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热风烘干机烘干方法、装置、计算机设备、存储介质与流程

2022-06-11 17:47:58 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及烘干机技术领域,特别是涉及一种热风烘干机烘干方法、装置、计算机设备、存储介质。


背景技术:

2.随着烘干机领域的发展,出现了热风烘干技术。热风烘干过程中,在每个烘干腔室内,热空气穿过湿物料或者在湿物料的上方移动,从而让水从颗粒中蒸发,达到干燥的效果。为了降低烘干能耗,排出的部分热空气会被重新输送到加热器的入口,循环利用。空气温度由热控制器控制,气流由风机控制,气流的混合由阀门控制。
3.现有的烘干方法不能从同时考虑烘干温度和气流混合比例方面降低能耗。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够优化能量和物料烘干程度之间的关系,自动得到最佳烘干温度和最佳气流混合比例的烘干方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质。
5.第一方面,本公开提供了一种热风烘干机烘干方法。所述方法包括:
6.确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
7.分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
8.根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
9.根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
10.将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
11.使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
12.在其中一个实施例中,所述目标烘干程度用目标干燥力表示,所述目标干燥力通过下述公式计算:
13.df=ρ
ws-ρw14.其中,df表示目标干燥力,ρ
ws
表示空气中的水分最大分压,ρw表示空气中的水分实际分压。
15.在其中一个实施例中,所述根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值包括:
16.根据所述测量结果,计算排气的比热容、外界空气的比热容;
17.根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体比热容;
18.根据所述测量结果、所述混合气体比热容、所述排气的比热容、所述外界空气的比热容、所述不同组合中的潜在混合比,计算与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度;
19.根据所述不同组合中的潜在温度、所述不同组合分别对应的混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
20.在其中一个实施例中,所述根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比包括:
21.设置不同的潜在混合比;
22.根据所述不同的潜在混合比、所述测量结果和下述函数关系,确定与所述不同的潜在混合比分别对应的潜在温度:
23.df=mwrt(h
ms-h
mi
)
24.h
mi
=mr(h
e-ha) ha25.其中,df表示目标干燥力,mw表示水的摩尔质量,r表示理想气体常数,t表示潜在温度,h
ms
表示混合气体最大绝对湿度,hm表示混合气体绝对湿度、mr表示潜在混合比,h
mi
表示混合空气的绝对湿度,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。
26.第二方面,本公开还提供了一种热风烘干机烘干装置。所述装置包括:
27.烘干要求模块,用于确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
28.测量模块,用于分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
29.组合确定模块,用于根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
30.热量计算模块,用于根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
31.优选模块,用于将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
32.烘干模块,用于使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
33.在其中一个实施例中,所述烘干要求模块还用于:
34.将所述目标烘干程度用目标干燥力表示,所述目标干燥力通过下述公式计算:
35.df=ρ
ws-ρw36.其中,df表示目标干燥力,ρ
ws
表示空气中的水分最大分压,ρw表示空气中的水分实际分压。
37.在其中一个实施例中,所述热量计算模块包括:
38.第一计算模块,用于根据所述测量结果,计算排气的比热容、外界空气的比热容;
39.第二计算模块,用于根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体比热容;
40.第三计算模块,用于根据所述测量结果、所述混合气体比热容、所述排气的比热容、所述外界空气的比热容、所述不同组合中的潜在混合比,计算与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度;
41.第四计算模块,用于根据所述不同组合中的潜在温度、所述不同组合分别对应的
