烘干机热风循环系统及其余热利用和控制方法

1.本发明涉及轻工装备领域，具体来说涉及一种烘干机热风循环系统及其余热利用和控制方法。


背景技术：

2.烘干机主要用于酒店、医院、规模化洗涤工厂等场合，用以对衣物、被单、床单等布草进行快速烘干。目前最为主流的烘干方法是通过加热器对外界冷风进行加热，然后对烘干机内部的布草进行烘干，该方法最大的缺陷是由于需要连续的吸入冷风并加热同时不断向外界排出热风，在该过程中造成了大量的能源的浪费，因此许多研究专注于对烘干机热风系统的优化。
3.例如cn200910231673.7文件中提出在烘干机顶部设置加热器和风机，对烘干机内部鼓热风对布草进行烘干，实现了简单的烘干机内部热风一圈循环，但是对于加热器的热量只做到单次简单利用，热量有着明显的浪费情况； cn201510294656.3公开的技术方案同样在烘干机顶部设置了加热器和风机，将加热后的热风鼓如烘干机内筒，但是在热风绕一圈后的排出口处设置了阻挡热风的风门，使得一部分热风可以再次参与内筒的热风循环，该方法提高了对加热后的热风的利用效率，但对加热器的热量利用仍然不全面，能源没能得到充分的利用； cn201820028015.2公开的技术方案将烘干机机内筒分为上下两个腔室且下腔室与风机鼓风口连通，风机吹出的风经位于顶部的加热器加热后送入上腔室，再经由下腔室回到鼓风进口，实现了烘干机内部热风的不断循环，但该方案是一种较为理想的设计，含有大量水汽的热风不断在烘干机内部循环，水分不能排出且越积累越多，无法有效提高烘干机的作业效率，同时也没对加热器的冷凝水热量进行有效利用。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以充分利用烘干机加热器热量并提高烘干机作业效率的热风循环系统。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：烘干机热风循环系统，包括设置在烘干机外箱上的加热器，加热器上开设有两个接口分别连接蒸汽输入管和降温气体输出管，加热器的出口连接输入风道；主风机的进风口与输入风道连接，主风机的出风口与传入风道连接，传入风道与烘干机外箱上设置在内筒端面开口处的进风口连通，烘干机外箱内在进风口处设有挡风板，挡风板上设有向内筒端面开口处内折弯的导流部；烘干机的内筒表面上分布有多个小孔，包裹着内筒的外筒的靠近开口端的底部开有缺口并连接着收集风道，收集风道的另一端与位于烘干机外箱底部的传出风道连通；传出风道与设置在烘干机外箱中的换热风道连通，换热风道连接换热排管，换热排管穿过设置在烘干机外箱上中的再热风道且其输出端与排出风道连通；烘干机外箱外侧设有预热箱，预热箱上开设有网状进风口且其中布置有热交换器，预热箱中的热交换器通过降温气体输出管与加热器连通，预热箱中的热交换器上设有
冷却介质输出管；预热箱上的预热空气出口与预热风道连通，预热风道的输出端连接位于烘干机底部的再热风道，再热风道输出端连通回传风道，回传风道的顶端与位于烘干机的顶部的回风接管连通，回风接管的输出端直接与加热器连通，回风接管与输入风道分别布置在加热器的两侧。
6.作为一种优选的方案，所述传出风道与所述换热风道之间安装有过滤网。
7.作为一种优选的方案，所述换热排管输出端与辅风机连通，辅风机另一端与所述排出风道连通。
8.作为一种优选的方案，所述换热风道沿内筒的轴向布置。
9.作为一种优选的方案，所述回传风道设置在所述烘干机外箱与所述外筒之间。
10.本发明另一个所要解决的技术问题是：提供一种上述烘干机热风循环系统的余热利用方法。
11.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种烘干机热风循环系统的余热利用方法，所述烘干机热风循环系统为如上任一项所述的烘干机热风循环系统，余热利用方法具体包括以下步骤：（1）外界冷风通过辅风机进入预热箱，并与其中高温冷凝水热交换器进行热量交换，将冷风初次加热形成热风，并进入再热风道；（2）进入再热风道的初次热风，与换热排管进行热交换，形成二次热风，并从烘干机的底部经过回传风道进入回风接管中；（3）二次热风经回风接管流入加热器加热后，经主风机传入风道，进而进入内筒，进行烘干循环；（4）系统自动重复步骤（1）-（3）直至布草达到烘干要求。
12.本发明另一个所要解决的技术问题是：提供一种上述烘干机热风循环系统的运行控制方法。
