烘干线加热系统的制作方法

本发明涉及工业生产的烘干工艺技术领域，特别涉及一种烘干线加热系统。

背景技术：

烘干线可用于各种具有一定湿度或粒度的物料烘干，烘干线设备具有结构合理、制作精良、操作简单可靠、产量高和运转方便等特点，因此在工业中应用较为广泛。

烘干线一般是通过加热提高温度方法对物料进行去湿处理的，烘干线可采用的加热方式有多种，电加热是比较常见的方式之一，如我厂现有的催化剂烘干线就是采用的电加热管加热。

烘干线采用电加热方式加重了电力供应负荷，浪费电资源，运行成本较高，特别是白天电费较贵更为明显；加热设备的维护维修不方便，发生故障必须停产维修，影响生产。因此，非常有必要对其加热方式及设备两个方面进行改造。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，经过仔细研究和认证，本发明提供了一种烘干线加热系统，包括风道加热器、燃烧机、热风炉和风机，所述燃烧机和热风炉组装成一体，所述风道加热器和热风炉采用并联方式通过电动风阀分别与送风管和回风管连接，所述送风管和回风管延伸至输送线上由保温结构体围成的烘干空间，所述风机通过回风管把烘干空间内的空气送到风道加热器或者热风炉加热后，再通过送风管送回烘干空间。

可选的，所述风道加热器内部设置电加热管。

可选的，所述燃烧机为燃气式且其燃气接口与天然气供应管道连接。

可选的，所述烘干空间设有多个回风口和送风口，所述回风口相互间隔并均匀布置在保温结构体的侧壁；所述送风口相互间隔并均匀布置在保温结构体的顶部；所述回风管设置多个回风支管分别与各回风口连接，所述送风管设置多个送风支管分别与各送风口连接。

可选的，所述风道加热器和热风炉共用风机，所述风机安装在回风管上。

可选的，所述加热系统设有除湿组件，所述除湿组件包括空调机、节流阀、蒸发器和冷凝器，所述空调机内置压缩机，所述压缩机依次与冷凝器、节流阀和蒸发器采用管道串联形成制冷循环，所述蒸发器和冷凝器都安装在回风管上，所述安装在回风管的外侧面，所述蒸发器下方设有排水槽，所述排水槽连接排水管；所述烘干空间的回风先通过蒸发器，再经过冷凝器，然后到风机，由风机送至风道加热器或者热风炉加热后，通过送风管送回烘干空间。

可选的，所述保温结构体的保温层采用耐高温且防火的岩棉材料制作，所述保温结构体设有进料口和出料口，所述输送线从进料口穿入保温结构体，从出料口穿出。

可选的，所述回风管和送风管采用镀锌钢板制作，回风管和送风管的管壁外侧都设有保温层和保护层，所述保温层采用耐高温且防火的岩棉板粘贴在管壁外，保护层采用耐高温锡箔纸材料敷设在保温层外。

可选的，还包括控制器，所述烘干空间内和送风管内都设置温度传感器，所述控制器分别与温度传感器、电动风阀、电加热管、燃烧机和风机连接。

可选的，所述控制器白天切换为采用天然气燃烧热进行烘干加热，在天然气供应管上设有燃气控制阀，控制器的控制策略如下：

首先，在输送线上的烘干空间入口和出口设置电子称，在入口还设有红外线温度计测量物料温度，电子称和红外线温度计与控制器连接并把测量数据传输给控制器，采用以下预设算法计算烘干空间的热量供应需求：

q＝c水*(m1-m2)*n*(t2-t1)+(m1-m2)*n*q水+q损

其中，q表示烘干空间需要通过送风管供应的热量；c水表示水的比热容；m1表示烘干前物料的质量；m2表示烘干后的物料质量；n表示单位时间内进入烘干空间的物料数量；t2表示物料出烘干空间前及烘干空间的空气温度，两者视为相等；t1表示物料进入烘干空间前的温度；q水表示水的单位质量的汽化潜热；q损表示送风管与保温结构体的散热损失的热量；