混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
42.在其中一个实施例中,所述组合确定模块包括:
43.混合比设置模块,用于设置不同的潜在混合比;
44.潜在温度确定模块,用于根据所述不同的潜在混合比、所述测量结果和下述函数关系,确定与所述不同的潜在混合比分别对应的潜在温度:
45.df=mwrt(h
ms-h
mi
)
46.h
mi
=mr(h
e-ha) ha47.其中,df表示目标干燥力,mw表示水的摩尔质量,r表示理想气体常数,t表示潜在温度,h
ms
表示混合气体最大绝对湿度,hm表示混合气体绝对湿度、mr表示潜在混合比,h
mi
表示混合空气的绝对湿度,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。
48.第三方面,本公开还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
49.确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
50.分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
51.根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
52.根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
53.将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
54.使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
55.第四方面,本公开还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
56.确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
57.分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
58.根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
59.根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
60.将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
61.使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
62.第五方面,本公开还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
63.确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
64.分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,
确定测量结果;
65.根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
66.根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
67.将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
68.使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
69.第六方面,本公开还提供了一种烘干机,所述烘干机在烘干处理过程中运用包含下述步骤的方法:
70.确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
71.分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
72.根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
73.根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
74.将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
75.使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
76.上述热风烘干机烘干方法、装置、计算机设备、存储介质、计算机程序产品和热风烘干机,通过先确定烘干要求,并测量得到热风烘干机参数改变前的必要技术参数(包括外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度),然后通过使用预设算法,确定众多能够满足烘干要求的由潜在温度和潜在混合比构成的组合,并计算各组合对应的相对热量消耗值,最后选择相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,作为最佳温度和最佳混合比,进行烘干处理,能够达到从综合考虑烘干温度和气流混合比的角度,最大限度地降低热风烘干机能耗的有益效果。
附图说明
77.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理,并不构成对本公开的不当限定。
78.图1为一个实施例中热风烘干机烘干方法的应用环境图;
79.图2为一个实施例中热风烘干机烘干方法的流程示意图;
80.图3为另一个实施例中热风烘干机烘干方法的流程示意图;
81.图4为一个实施例中热风烘干机烘干方法的空气系统图;
82.图5为一个实施例中潜在温度与潜在混合比的关系图;