13.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种烘干机热风循环系统的运行控制方法，所述烘干机热风循环系统为如上任一项所述的烘干机热风循环系统，运行控制方法具体过程如下：步骤1：系统上电；步骤2：开启主风机以及辅风机；步骤3：打开蒸汽输入管的输入阀和降温气体输出管上的输出阀；步骤4：蒸汽经输入管进入加热器的管路中，与来自回传风道的预热风进行热交换，其温度由控制系统根据不同烘干对象进行自动控制；同时，由热蒸汽凝结形成的高温冷凝水经降温气体输出管流入预热箱；步骤5：在主风机作用下，热风流向内筒，与筒内布草接触进行加热烘干，并经收集风道、传出风道、过滤网、进入换热排管，最后经由排出风道后排出，热风循环结束；步骤6：重复步骤4和步骤5，直至布草达到烘干指标要求，执行系统关闭操作以关闭主风机、辅风机、以及蒸汽输入管的输入阀和降温气体输出管上的输出阀；步骤7：结束一次烘干作业，停机。
14.本发明的有益效果是：本系统充分利用了烘干机加热器产生的热量，通过设置外置的预热箱将高温冷凝
水利用起来为来自外界的冷空气进行初次加热；在烘干机底部设置横向和纵向两条交叉的风道，并在通过管道将烘干后仍带有热量的风排出的同时为初次加热后的冷风再次进行加热，使得到达加热器待加热的风预先加热两次。该方案可减少加热器所需提供的热量，同时加热冷风的热量均来自对加热器富余热量的充分利用，且无需设新的供热源，极大的节省了能源的消耗。
15.经过两次预加热的冷风在加热器中加热时可以提高冷风加热至烘干所需温度的效率，使得主风机可以以更快的风速向烘干机供热风，内筒中风速的提高可实现以更快的速度带走筒内含有水汽的热风，同时在烘干机的最终出风口处还设置了辅风机，使得烘干机的排风速度提高。高吹风速度与高排风速度相结合提高了烘干作业的效率，在实现布草快速烘干的同时还对加热器热量进行了充分的利用，使得烘干机不仅高效且节能。
16.在烘干机加热后热风吹入内筒的入口处设置了具有一定导流部的挡风板，其能够使热风不是从内筒上端直吹向内筒下方，而是通过合适的倾角使吹入的热风撞击内筒端部的封板在烘干机内筒中形成横置“v”形的热风运动轨迹，增加了热风在内筒中的运动路径，使得筒内布草可以更加充分的与热风进行接触，充分利用了热风的热量，提高了布草烘干的效率。
17.由于传出风道与所述换热风道之间安装有过滤网，可以过滤布草上的纤维等杂物。
18.由于换热排管输出端与辅风机连通，辅风机另一端与所述排出风道连通，可根据需要调整主风机和辅风机的使用情况，确保了气流整体运行流畅。
19.由于所述换热风道沿内筒的轴向布置，使得整体结构更为紧凑且搬运中不易损坏。
20.由于回传风道设置在所述烘干机外箱与所述外筒之间，进一步使得整体结构更紧凑且搬运中不易损坏。
附图说明
21.图1为本发明烘干热风循环系统主视图；图2为本发明烘干热风循环系统左视半剖图；图3为本发明烘干热风循环系统后视图；图4为本发明烘干热风循环系统运行流程图。
22.图1-图3中：1-主风机，2-加热器，3-内筒，4-烘干机外箱，5-换热排管，6-蒸汽输入管，7-输入阀，8-降温气体输出管，9-输出阀，10-预热箱，11-辅风机，12-网状进风口，13-挡风板，14-过滤网，15-外筒；21-输入风道，22-传入风道，23-收集风道，24-传出风道，25-换热风道，26-排出风道，27-预热风道，28-再热风道，29-回传风道，30-回风接管。
具体实施方式
23.如图1-3所示，本发明主要由烘干机主体以及热风循环系统组成。其中烘干机的主体包括固定整个烘干机的矩形烘干机外箱4，在烘干机外箱4的内部安装有由电机带动可旋转的内筒3以及包裹着内筒且固定安装的外筒15。
24.热风循环系统包括设置在烘干机外箱4上的加热器2，加热器2上开设有两个接口分别连接蒸汽输入管6和降温气体输出管8，加热器2的出口连接输入风道21；主风机1的进风口与输入风道21连接，主风机1的出风口与传入风道22连接，传入风道22与烘干机外箱4上设置在内筒端面开口处的进风口连通，烘干机外箱4内在进风口处设有挡风板13，挡风板13上设有向内筒3端面开口处内折弯的导流部；烘干机的内筒3表面上分布有多个小孔，包裹着内筒3的外筒15的靠近开口端的底部开有缺口并连接着收集风道23，收集风道23的另一端与位于烘干机外箱4底部的传出风道24连通；传出风道24与设置在烘干机外箱4中的换热风道25连通，传出风道24与换热风道25之间安装有过滤网14；换热风道25沿内筒轴向布置；换热风道25连接换热排管5，换热排管5穿过设置在烘干机外箱4中的再热风道28且其输出端与辅风机11连通，辅风机11另一端与排出风道26连通；烘干机外箱4外侧设有预热箱10，预热箱10上开设有网状进风口12且其中布置有热交换器，预热箱10中的热交换器通过降温气体输出管8与加热器2连通，预热箱10中的热交换器上设有冷却介质输出管；预热箱10上的预热空气出口与预热风道27连通，预热风道27的输出端连接位于烘干机底部的再热风道28，再热风道28输出端连通烘干机外箱4与外筒15之间的回传风道29，回传风道29的顶端与位于烘干机的顶部的回风接管30连通，回风接管30的输出端直接与加热器2连通，回风接管30与输入风道21分别布置在加热器2的两侧。
