一种热风筒智能烘控装置、控制方法及系统与流程

1.本发明涉及烘干设备技术领域，具体为一种热风筒智能烘控装置、控制方法及系统。


背景技术：

2.热风滚筒、烘干筒等烘干装置在化工、能源等行业中应用广泛，粉体颗粒状物料需要烘干装置对其进行烘干作用，在烘干过程中，热气从一端进入滚筒内和物料进行热交换使蒸发水分，另一端装有引风机，如果烘干筒内物料水分蒸发的水蒸气无法在一定时间内排出，就会重新凝结到物料上面，导致烘干效果下降。
3.现有的热风滚筒烘干装置，很多是为了减少滚筒内热量的损耗，把滚筒内设计成密封的环境，由于滚筒内是密封的，尾端吸风机功率大于送风机的功率，能够形成滚筒内负压，但是蒸发的水蒸气无法快速的由引风机进行抽排出去，物料输送至尾端温度较低的出料口进行出料时，常伴随部分水蒸气重新附着在物料表面上，导致物料干燥度不佳，影响物料烘干效果。
4.因此，针对上述问题，亟待改进设备和方法进行有效改善。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种热风筒智能烘控装置、控制方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热风筒智能烘控装置，包括支架机构、烘干机构以及控制模块，所述支架机构底部设有底座，所述底座上方设有均布的支撑脚，所述底座两端分别设有加强肋。
7.作为本发明的进一步改进，所述支架机构上部支撑设有烘干机构，所述烘干机构包括烘干筒、引风机、加热单元以及出料机构。
8.作为本发明的进一步改进，所述控制模块包括传感器单元、信号处理单元以及指令单元。
9.作为本发明的进一步改进，所述烘干筒固连设在支撑脚上方，所述加强肋设在底座两端并与烘干筒两端固定支撑连接。
10.作为本发明的进一步改进，所述烘干筒一端设有引风机，靠近所述引风机一侧位于所述烘干筒上部设有与所述烘干筒腔体固连的进料口，所述烘干筒远离引风机的另一端连接设有出料机构，所述烘干筒远离所述进料口的底部设有加热单元。
11.作为本发明的进一步改进，所述引风机包括加热箱，所述加热箱内部设有吸气泵，所述加热箱靠近烘干筒的一侧设有引风管，所述引风管一端与加热箱连接，另一端与烘干筒贯穿烘干筒腔体内壁进行连接。
12.作为本发明的进一步改进，所述烘干筒横截面为圆形，所述烘干筒内部腔体底壁呈斜面设置，斜面由靠近所述引风机一端向远离所述引风机的一端进行倾斜，倾斜角5
°
。
13.作为本发明的进一步改进，所述加热单元包括加热器，所述加热器均布设置在所述烘干筒底部，所述加热器数量均布设置为3-7个。
14.作为本发明的进一步改进，所述出料机构包括出料口、出料管和星形出料阀。
15.作为本发明的进一步改进，所述传感器单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、湿度传感器和温度传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置在靠近所述进料口一端的所述烘干筒腔体内侧壁以及靠近所述出料口一端的所述烘干筒腔体内底壁上，所述湿度传感器与所述第二压力传感器并列设置在所述烘干筒腔体内底壁上，所述温度传感器设置在靠近所述出料口一端的所述烘干筒腔体内侧壁上。
16.作为本发明的进一步改进，所述信号处理单元以及指令单元集成设置在控制单元上，所述控制单元设在所述烘干筒中段外部，所述控制单元与所述第一压力传感器、第二压力传感器、湿度传感器、温度传感器、加热器电控连接。
17.作为本发明的进一步改进，所述控制单元还与所述加热箱、吸气泵和星形出料阀电控连接。
18.第二方面，本发明还提供了一种热风筒智能烘控装置的控制方法，该控制方法包括：
19.s1.把物料由进料口向烘干筒内部进行投放；
20.s2.启动加热箱和吸气泵以及加热器对投入烘干筒内部的物料泵入热空气并对物料进行加热；
21.s3.启动第一压力传感器、第二压力传感器、湿度传感器以及温度传感器并分别对应采集第一压力数据、第二压力数据、湿度数据以及温度数据，将采集的数据发送至信号处理单元进行处理；
22.s4.信号处理单元处理采集的数据并生成数据处理信号并将数据处理信号发送至指令单元，指令单元根据接收的信号生成指令信号；
23.s5.根据指令单元的指令信号启动星形出料阀对物料通过出料口进行排气出料，以及控制加热箱或吸气泵或加热器进行相应指令调控响应。