83.图6为一个实施例中相对热量消耗值与潜在混合比的关系图;
84.图7为一个实施例中热风烘干机烘干装置的结构框图;
85.图8为另一个实施例中热风烘干机烘干装置的结构框图;
86.图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
87.为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本公开进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本公开,并不用于限定本公开。
88.需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。另外本公开中的计算是在相对理想的情况下进行的,在无特殊说明时,不考虑温度的波动、湿度的波动、能量的额外损耗等情况。
89.本公开实施例提供的热风烘干机烘干方法,可以应用于如图1所示的热风烘干机中。其中,潮湿的烘干对象(即图1中的wet material)进入烘干腔室中,烘干后变成干燥的烘干对象(即图1中的dry material)。热风烘干机中可以有传送带(即图1中的perforated belt),传送带可以按一定的方向(即图1中的direction)将烘干对象传入烘干腔室或传出烘干腔室。烘干过程中使用的热空气(即图1中的hot air)会因温度降低变成冷空气(即图1中的cold air)。由于湿度较高,热风烘干机一般会被排出所述冷空气(即图1中的air out)。但是由于所述冷空气的温度一般高于外界温度,有时为了节能考虑,部分所述冷空气会被循环使用。热风烘干机会吸收来自热风烘干机外部的空气(即图1中的air in),被循环使用的所述冷空气会和来自热风烘干机外部的空气混合,成为混合气体。所述混合气体被加热(即图1中的heater)后成为可用于烘干的热空气(即图1中的hot air)。本公开提供的方案,通过调整所述热空气的温度、所述混合气体中被循环使用的所述冷空气的比例,降低热风烘干机工作过程中的能耗,达到节能效果。
90.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种热风烘干机烘干方法,以该方法应用于图1中的应用环境为例进行说明,包括以下步骤:
91.s202,确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度。
92.其中,烘干空气可以是指热风烘干机中烘干对象处的空气。烘干空气的目标烘干程度可以是指为了达到烘干要求,烘干空气所需达到的干燥程度。
93.具体地,不同的用户针对不同的烘干对象,可以有不同的烘干要求。所述烘干要求可以包括对烘干操作的要求,也可以包括对烘干结果的要求。在热风烘干机中,烘干对象的干燥程度和烘干空气的干燥程度息息相关。本方案中,采用烘干空气的干燥程度来表征烘干对象的干燥程度。所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度。当烘干要求包含的内容是对烘干对象所要达到的干燥程度的要求或其他表示干燥程度的要求时,可以通过计算将该要求转换成对烘干空气所需达到的干燥程度的要求。总之,用烘干空气所需达到的干燥程度来表示对烘干程度的要求。当烘干要求用其他参量表示时,可以将该烘干要求转换成用烘干空气所需达到的干燥程度表示的要求。在热风烘干机工作过程中,外界空气进入热风烘干机中被加热,加热的热空气流动形成热风,热风吹过干燥对象,干燥对象和热风的湿
度在此过程中均发生变化。由于热风烘干机对温度的控制,热风烘干机中烘干空气的温度可以在干燥过程中保持不变。
94.s204,分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果。
95.其中,外界空气可以指热风烘干机外部的空气。排气可以是指热风烘干机刚刚排出的空气。绝对湿度可以是指单位质量的空气中所含水分的质量。
96.具体地,可以使用温度计、湿度计或其他能满足测量需求的设备,分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,即热风烘干机内外空气的温度和湿度,确定测量结果。
97.s206,根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比。
98.其中,潜在温度可以是指可能被选用的热风烘干机烘干温度,潜在混合比可以是指可能被选用的热风烘干机混合气体的混合比。当热风烘干机在循环利用部分热空气时,被再次利用的热空气和来自外界的空气组成混合气体,混合比可以是指所述热空气在混合气体中所占的比例。所述混合气体一般是在被加热后,成为用于烘干的空气。所述混合气体到达所述烘干对象处时,即成为所述烘干空气。
99.具体地,在确定所述烘干空气的目标烘干程度和所述测量结果的情况下,可以通过设置合适的混合比和烘干温度,使所述烘干空气的干燥程度达到目标烘干程度。在混合比确定的情况下,会存在一个唯一温度,使热风烘干机中的烘干空气达到所述唯一温度时,烘干空气的干燥程度刚好达到所述目标烘干程度,所述混合比为一个潜在混合比,所述唯一温度为该潜在混合比对应的潜在温度。如果用mr表示潜在混合比,则0≤mr≤1。
100.s208,根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
101.其中,相对热量消耗值可以是指所述混合气体从初始温度(初始温度是指混合气体刚形成时的温度)变化到所述潜在温度过程中,内能的增加量。需要说明的是,虽然一般情况下,所述潜在温度高于所述初始温度,但特殊情况下,所述潜在温度也可能等于或者小于所述初始温度。