其次，根据热量需求计算天然气供应量，并根据天然气供应量调节燃气控制阀：

其中，v气表示天然气供应量，单位为m³；q燃表示单位体积天然气燃烧产生的热量；

最后，根据热量需求计算风机的风量，再并根据风量与转速的关系，调节风机的转速：

其中，v空表示风机的风量；c空表示空气的比热容；ρ空表示空气的密度；t3表示送风管的送风温度。

可选的，所述燃烧机和热风炉的组装采用连接组件进行连接，所述连接组件包括第一连接件、第二连接件和密封套，所述第二连接件与热风炉固定连接，所述第一连接件与燃烧机固定连接，所述第一连接件浮动连接在第二连接件内，所述密封套封堵在第一连接件和第二连接件之间的浮动间隙位置，所述密封套的内边缘与第一连接件密封连接，所述第二连接件上设有用于与密封套连接的第二连接件连接面，密封套的外边缘通过螺栓和第一压板连接在第二连接件连接面上，所述第一压板的外边缘或内边缘处设有朝向第二连接件连接面延伸的用于限制密封胶垫压缩变形量的外限位结构，所述外限位结构为设于第一压板的外边缘处的外侧翻沿，所述外侧翻沿具有用于对密封套在径向向外的方向上进行挡止的内周面，设于环形压板内边缘处的翻沿为内侧翻沿，具有内侧翻沿的环形压板为第二压板，所述内侧翻沿从第二压板的内边缘朝向密封连接面延伸，内翻沿前端与固定基体之间具有一定的间隙，当环形压板受到过大挤压力时，环形压板内侧翻沿的前端顶到固定基体上，形成挡止配合，环形压板的外侧被螺栓顶紧，形成顶压配合。

本发明采用风道加热器和热风炉并联的外置式加热结构，通过回风管和风机把烘干空间中的空气引出，至并联的风道加热器或者热风炉处加热升温，然后再通过送风管送回烘干空间，实现热风循环集中供热。采用风道加热器和热风炉并联方式，白天使用热风炉燃烧加热，晚上切换为使用内置电加热管的风道加热器进行加热，可以实现错峰用电，降低生产成本。别外加热设备外置式与并联结合，起到相互备用作用，在某一加热设备故障时，可以启用另一加热设备，在不停止生产的情况下对故障设备进行检修处理，设备在烘干空间外，工作环境较好，可以提高设备的使用寿命，也改善了维修人员工作条件。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种烘干线加热系统俯视图；

图2为图1烘干线加热系统实施例的主视图；

图3为图2烘干线加热系统实施例的燃气式加热部分右视图；

图4为烘干线加热系统实施例加热与送风管的右视图；

图5为图4干线加热系统实施例加热与送风管的俯视图；

图6为烘干线加热系统实施例加热与回风管的右视图；

图7为图6烘干线加热系统实施例加热与回风管的俯视图；

图8为燃烧机和热风炉组装所采用的连接组件配合连接示意图。

图中：1-风道加热器，2-燃烧机，3-热风炉，4-风机，5-送风管，6-回风管，7-保温结构体，8-烘干空间，9-电动风阀，10-温度传感器，11-风压开关，12-输送线，13-驱动电机，14-第一连接件，15-第二连接件，16-密封套，17-第一压板，18-第二压板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-7所示，本发明提供了一种烘干线加热系统，包括风道加热器1、燃烧机2、热风炉3和风机4，所述燃烧机2和热风炉3组装成一体，所述风道加热器1和热风炉3采用并联方式通过电动风阀9分别与送风管5和回风管6连接，所述送风管5和回风管6延伸至输送线12上由保温结构体围成的烘干空间8，所述风机4通过回风管6把烘干空间8内的空气送到风道加热器1或者热风炉3加热后，再通过送风管5送回烘干空间。

上述技术方案的工作原理为：本发明采用风道加热器和热风炉并联的外置式加热结构，通过回风管和风机把烘干空间中的空气引出，至并联的风道加热器或者热风炉处加热升温，然后再通过送风管送回烘干空间，实现热风循环集中供热。

上述技术方案的有益效果为：采用风道加热器和热风炉并联方式，白天使用热风炉燃烧加热，晚上切换为使用内置电加热管的风道加热器进行加热，可以实现错峰用电，降低生产成本。别外加热设备外置式与并联结合，起到相互备用作用，在某一加热设备故障时，可以启用另一加热设备，在不停止生产的情况下对故障设备进行检修处理，设备在烘干空间外，工作环境较好，可以提高设备的使用寿命，也改善了维修人员工作条件。