24.作为本发明的进一步改进，所述控制方法还包括：
25.控制单元实时采集第一压力传感器、第二压力传感器、湿度传感器以及温度传感器的信号并分别对应获得第一压力数据、第二压力数据、湿度数据以及温度数据；
26.根据所述第一压力数据减去所述第二压力数据获得动态压力差数据，根据所述动态压力差数据与预设压力差阈值进行阈值对比；
27.若所述动态压力差数据大于所述预设压力差阈值，则减小吸气泵泵气功率并增大星形出料阀排气功率；
28.若所述动态压力差数据小于所述预设压力差阈值，则增大吸气泵泵气功率并减小星形出料阀排气功率；
29.根据所述湿度数据和温度数据与预设湿度阈值和预设温度阈值进行阈值对比分别得到湿度阈值对比数据和温度阈值对比数据；
30.若所述湿度阈值对比数据和温度阈值对比数据均不满足对应预设阈值要求，则增大加热箱和吸气泵功率以及增大加热器功率；
31.若所述湿度阈值对比数据不满足预设阈值要求，则增大加热器功率并减小星形出
料阀排气功率；
32.若所述温度阈值对比数据不满足对应预设阈值要求，则增大加热箱功率以及增大加热器功率，并减小吸气泵泵气功率和星形出料阀排气功率。
33.作为本发明的进一步改进，所述控制方法还包括：
34.控制单元获取在完成加热箱或吸气泵或加热器或星形出料阀调控预设时间段后的第二动态压力差数据、第二湿度数据以及第二温度数据；
35.根据所述第二动态压力差数据与所述预设压力差阈值进行阈值对比获得第二压力差阈值对比数据，若所述第二压力差阈值对比数据不满足预设阈值要求，则关闭星形出料阀并保持吸气泵泵气功率；
36.根据所述第二湿度数据与所述预设湿度阈值进行阈值对比获得第二湿度阈值对比数据，若所述第二湿度阈值对比数据不满足预设阈值要求，则增大加热器和加热箱功率并关闭星形出料阀；
37.根据所述第二温度数据与所述预设温度阈值进行阈值对比获得第二温度阈值对比数据，若所述第二温度阈值对比数据不满足预设阈值要求，则则增大加热箱功率、加热器功率以及吸气泵泵气功率，并保持星形出料阀排气功率。
38.第三方面，本发明还提供了一种热风筒智能烘控装置的系统，该系统包括存储器和处理器，所述存储器中包括热风筒智能烘控装置的控制方法程序，所述热风筒智能烘控装置的控制方法程序被所述处理器执行时实现如权利要求7-9所述的热风筒智能烘控装置的控制方法。
39.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
40.1、通过设有烘干机构，能把物料通过注入的加热空气进行烘干后排气排料，使烘干筒内气流被加热后伴随进料口端的物料流向出料口端，物料在引风机的作用下快速带走烘干筒内水蒸气，从而提高烘干效率。
41.2、通过烘干筒尾端出料口增加一个密封星形出料阀，使物料在均匀下料排出的同时排气，且使出料口密封防止气流从出料口端流向筒内，从而提高引风机和烘干筒的工作效率。
42.3、通过控制模块的传感器单元和控制单元的设置以及相连接控制元件的布置，实现装置的智能控制方法。
43.4、通过控制模块的传感器单元采集温湿度以及压力信号给信号处理单元进行信号处理并通过指令单元对相关联机构进行调控，实现根据物料状态数据以及筒内环境数据进行智能调控，实现对物料烘干效果的智能化调整和反馈以及再调控的智慧功能，提高烘干效率。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本发明一种热风筒智能烘控装置的整体结构示意图；
46.图2为本发明一种热风筒智能烘控装置的局部放大结构示意图；
47.图3为本发明一种热风筒智能烘控装置的控制方法的一种流程图；
48.图4为本发明一种热风筒智能烘控装置的系统的结构示意图。
49.图中：底座101、支撑脚102、加强肋103、烘干筒2、进料口3、引风机4、加热箱401、吸气泵402、引风管403、出料口501、出料管502、星形出料阀503、加热器6、第一压力传感器701、第二压力传感器702、湿度传感器8、温度传感器9。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.请参阅图1所示，本发明提供一种热风筒智能烘控装置，包括支架机构、烘干机构以及控制模块；所述支架机构底部设有底座101，所述底座101上方设有均布的支撑脚102，所述底座101两端分别设有加强肋103；所述支架机构上部支撑设有烘干机构，所述烘干机构包括烘干筒2、引风机4、加热单元以及出料机构；所述控制模块包括传感器单元、信号处理单元以及指令单元。