102.具体地,根据所述测量结果(包括外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度)、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,分别计算出所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。在所述测量结果确定的情况下,对于某一组合的潜在温度和潜在混合比,当所述潜在混合比确定时,混合气体的初始温度和绝对湿度就可以被确定,于是所述混合气体从所述初始温度变化到所述潜在温度过程中内能的增加量也是唯一确定的,因此可以计算出该组合对应的相对热量消耗值。
103.s210,将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比。
104.具体地,所述不同组合对应的相对热量消耗值会存在大小差异,挑选出不同相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,作为最佳温度和最佳混合比。由所述最佳温度和所述最佳混合比构成的组合能让热风烘干机达到目标干燥效果的同时,拥有最低的能耗。需要说明的是,所述不同相对热量消耗值的数量可能非常多,以至于无法直观地
找出最小值,此时可以通过图表或相关软件程序寻找出众多所述相对热量消耗值中的最小值。寻找所述最小值的方法,此处不做限定。
105.s212,使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
106.其中,烘干处理可以是指为了达到对烘干对象的烘干目的,而对热风烘干机进行的设置。
107.具体地,在烘干处理中,可以控制热风烘干机的气体混合阀门,使所述混合气体的混合比例符合所述最佳混合比,并将热风烘干机的烘干温度设置为所述最佳温度。所述气体混合阀门可以是指用于调整混合气体中被循环利用的热空气所占比例的阀门。
108.上述热风烘干机烘干方法中,先确定烘干要求,并测量得到热风烘干机参数改变前的必要技术参数(包括外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度),然后通过使用预设算法,确定众多能够满足烘干要求的由潜在温度和潜在混合比构成的组合,并计算各组合对应的相对热量消耗值,最后选择相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,作为最佳温度和最佳混合比,进行烘干处理,能够达到从综合考虑烘干温度和气流混合比的角度,最大限度地降低热风烘干机能耗的有益效果。
109.在一个实施例中,所述目标烘干程度用目标干燥力表示,所述目标干燥力通过下述公式计算:
110.df=ρ
ws-ρw111.其中,df表示目标干燥力,ρ
ws
表示空气中的水分最大分压,ρw表示空气中的水分实际分压。
112.其中,水分最大分压可以是指水分的饱和蒸气压。
113.具体地,公式df=ρ
ws-ρw是对目标干燥力的定义,将空气中的水分最大分压与水分实际分压的差值定义为干燥力,在本方案中具体为目标干燥力。一般来说,是用湿度(即气体中所含水蒸汽量(或水蒸汽压)与相同情况下气体饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比)来表示干燥程度,但是湿度是一个作为比例存在的相对值,且具体含义会受到温度的影响,因此在表示干燥程度方面不够清晰准确。本方案中根据实际使用需要,自定义了“干燥力”的概念,将烘干过程中需要达到的干燥力称为目标干燥力。干燥力是一个与压力有关的参量,不是一个比值,其具体含义也与温度无关,和湿度相比可以更准确直观地表示干燥程度。
114.本实施例中,通过自定义目标干燥力,并用目标干燥力表示目标烘干程度,能够达到方便求解热风烘干机最佳烘干参数的目的。
115.在一个实施例中,如图3所示,所述根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值包括:
116.s302,根据所述测量结果,计算排气的比热容、外界空气的比热容。
117.具体地,所述测量结果包括外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度。根据所述外界空气的绝对湿度,计算所述外界空气的比热容。根据所述排气的湿度,计算所述排气的比热容。比热容的计算公式可以为c
p
=(1-h)c
pk
hc
pz
≈1 0.88h,其中c
p
表示气体的比热容,c
pk
表示常压下空气的比热容,c
pz
表示常压下蒸汽的比热容,h表示气体的绝对湿度。需要说明的是公式中的系数“0.88”只是(c
pz-c
pk
)的一个大约数值,表示常压下蒸汽的比热容与空气的比热容的差值,在其他的实施例中,(c
pz-c
pk
)也可以是其
他与0.88相近的数值,以表示含义(c
pz-c
pk
)为准。同理,公式中的“1”只是c
pk
的一个大约数值,在其他的实施例中,c
pk
也可以是其他与1相近的数值,以表示含义c
pk
为准。
118.s304,根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体比热容。
119.其中,混合气体比热容可以是指混合气体的比热容。
120.具体地,首先根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体的绝对湿度,计算公式可以为:h
mi
=mrhe (1-mr)ha,其中,h
mi
表示混合气体的绝对湿度,mr表示潜在混合比,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。然后根据各组合对应的混合气体的绝对湿度,计算各组合对应的混合气体比热容,计算公式与上文中公式相同,为c
p
=(1-h)c
pk
hc
pz
≈1 0.88h,公式中字母的含义不再赘述。
121.s306,根据所述测量结果、所述混合气体比热容、所述排气的比热容、所述外界空气的比热容、所述不同组合中的潜在混合比,计算与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度。
