料烘干抽屉、错流废热回收交换器与吸附除湿抽屉，实现了在干燥箱内部的循环流动。当预热空气流经相变储能抽屉时，如果预热空气的温度高于固体相变储能材料的储能温度，可以将预热空气中的部分热量传输给固体相变储能材料储存起来；当预热空气温度低于储能温度，固体相变储能材料释放其存储的热量对预热空气进行进一步的预热。通过固体相变储能材料的储存或释放热量的过程，可以平衡热量随太阳能变化而产生的波动，有效调控了干燥箱温度的变化，还可以延长干燥时间和提高干燥速率。当预热空气流经物料烘干抽屉时，通过接触放置其中的待烘干物料进行烘干，并将待烘干物料蒸发出的水分带走，变成了含水分空气。这种预热空气接触待烘干物料并将蒸发水分带走的方式，可以显著提高烘干效率。当含水分空气流经错流废热回收交换器时，一部分含水分空气进入错流废热回收交换器中的垂直水平弯管，利用残余热量对从进气口进入的新空气行初步预热，然后从排气口中排出，从而提高了对热量的整体利用率。另一部分含水分空气进入错流废热回收交换器内的垂直管，然后直接进入吸附除湿抽屉。当含水分空气流经吸附除湿抽屉时，吸附除湿材料对含水分空气进行吸水除湿，同时也对进入的新空气也进行干燥除湿，从而得到了干燥空气。干燥空气受到循环风机的作用向上流动，返回到预热空气流道进行下一次循环。本专利技术利用太阳能的一体化小型箱式干燥器，装置集成度高，结构紧凑，占地面积小，外观整齐；利用热超导翅片管传导热量提高了传本文档来自技高网...

【技术保护点】
内部吸收式太阳能干燥器，主要包括太阳能集热装置、干燥箱（1）和控制系统，其特征在于：干燥箱（1）内部从上到下依次设置至少一层相变储能抽屉（2）、至少一层物料烘干抽屉（3）、错流废热回收交换器（4）与至少一层吸附除湿抽屉（5），并与干燥箱（1）后内壁之间设置隔板（6），使隔板（6）与干燥箱（1）内壁围成预热空气流道（7）；干燥箱（1）的底部设置循环风机（8）；相变储能抽屉（2）、物料烘干抽屉（3）与吸附除湿抽屉（5）的底部设置为筛网状；相变储能抽屉（2）中放置固体相变储能材料，物料烘干抽屉（3）中放置待烘干物料，吸附除湿抽屉（5）中放置固体吸附除湿材料；错流废热回收交换器（4）对应的干燥箱（1）前端处设置进气口（9）和排气口（10）；太阳能集热装置主要包括真空集热管（11）、热超导翅片管（12）、管托（13）和支架（14），热超导翅片管（12）位于真空集热管（11）内部；真空集热管（11）倾斜布置与水平面成15‑45度角；真空集热管（11）的底端连接管托（13）并用支架（14）支撑；真空集热管（11）的顶端与干燥箱（1）的上部密封连接，且热超导翅片管（12）伸入到干燥箱（1）内部的预热空气流道（7）。...

【技术特征摘要】
1.内部吸收式太阳能干燥器，主要包括太阳能集热装置、干燥箱（1）和控制系统，其特征在于：干燥箱（1）内部从上到下依次设置至少一层相变储能抽屉（2）、至少一层物料烘干抽屉（3）、错流废热回收交换器（4）与至少一层吸附除湿抽屉（5），并与干燥箱（1）后内壁之间设置隔板（6），使隔板（6）与干燥箱（1）内壁围成预热空气流道（7）；干燥箱（1）的底部设置循环风机（8）；相变储能抽屉（2）、物料烘干抽屉（3）与吸附除湿抽屉（5）的底部设置为筛网状；相变储能抽屉（2）中放置固体相变储能材料，物料烘干抽屉（3）中放置待烘干物料，吸附除湿抽屉（5）中放置固体吸附除湿材料；错流废热回收交换器（4）对应的干燥箱（1）前端处设置进气口（9）和排气口（10）；太阳能集热装置主要包括真空集热管（11）、热超导翅片管（12）、管托（13）和支架（14），热超导翅片管（12）位于真空集热管（11）内部；真空集热管（11）倾斜布置与水平面成15-45度角；真空集热管（11）的底端连接管托（13）并用支架（14）支撑；真空集热管（11）的顶端与干燥箱（1）的上部密封连接，且热超导翅片管（12）伸入到干燥箱（1）内部的预热空气流道（7）。2.根据权利要求1所述的内部吸收式太阳能干燥器，其特征在于：真空集热管（11）的下方设置反光板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：段建国，王亚雄，韩晓星，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，内蒙古博特科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15