[實用新型]帶輔助加熱的太陽能干燥裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320712639.3
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN203550483U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 唐力為;呂婉茹;郭明全;李華兵;羅桂仙;向裕華;王國洪;余偉;李再勝;胡建新;孫強;補雪梅
• 申請（專利權）人: 攀枝花市農林科學研究院;四川省煙草公司攀枝花市公司
• 主分類號: F26B23/00
• 分類號: F26B23/00;F26B21/00;F24J2/34;F24J2/30
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 何強

技術領域

本實用新型涉及物料干燥領域，尤其是一種太陽能干燥裝置。

背景技術

如今隨著能源需求的加大，不可再生能源的逐漸枯竭，能源危機日漸嚴重，對于每一分能源的使用都應更合理化。太陽能作為一種可再生的清潔能源如今對其利用逐漸普及。

利用太陽能干燥設備，對工業(yè)及農副產品進行干燥作業(yè)，就是如今對太陽能利用的一種方式。其具有很多優(yōu)點：太陽能干燥裝置可以充分利用太陽能，節(jié)約常規(guī)能源，經濟效益顯著，有效地提高干燥溫度，縮短干燥時間，干燥物可避免泥沙，灰塵的污染，從而可得到優(yōu)質產品，有利于環(huán)境保護。

干燥物料通常是指將熱量加于物料使其揮發(fā)水分而獲得一定含水量的固體產品的過程，物料的干燥過程大體上可以分為兩個階段：恒速干燥階段和降速干燥階段，恒速干燥階段主要去除物料表面含有的自由水以及從物料內部通過毛細管道遷移到表面的內部水；在降速干燥階段，物料表面含水量達到臨界值以后，干燥速度明顯下降，之后物料內部與表面出現(xiàn)濕度梯度，使內部水分向外擴散，再從表面蒸發(fā)。從此可以看出，為提高干燥效率，增強干燥效果，在恒速干燥階段，需加大空氣流動，將蒸發(fā)的水分迅速帶走，以提高干燥速率，而在降速干燥階段，物料蒸發(fā)水分變少，需提高溫度，加快水分從內向外移動，以提高干燥速率。在恒速干燥階段，物料蒸發(fā)水分多且迅速，而在降速干燥階段，物料蒸發(fā)水分少且緩慢，所以，干燥室溫度在恒速干燥階段相對較低，在降速干燥階段相對較高，因此，在恒速干燥階段干燥排出的空氣溫度低且濕度高，而降速干燥階段排出的空氣溫度高且濕度小。

目前常見的太陽能干燥裝置主要有溫室型、集熱器型、集熱器-溫室型以及整體型等等。在現(xiàn)有技術中，集熱器型干燥裝置主要包括兩種結構，一種為太陽能集熱器與干燥室的組合，另一種如圖1所示，即太陽能集熱器、儲熱罐以及干燥室的組合。在上述太陽能集熱器與干燥室組合的干燥裝置中，太陽能集熱器通過送風管與干燥室相連，送風管內設置有風機為空氣流動提供動力，或者通過熱空氣的自然循環(huán)使空氣流動。這里所選用的太陽能集熱器一般為太陽能空氣集熱器，太陽能集熱器將太陽輻射轉化為熱能加熱空氣，熱空氣通過風管傳輸入干燥室中，使干燥室溫度上升，加速干燥室空氣流動，從而對干燥室中物料進行干燥，而在干燥室中冷卻并帶有大量水蒸氣的空氣從干燥室的出風口排出，同時，又有源源不斷的外界空氣進入太陽能集熱器中被加熱而后送入干燥室，如此就完成了整個干燥循環(huán)。這種干燥裝置結構簡單，熱能通過空氣介質傳輸，無須二次轉換，但是這種干燥裝置主要有兩方面缺點：一是只能在有太陽輻射的時候進行干燥，不能連續(xù)長時間干燥，時間、天氣等因素的變化對干燥有很大影響；二是這種太陽能干燥裝置不能控制太陽能集熱器對干燥室供熱的熱能大小，太陽輻射量多的時候，太陽能集熱器可能為干燥室提供過量的熱能，不僅浪費能源，還可能對所干燥的物料產生不利影響，而太陽輻射過少的時候可能不能為干燥提供足夠熱能。

在另一種集熱器型干燥裝置（即太陽能集熱器、儲熱罐以及干燥室的組合）中，太陽能集熱器通過管路與儲熱罐連接構成集儲熱回路，儲熱罐通過管路與位于干燥室內的換熱器連接構成放熱回路。因為液體傳熱效率比氣體要高，所以在此方案中，一般都采用液體型太陽能集熱器，儲熱罐與換熱器之間的熱能也是通過液體傳熱介質傳遞。太陽能集熱器收集太陽輻射轉化的熱能通過集儲熱回路進入儲熱罐中儲存起來，在需要干燥物料的時候，儲熱罐中所儲存的熱能通過放熱回路進入換熱器釋放熱能，換熱器位于干燥室中，所以，熱能就擴散到干燥室使干燥室溫度上升，從而達到干燥物料的效果。現(xiàn)有技術中，傳熱介質在太陽能集熱器和儲熱罐以及儲熱罐和換熱器之間的傳輸主要有強制循環(huán)和自然循環(huán)兩種，所謂強制循環(huán)簡單地說就是用泵提供動力；而自然循環(huán)就是利用冷熱傳熱介質的密度差，以及太陽能集熱器與儲熱罐的高度差（或儲熱罐與換熱器的高度差）完成循環(huán)。為達到更好的干燥效果，這種結構的干燥裝置通常在干燥室設置有排濕風機。這種干燥裝置的好處在于可以在平時將太陽能儲存起來，在干燥時再使用，相對于前一種結構的干燥裝置，所受的天氣影響相對較小。但是這種結構的干燥裝置也存在一些不足之處：首先，雖然設置有排濕風機，但并不能像前一種干燥裝置一樣使熱能很好地隨著空氣流動擴散；第二，即使在太陽輻射良好的時候干燥物料，太陽能集熱器所轉化的熱能也必須經由儲熱罐再釋放到干燥室，這樣不可避免地會造成一定的能量損失，熱能利用率較低。