122.其中,混合气体初始温度可以是指所述混合气体刚形成时的温度。
123.具体地,所述混合气体是由所述热空气和所述外界空气按比例混合构成的。所述热空气和所述排气源于相同的烘干空气,所述热空气的温度、绝对湿度、比热容等各项参数和所述排气相同。因此所述排气的比热容即是所述热空气的比热容。在已知所述测量结果(包括外界空气的温度、排气的温度)、所述热空气的比热容、所述外界空气的比热容、所述混合气体的比热容和所述潜在混合比的情况下,可以计算出所述混合气体初始温度(不考虑混合过程中的能量损失)。由于每个组合均包含一个潜在混合比,因此可以计算出与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度。计算过程中使用的公式可以包括:
124.t
mi
=[mrt
ecpe
(1-mr)tac
pa
]/c
pmi
[0125]
其中,t
mi
表示混合气体初始温度,mr表示潜在混合比,c
pe
表示排气的比热容,te表示排气的温度,ta表示外界空气的温度,c
pa
表示外界空气的比热容,c
pmi
表示混合气体比热容。
[0126]
s308,根据所述不同组合中的潜在温度、所述不同组合分别对应的混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
[0127]
具体地,在已知潜在温度、初始温度和混合气体比热容的情况下,可以算出所述混合气体从所述初始温度变化到所述潜在温度过程中,内能的增加量(即相对热量消耗值)。因此在已知所述潜在温度、所述不同组合分别对应的混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容的情况下,可以计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。计算过程中使用的计算公式可以包括:
[0128]
q=(t
t-t
mi
)c
pmi
[0129]
其中,q表示,t
t
表示潜在温度,t
mi
表示混合气体初始温度,c
pmi
表示混合气体比热容。
[0130]
本实施例中,通过相应的计算公式计算排气的比热容、外界空气比热容、不同组合分别对应的混合气体比热容、不同组合分别对应的混合气体初始温度,并利用上述计算结果最终计算出不同组合分别对应的相对热量消耗值,能够达到快速准确地计算出不同组合
分别对应的相对热量消耗值的有益效果。需要说明的是,本实施例中涉及的计算可以在图表或者软件程序的辅助下完成,对具体的计算过程不做限定,以达到相应的计算要求为准。
[0131]
在一个实施例中,所述根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比包括:
[0132]
设置不同的潜在混合比;
[0133]
根据所述不同的潜在混合比、所述测量结果和下述函数关系,确定与所述不同的潜在混合比分别对应的潜在温度:
[0134]
df=mwrt(h
ms-h
mi
)
[0135]hmi
=mr(h
e-ha) ha[0136]
其中,df表示目标干燥力,mw表示水的摩尔质量,r表示理想气体常数,t表示潜在温度,h
ms
表示混合气体最大绝对湿度,h
mi
表示混合气体绝对湿度、mr表示潜在混合比,hm表示混合空气的绝对湿度,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。
[0137]
其中,混合气体最大绝对湿度可以是指混合气体中水分的分压为饱和蒸气压时,混合气体的绝对湿度。
[0138]
具体地,公式h
mi
=mr(h
e-ha) ha由公式h
mi
=mrhe (1-mr)ha变换得到,(1-mr)表示混合气体中外界空气所占的比例。ha和he是属于所述测量结果的参数,属于已知参数。在确定潜在混合比的情况下,可以算出混合气体绝对湿度。所述混合气体最大绝对湿度是由温度决定的,在确定潜在温度的情况下,所述混合气体最大绝对湿度也是确定值。例如,在确定潜在温度的情况下,可以利用安托因(安托因对应的英文名称为antoine)方程或者克拉佩龙(克拉佩龙对应的英文名称为clapeylon)方程,计算出对应的混合气体最大绝对湿度。除了安托因方程、克拉佩龙方程,也可以使用其他表示饱和蒸气压与温度关系的方程,以满足计算需求为准。因此,所述混合气体最大绝对湿度是可以用所述潜在温度表示的参数。将上方的两个公式联立可以得到公式df=mwrt{h
ms-[mr(h
e-ha) ha]},公式中只有潜在温度t和潜在混合比mr两个未知参数,在确定潜在混合比的情况下,利用上述公式可以计算得到对应的潜在温度。当设立不同的潜在混合比时,会得到各潜在混合比对应的潜在温度,从而得到不同组合的潜在温度和潜在混合比。可以利用图表或软件程序确定潜在温度和潜在混合比的关系曲线。
[0139]
本实施例中,通过设置不同的潜在混合比,利用预设函数关系确定与潜在混合比对应的潜在温度,能够达到确定众多由潜在温度和潜在混合比构成的组合,以便获取最佳温度和最佳混合比的有益效果。
[0140]
在一个实施例中,热风烘干机烘干腔室的空气系统如图4所示。其中,风扇将热空气吹入烘干腔室中。所述热空气流过烘干腔室,对烘干对象进行烘干。在烘干过程中,热空气的温度降低,热空气的湿度增加。流过烘干腔室后,所述热空气变成废气,本方案中将所述废气称为冷空气。部分冷空气被排出热风烘干机,其余冷空气则被循环利用,两部分气体的比例可以通过阀门进行调节。所述比例可以是任意比例,例如可以是图中的各占冷空气总量的一半。被循环利用的冷空气会和热风烘干机外界的空气进行混合,成为混合气体。所述混合气体被加热后成为热空气,然后热空气被风扇吹到烘干腔室。温度控制装置可以控制所述混合气体的温度。
[0141]
在一个实施例中,通过传感器测得排气口和外界空气进气口处空气的湿度和温
度,数值如下:he=0.120kg/kg,te=75℃,ha=0.015kg/kg,ta=40℃。烘干过程中需要达到的目标干燥力是温度90℃、湿度80g/kg对应的目标干燥力。首先算出90℃时,空气中的水分最大分压ρ