在一个实施例中，所述风道加热器1内部设置电加热管；所述燃烧机2为燃气式且其燃气接口与天然气供应管道连接；所述烘干空间8设有多个回风口和送风口，所述回风口相互间隔并均匀布置在保温结构体7的侧壁；所述送风口相互间隔并均匀布置在保温结构体7的顶部；所述回风管6设置多个回风支管分别与各回风口连接，所述送风管5设置多个送风支管分别与各送风口连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：根据烘干空间的大小，设置送风口和回风口的数量、间距和布局，以保证烘干空间内部温度场(温度分布)较为均衡，不会存在温度高低差异很大的部位；各送风支管的截面大小可根据实际项目预先设定，一般采用同样截面大小，有利于安排送风量的分配；回风支管的截面大小也一样确定。

在一个实施例中，所述风道加热器1和热风炉3共用风机4，所述风机4安装在回风管6上；所述加热系统设有除湿组件，所述除湿组件包括空调机、节流阀、蒸发器和冷凝器，所述空调机内置压缩机，所述压缩机依次与冷凝器、节流阀和蒸发器采用管道串联形成制冷循环，所述蒸发器和冷凝器都安装在回风管6上，所述安装在回风管6的外侧面，所述蒸发器下方设有排水槽，所述排水槽连接排水管；所述烘干空间8的回风先通过蒸发器，再经过冷凝器，然后到风机4，由风机4送至风道加热器1或者热风炉3加热后，通过送风管5送回烘干空间8。

上述技术方案的工作原理为：除湿组件中的空调机设有压缩机，开启压缩机启动制冷循环，压缩机排出的高温高压气态冷媒流动至冷凝器，在冷凝器中冷却变成高压液态，然后通过节流阀降压变成低温低压的液态冷媒，再流入蒸发器中蒸发成低温低压的气态冷媒，最后回流至压缩机，形成完整冷媒循环回路。在低温低压的液态冷媒在蒸发器中蒸发时，需要从流经的回风吸收热量，使得回风温度降低超过饱和点，回风的含水能力下降从而把烘干空间中含有较多水份的回风中的大部分水份冷凝成液态水，液态水落入蒸发器下方的排水槽内，给排水管排出，从而达到除湿的目的；经除湿后的回风温度较低，再经过冷凝器时，与高温冷媒进行热交换，把高温气态冷媒冷却成液态，回风吸收的冷媒的热量，温度升高，形成热回收效果。

上述技术方案的有益效果为：通过设置除湿组件，把烘干空间的空气湿度降低，更有利于加速物料的烘干，提高烘干效率；另外除湿组件的蒸发器和冷凝器都设置在回风管上，先给回风降温除湿，然后又以同一个制冷循环提升回风的温度，形成热回收效果，使得除湿的热量不会损失浪费，而是通过冷凝器又收回利用，避免了除湿的能耗损失，既达到了除湿目的又可节能。

在一个实施例中，所述保温结构体7的保温层采用耐高温且防火的岩棉材料制作，所述保温结构体7设有进料口和出料口，所述输送线12从进料口穿入保温结构体，从出料口穿出，所述输送线12由驱动电机13驱动，输送线把物料从进料口送入烘干空间8，经烘干后从出料口移出。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：物料放在输送线上送入烘干空间，在烘干后又被输送线移出，这种自动化烘干生产安排提高了生产效率；保温结构体的保温层采用耐高温且防火的岩棉材料制作，在保温的基础上可以防止火灾。

在一个实施例中，所述回风管6和送风管5采用镀锌钢板制作，回风管6和送风管5的管壁外侧都设有保温层和保护层，所述保温层采用耐高温且防火的岩棉板粘贴在管壁外，保护层采用耐高温锡箔纸材料敷设在保温层外。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：回风管和送风管采用镀锌钢板材料可耐高温，在风管在设置保温层可以减少热风循环中的热量损失，防止热量浪费，节省能耗与成本。

在一个实施例中，还包括控制器，所述控制器固定在保温结构体7的外侧壁上，所述烘干空间8内和送风管5内都设置温度传感器10，所述控制器分别与温度传感器10、电动风阀9、电加热管、燃烧机2和风机4连接。