52.具体的，底座101上均布设置4-6个竖立的支撑脚102，底座左右两端分别设置一个加强肋103，支撑脚102和加强肋103共同支撑烘干筒2，烘干筒2由一端的引风机4、底部的加热单元以及另一端的出料机构组成，控制模块包括传感器单元以及信号处理单元和指令单元。
53.根据本发明实施例，所述烘干筒2固连设在支撑脚102上方，所述加强肋103设在底座101两端并与烘干筒2两端固定支撑连接；所述烘干筒2一端设有引风机4，靠近所述引风机4一侧位于所述烘干筒2上部设有与所述烘干筒2腔体固连的进料口3，所述烘干筒2远离引风机4的另一端连接设有出料机构，所述烘干筒2远离所述进料口3的底部设有加热单元。
54.具体的，烘干筒2位于引风机4的一端其上部设有进料口3，烘干筒2远离引风机4的另一端下部设有出料机构，烘干筒2底部设有加热单元，当通过进料口3向烘干筒2加入物料时，启动引风机4和加热单元并控制出料机构进行同步操作以控制物料烘干和进出料，使物料得到充分与热空气混合烘干后出料。
55.根据本发明实施例，所述引风机4包括加热箱401，所述加热箱401内部设有吸气泵402，所述加热箱401靠近烘干筒2的一侧设有引风管403，所述引风管403一端与加热箱401连接，另一端与烘干筒2贯穿烘干筒2腔体内壁进行连接。
56.具体的，当物料加入烘干筒2时，启动引风机4中的加热箱401以及内部的吸气泵402，通过加热箱401对吸气泵402吸入的空气进行加热后通过引风管403注入热空气到烘干筒2中与物料进行混合，便于对物料进行干燥同时加快物料的流动，提高物料烘干效果和效率。
57.根据本发明实施例，所述烘干筒2横截面为圆形，所述烘干筒2内部腔体底壁呈斜面设置，斜面由靠近所述引风机4一端向远离所述引风机4的一端进行倾斜，倾斜角5
°
；所述加热单元包括加热器6，所述加热器6均布设置在所述烘干筒2底部，所述加热器6数量均布
设置为3-7个。
58.具体的，为便于烘干筒2内物料烘干和流动，将烘干筒2横截面设置为圆形，且烘干筒2内部腔体底部设置为斜面设计，斜面倾斜角5
°
，斜面从靠近引风机4一端向远离引风机4的另一端进行倾斜，通过倾斜设计使物料获得较合理的流动速度，便于物料流转的同时保证烘干效果，通过加热单元设置在烘干筒2底部均布设置的加热器6对烘干筒2内物料进行加热烘干，加热器6数量根据烘干筒2的长度设置为3-7个，这种布局保证烘干效率且合理设置能耗。
59.请参阅图2所示，所述出料机构包括出料口501、出料管502和星形出料阀503。
60.具体的，物料通过和烘干筒2相固连的出料口501进行出料，通过星形出料阀503控制出料的出料量和出料速度，最后物料通过出料管502进行出料，同时出料口501和出料管502还排出与物料一起的空气到外界。
61.请参阅图1和2所示，所述传感器单元包括第一压力传感器701、第二压力传感器702、湿度传感器8和温度传感器9，所述第一压力传感器701和第二压力传感器702分别设置在靠近所述进料口3一端的所述烘干筒2腔体内侧壁以及靠近所述出料口501一端的所述烘干筒2腔体内底壁上，所述湿度传感器8与所述第二压力传感器702并列设置在所述烘干筒2腔体内底壁上，所述温度传感器9设置在靠近所述出料口501一端的所述烘干筒2腔体内侧壁上；所述信号处理单元以及指令单元集成设置在控制单元上，所述控制单元设在所述烘干筒2中段外部，所述控制单元与所述第一压力传感器701、第二压力传感器702、湿度传感器8、温度传感器9、加热器6电控连接；所述控制单元还与所述加热箱401、吸气泵402和星形出料阀503电控连接。
62.具体的，为监测物料烘干的效果和烘干筒2内部烘干环境情况，设置压力传感器和温湿度传感器监控物料烘干环境，通过分别在进料端和出料端设置的第一压力传感器701和第二压力传感器702获得压力差数据，该压力差数据反映出物料烘干流动的速率，以调控物料的烘干流动效率，通过在出料口501附近设置湿度传感器8和温度传感器9采集物料烘干后的干燥环境温湿度数据，通过温湿度数据可反映出物料烘干后的干燥程度，通过温湿度数据可判断物料烘干的效果，通过对压力差数据和温湿度数据的获取可监测物料烘干的效率和效果，为装置实现智能调控起到环境状态采集和辅助处理判断的作用。