ws
和空气中的水分实际分压ρw分别为0.7bar、0.13bar。然后通过目标干燥力计算公式df=ρ
ws-ρw,算出df=0.57bar。分别使用公式c
pe
=1 0.88he和c
pa
=1 0.88ha算出排气的比热容c
pe
=1.1056kj/(kg
×
k)、外界空气的比热容c
pa
=1.0132kj/(kg
×
k)。当潜在混合比mr=0.5时,使用公式h
mi
=mr(h
e-ha) ha算出h
mi
=0.675kg/kg,使用公式c
pmi
=1 0.88h
mi
算出c
pmi
=1.0594kj/(kg
×
k),再计算出混合气体的温度t
mi
=66.09℃,计算公式为t
mi
=[mrt
ecpe
(1-mr)tac
pa
]/c
pmi
。然后计算出潜在温度为t=89.16℃,计算公式为df=mwrt(h
ms-h
mi
)。从而确定一个由潜在温度89.16℃和潜在混合比0.5构成的组合,该组合对应的相对热量消耗值q=32.73kj/kg,计算公式为q=(t-t
mi
)c
pmi
。其他组合和对应的相对热量消耗值的计算方式不再赘述,由于知道函数关系,可以利用图表、软件程序获取关于潜在温度、潜在混合比、相对热量消耗值的函数图像,可以直观地得到最小的相对热量消耗值及其对应的组合。例如,潜在温度和潜在混合比的关系图可以如图5所示,图中用target temperature表示潜在温度,用mixing ratio表示潜在混合比。相对热量消耗值和潜在混合比的关系图可以如图6所示,图中用mixing ratio表示潜在混合比,用q value表示相对热量消耗值。利用图5和图6确定的最小相对热量消耗值对应的组合:潜在温度为92℃,潜在混合比为1(潜在混合比为1意味着所述混合气体中只有被循环利用的所述冷空气,不含有所述外界的空气)。所以最终的最佳温度为92℃,最佳混合比为1。
[0142]
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0143]
基于同样的发明构思,本公开实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的热风烘干机烘干方法的热风烘干机烘干装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个热风烘干机烘干装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于热风烘干机烘干方法的限定,在此不再赘述。
[0144]
基于上述所述的表单页面展示方法实施例的描述,本公开还提供表单页面展示装置。所述装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统(包括分布式系统)、软件(应用)、模块、组件、服务器、客户端等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思,本公开实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似,因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0145]
在一个实施例中,如图7所示,提供了一种热风烘干机烘干装置400,包括:烘干要求模块402、测量模块404、组合确定模块406、热量计算模块408、优选模块410和烘干模块
412,其中:
[0146]
烘干要求模块402,用于确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度。
[0147]
测量模块404,用于分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果。
[0148]
组合确定模块406,用于根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比。
[0149]
热量计算模块408,用于根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
[0150]
优选模块410,用于将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比。
[0151]
烘干模块412,用于使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
[0152]
在一个实施例中,所述烘干要求模块402还用于:
[0153]
将所述目标烘干程度用目标干燥力表示,所述目标干燥力通过下述公式计算:
[0154]
df=ρ
ws-ρw[0155]
其中,df表示目标干燥力,ρ
ws
表示空气中的水分最大分压,ρw表示空气中的水分实际分压。
[0156]
在一个实施例中,如图8所示,提供了一种热风烘干机烘干装置500,所述热量计算模块408包括第一计算模块502、第二计算模块504、第三计算模块506、第四计算模块508,其中:
[0157]
第一计算模块502,用于根据所述测量结果,计算排气的比热容、外界空气的比热容。
[0158]
第二计算模块504,用于根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体比热容。
[0159]
第三计算模块506,用于根据所述测量结果、所述混合气体比热容、所述排气的比热容、所述外界空气的比热容、所述不同组合中的潜在混合比,计算与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度。
[0160]
第四计算模块508,用于根据所述不同组合中的潜在温度、所述不同组合分别对应的混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
[0161]