25.为了便于理解本发明的烘干机热风循环系统工作流程，对本发明的热风循环系统风的流动路径进行说明。假定此时烘干机已经处于正常工作状态，此时主风机1、辅风机11均处于工作状态，加热器2上蒸汽输入管6的输入阀处于开启状态，降温气体输出管8上的输出阀处于开启状态。其工作过程包括：一、热风烘干布草。由外界供应的热蒸汽通过蒸汽输入管6进入加热器2的管路中，不断与来自回传风道的冷风进行热交换，使得冷风被迅速加热至烘干所需温度（不同布草，所需温度不同），同时使得热蒸汽凝结成为高温冷凝水并通过降温气体输出管8流入预热箱10的热交换器中。
26.主风机1从输入风道21吸取热风并从传入风道22吹向内筒3，在该过程中热风顺着挡风板13的导流部斜面，成一定的倾斜角吹入内筒3并撞向内筒左侧的封闭平面，然后反向向内筒的右下方吹去，使得热风在筒内行走距离增加，充分与桶内待烘干的布草接触。
27.烘干机内筒的热风从内筒上的圆孔吹出通过收集风道23吹入传出风道24，经过对布草的烘干后从桶内吹出的热风仍然具有一定程度的热量并且携带了一些布草上的纤维等杂物，经过过滤网14过滤后的热风从换热风道25中的换热排管5吹出，辅风机11将换热风道换热排管中的风抽出，从排出风道26向外界排出。
28.二、冷风初次加热。来自外界的冷风通过预热箱10的网状进风口12进入预热箱中与预热箱中装有高温冷凝水的热交换器进行热交换，为来自外界的冷风进行初次加热。
29.三、冷风二次加热。经过初次加热后的冷风从预热风道27吹入烘干机的底部，横贯再热风道28的同时经过换热排管5之间的空隙，此时经过初次加热后的冷风与来自内筒经过布草烘干后的热风通过换热排管5进行热交换，来自外界的冷风完成二次加热。
30.四、热风循环。经过两次加热后的外界冷风由于主风机不断的从输入风道21抽风，
二次加热的冷风从烘干机的底部经过回传风道29进入位于烘干机顶部的回风接管30中，然后经过加热器2对预先两次加热后的冷风再次加热成为满足烘干所需温度的热风，经过主风机吹入烘干机内筒，经收集风道23、传出风道24、换热风道25，最后由排出风道26后排出，完成烘干机内部热风的循环。
31.如图4右半部分所示（余热利用），本发明一种烘干机的余热循环利用方法，包括如下步骤：（1）外界冷风通过辅风机进入预热箱10，并与其中高温冷凝水热交换器进行热量交换，将冷风初次加热形成热风，并进入再热风道28；（2）进入再热风道28的初次热风，与换热排管5进行热交换，形成二次热风，并从烘干机的底部经过回传风道29进入回风接管30中；（3）二次热风，经回风接管30流入加热器2加热后，经主风机传入风道22，进而进入内筒3，进行烘干循环；（4）达到布草烘干要求前，系统自动重复步骤（1）-（3）；如图4左边部分所示（系统运行流程），本发明一种烘干机的热风循环系统，其运行控制方法包括如下步骤：步骤1：系统上电步骤2：开启主风机1、辅风机11；步骤3：打开蒸汽输入管6的输入阀和降温气体输出管8上的输出阀；步骤4：蒸汽经输入管6进入加热器2的管路中，与来自回传风道29的预热风（系统运行初期为冷风）进行热交换，其温度由控制系统根据不同烘干对象进行自动控制；同时，由热蒸汽凝结形成的高温冷凝水经降温气体输出管8流入预热箱10；步骤5：在主风机1作用下，热风流向内筒3，与筒内布草接触进行加热烘干，并经收集风道23、传出风道24、过滤网14，进入换热排管5，最后经由排出风道26后排出，热风循环结束；步骤6：重复步骤4和步骤5，直至布草达到烘干指标要求（系统自动检测，控制系统发停机信号），自动关闭系统，包括关闭主风机1、辅风机11，以及蒸汽输入管6的输入阀和降温气体输出管8上的输出阀；步骤7：结束一次烘干作业，停机。
32.上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。