上述技术方案的工作原理：白天采用燃烧加热时，控制器控制风道加热器内的电加热管断电，风道加热器连接的电动风阀关闭，热风炉连接的电动风阀打开，燃烧机和风机启动，通过温度传感器测量的温度情况，进行燃烧加热；晚上控制器控制切换为电加热管加热方式，热风炉连接的电动风阀关闭，风道加热器连接的电动风阀打开，燃烧机停止运行，风道加热器内的电加热管通电，把电能转化为热能由热风循环送入烘干空间内，通过温度传感器进行温度控制，当温度达到控制范围的上限时停止加热，当温度下降至下限时重新开始加热。

上述技术方案的有益效果为：通过控制器的控制，可自动实现两种不同加热方式之间的切换，且控制精度提高，运行模式稳定。

在一个实施例中，所述控制器白天切换为采用天然气燃烧热进行烘干加热，在天然气供应管上设有燃气控制阀，控制器的控制策略如下：

首先，在输送线12上的烘干空间8入口和出口设置电子称，在入口还设有红外线温度计测量物料温度，电子称和红外线温度计与控制器连接并把测量数据传输给控制器，采用以下预设算法计算烘干空间的热量供应需求：

q＝c水*(m1-m2)*n*(t2-t1)+(m1-m2)*n*q水+q损

其中，q表示烘干空间需要通过送风管供应的热量；c水表示水的比热容；m1表示烘干前物料的质量；m2表示烘干后的物料质量；n表示单位时间内进入烘干空间的物料数量；t2表示物料出烘干空间前及烘干空间的空气温度，两者视为相等；t1表示物料进入烘干空间前的温度；q水表示水的单位质量的汽化潜热；q损表示送风管与保温结构体的散热损失的热量；

其次，根据热量需求计算天然气供应量，并根据天然气供应量调节燃气控制阀：

其中，v气表示天然气供应量，单位为m³；q燃表示单位体积天然气燃烧产生的热量；

最后，根据热量需求计算风机4的风量，再并根据风量与转速的关系，调节风机4的转速：

其中，v空表示风机的风量；c空表示空气的比热容；ρ空表示空气的密度；t3表示送风管5的送风温度。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过上述控制策略，可以根据物料含水情况和实际测量数据，精确控制设备的运行，减少浪费，降低能耗；对物料烘干情况具有预见性，可提高物料烘干的工艺质量，避免烘干不足。

在一个实施例中，所述燃烧机2和热风炉3的组装采用连接组件进行连接，所述连接组件包括第一连接件14、第二连接件15和密封套16，所述第二连接件15与热风炉3固定连接，所述第一连接件14与燃烧机2固定连接，所述第一连接件14浮动连接在第二连接15件内，所述密封套16封堵在第一连接件14和第二连接件15之间的浮动间隙位置，所述密封套16的内边缘与第一连接件14密封连接，所述第二连接件15上设有用于与密封套16连接的第二连接件15连接面，密封套16的外边缘通过螺栓和第一压板17连接在第二连接件15连接面上，所述第一压板17的外边缘或内边缘处设有朝向第二连接件15连接面延伸的用于限制密封胶垫压缩变形量的外限位结构，所述外限位结构为设于第一压板15的外边缘处的外侧翻沿，所述外侧翻沿具有用于对密封套在径向向外的方向上进行挡止的内周面，设于环形压板内边缘处的翻沿为内侧翻沿，具有内侧翻沿的环形压板为第二压板18，所述内侧翻沿从第二压板18的内边缘朝向密封连接面延伸，内翻沿前端与固定基体之间具有一定的间隙，当环形压板受到过大挤压力时，环形压板内侧翻沿的前端顶到固定基体上，形成挡止配合，环形压板的外侧被螺栓顶紧，形成顶压配合。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：连接组件以第一连接件与第二连接件浮动连接，可以补偿燃烧机和热风炉连接部位的误差，使得安装时容易调整配合，方便组装；此连接方式拆卸方便，给设备检修维护带来便利。另外，燃烧机在热风炉内燃烧时的状态会有波动，因而使得压力大小会存在波动，浮动连接方式可以适应波动变化，对压力的波动形成一定的缓冲，防止设备产生振动，有利于降低噪声，还可以防止设备局部变形，避免设备发生故障，有效降低故障率，有利于降低维护成本，提高设备的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。