在一个实施例中,所述组合确定模块包括:
[0162]
混合比设置模块,用于设置不同的潜在混合比。
[0163]
潜在温度确定模块,用于根据所述不同的潜在混合比、所述测量结果和下述函数关系,确定与所述不同的潜在混合比分别对应的潜在温度:
[0164]
df=mwrt(h
ms-h
mi
)
[0165]hmi
=mr(h
e-ha) ha[0166]
其中,df表示目标干燥力,mw表示水的摩尔质量,r表示理想气体常数,t表示潜在温度,h
ms
表示混合气体最大绝对湿度,hm表示混合气体绝对湿度、mr表示潜在混合比,h
mi
表示混合空气的绝对湿度,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。
[0167]
上述热风烘干机烘干装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0168]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是热风烘干机的终端,其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现使用一种热风烘干机烘干方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0169]
本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本公开方案相关的部分结构的框图,并不构成对本公开方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0170]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
[0171]
确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
[0172]
分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
[0173]
根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
[0174]
根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
[0175]
将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
[0176]
使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
[0177]
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
[0178]
将所述目标烘干程度用目标干燥力表示,所述目标干燥力通过下述公式计算:
[0179]
df=ρ
ws-ρw[0180]
其中,df表示目标干燥力,ρ
ws
表示空气中的水分最大分压,ρw表示空气中的水分实际分压。
[0181]
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
[0182]
根据所述测量结果,计算排气的比热容、外界空气的比热容;
[0183]
根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体比热容;
[0184]
根据所述测量结果、所述混合气体比热容、所述排气的比热容、所述外界空气的比热容、所述不同组合中的潜在混合比,计算与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度;
[0185]
根据所述不同组合中的潜在温度、所述不同组合分别对应的混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
[0186]
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
[0187]
设置不同的潜在混合比;
[0188]
根据所述不同的潜在混合比、所述测量结果和下述函数关系,确定与所述不同的潜在混合比分别对应的潜在温度:
[0189]
df=mwrt(h
ms-h
mi
)
[0190]hmi
=mr(h
e-ha) ha[0191]
其中,df表示目标干燥力,mw表示水的摩尔质量,r表示理想气体常数,t表示潜在温度,h
ms
表示混合气体最大绝对湿度,hm表示混合气体绝对湿度、mr表示潜在混合比,h
mi
表示混合空气的绝对湿度,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。
[0192]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0193]
确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
[0194]
分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
[0195]
根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
[0196]
根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
[0197]
将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
[0198]
使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
[0199]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
[0200]
将所述目标烘干程度用目标干燥力表示,所述目标干燥力通过下述公式计算:
[0201]
df=ρ
ws-ρw[0202]
其中,df表示目标干燥力,ρ
ws
表示空气中的水分最大分压,ρw表示空气中的水分实际分压。
[0203]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
[0204]
根据所述测量结果,计算排气的比热容、外界空气的比热容;
[0205]
根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体比热容;
[0206]
根据所述测量结果、所述混合气体比热容、所述排气的比热容、所述外界空气的比热容、所述不同组合中的潜在混合比,计算与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度;
[0207]
根据所述不同组合中的潜在温度、所述不同组合分别对应的混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
[0208]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
[0209]
设置不同的潜在混合比;
[0210]
根据所述不同的潜在混合比、所述测量结果和下述函数关系,确定与所述不同的潜在混合比分别对应的潜在温度:
[0211]
df=mwrt(h
ms-h
mi
)
[0212]hmi
=mr(h
e-ha) ha[0213]
其中,df表示目标干燥力,mw表示水的摩尔质量,r表示理想气体常数,t表示潜在温度,h
ms
表示混合气体最大绝对湿度,hm表示混合气体绝对湿度、mr表示潜在混合比,h
mi
表示混合空气的绝对湿度,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。
[0214]
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0215]
确定烘干要求,所述烘干要求包括烘干空气的目标烘干程度;
[0216]
分别测量外界空气的温度、外界空气的绝对湿度、排气的温度、排气的绝对湿度,确定测量结果;
[0217]
根据所述目标烘干程度和所述测量结果,使用预设算法确定不同组合的潜在温度和潜在混合比;
[0218]
根据所述测量结果、所述不同组合的潜在温度和潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值;
[0219]
将相对热量消耗值中最小值对应的潜在温度和潜在混合比,分别确定为最佳温度和最佳混合比;
[0220]
使用所述最佳混合比、所述最佳温度进行烘干处理。
[0221]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
[0222]
将所述目标烘干程度用目标干燥力表示,所述目标干燥力通过下述公式计算:
[0223]
df=ρ
ws-ρw[0224]
其中,df表示目标干燥力,ρ
ws
表示空气中的水分最大分压,ρw表示空气中的水分实际分压。
[0225]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
[0226]
根据所述测量结果,计算排气的比热容、外界空气的比热容;
[0227]
根据所述测量结果和所述不同组合中的潜在混合比,计算所述不同组合分别对应的混合气体比热容;
[0228]
根据所述测量结果、所述混合气体比热容、所述排气的比热容、所述外界空气的比热容、所述不同组合中的潜在混合比,计算与所述不同组合分别对应的混合气体初始温度;
[0229]
根据所述不同组合中的潜在温度、所述不同组合分别对应的混合气体初始温度、所述不同组合分别对应的混合气体比热容,计算所述不同组合分别对应的相对热量消耗值。
[0230]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
[0231]
设置不同的潜在混合比;
[0232]
根据所述不同的潜在混合比、所述测量结果和下述函数关系,确定与所述不同的潜在混合比分别对应的潜在温度:
[0233]
df=mwrt(h
ms-h
mi
)
[0234]hmi
=mr(h
e-ha) ha[0235]
其中,df表示目标干燥力,mw表示水的摩尔质量,r表示理想气体常数,t表示潜在温度,h
ms
表示混合气体最大绝对湿度,hm表示混合气体绝对湿度、mr表示潜在混合比,h
mi
表示混合空气的绝对湿度,ha表示外界空气的绝对湿度,he表示排气的绝对湿度。
[0236]
需要说明的是,本公开所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
[0237]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本公开所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本公开所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本公开所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0238]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0239]
以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本公开专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本公开的保护范围。因此,本公开的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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