63.具体的，为实现装置对环境数据的获取和处理判断以及调节功能，设置控制单元，包括信号处理单元和指令单元，集成设置在控制单元上，控制单元设在烘干筒2中段外部，并与第一压力传感器701、第二压力传感器702、湿度传感器8、温度传感器9、加热器6进行电控连接，同时还与加热箱401、吸气泵402和星形出料阀503进行电控连接，通过控制单元将传感器单元采集的数据进行信号数据处理并生成对应指令信号发送至加热箱401、吸气泵402、星形出料阀503以及加热器6的电控元件进行对应指令信号的响应调控，以实现对物料烘干的智能监测和调控功能。
64.请参阅图3所示，本发明还提供一种热风筒智能烘控装置的控制方法，包括：
65.s1.把物料由进料口3向烘干筒2内部进行投放；
66.s2.启动加热箱401和吸气泵402以及加热器6对投入烘干筒2内部的物料泵入热空气并对物料进行加热；
67.s3.启动第一压力传感器701、第二压力传感器702、湿度传感器8以及温度传感器9
并分别对应采集第一压力数据、第二压力数据、湿度数据以及温度数据，将采集的数据发送至信号处理单元进行处理；
68.s4.信号处理单元处理采集的数据并生成数据处理信号并将数据处理信号发送至指令单元，指令单元根据接收的信号生成指令信号；
69.s5.根据指令单元的指令信号启动星形出料阀503对物料通过出料口501进行排气出料，以及控制加热箱401或吸气泵402或加热器6进行响应指令调控响应。
70.本发明实施例中，所述热风筒智能烘控装置的控制方法还包括：
71.控制单元实时采集第一压力传感器701、第二压力传感器702、湿度传感器8以及温度传感器9的信号并分别对应获得第一压力数据、第二压力数据、湿度数据以及温度数据；
72.根据所述第一压力数据减去所述第二压力数据获得动态压力差数据，根据所述动态压力差数据与预设压力差阈值进行阈值对比；
73.若所述动态压力差数据大于所述预设压力差阈值，则减小吸气泵402泵气功率并增大星形出料阀503排气功率；
74.若所述动态压力差数据小于所述预设压力差阈值，则增大吸气泵402泵气功率并减小星形出料阀503排气功率；
75.根据所述湿度数据和温度数据与预设湿度阈值和预设温度阈值进行阈值对比分别得到湿度阈值对比数据和温度阈值对比数据；
76.若所述湿度阈值对比数据和温度阈值对比数据均不满足对应预设阈值要求，则增大加热箱401和吸气泵402功率以及增大加热器6功率；
77.若所述湿度阈值对比数据不满足预设阈值要求，则增大加热器6功率并减小星形出料阀503排气功率；
78.若所述温度阈值对比数据不满足对应预设阈值要求，则增大加热箱401功率以及增大加热器6功率，并减小吸气泵402泵气功率和星形出料阀503排气功率。
79.具体的，通过控制单元实时采集第一压力传感器、第二压力传感器、湿度传感器以及温度传感器的信号并分别对应获得第一压力数据、第二压力数据、湿度数据以及温度数据对烘干的物料状态和烘干环境进行数据采集和监测处理，首先设置预设压力差阈值、预设湿度阈值以及预设温度阈值，根据第一压力数据减去第二压力数据获得动态压力差数据，根据动态压力差数据与预设压力差阈值进行阈值对比，若动态压力差数据大于预设压力差阈值，则表明烘干筒内的空气流动速率过大，流动速率过大会减小烘干时效，降低烘干效果，则通过控制单元相应减小吸气泵泵气功率并增大星形出料阀排气功率以调节吸气和排气量以及效率，使空气流速有所降低，若动态压力差数据小于预设压力差阈值则表明空气流动速率较小，需增大空气流动速率，增大吸气泵泵气功率并减小星形出料阀排气功率以提高空气流速和烘干速度，根据湿度数据和温度数据与预设湿度阈值和预设温度阈值进行阈值对比分别得到湿度阈值对比数据和温度阈值对比数据，若湿度阈值对比数据和温度阈值对比数据均不满足对应预设阈值要求即湿度较大、温度较低，表明物料通过烘干后的湿度太高且温度不足，则增大加热箱和吸气泵功率以及增大加热器功率以提高引进空气的温度和烘干筒内烘干温度增加烘干度，对物料进行降湿增温，若湿度阈值对比数据不满足预设阈值要求则说明物料烘干后湿度较大，则增大加热器功率并减小星形出料阀排气功率以使物料在烘干筒中增加烘干时间并加强烘干温度，加大物料的烘干度，若温度阈值对比
数据不满足对应预设阈值要求则说明物料烘干后温度较低不满足要求，则增大加热箱功率以及增大加热器功率，同时减小吸气泵泵气功率和星形出料阀排气功率，使烘干筒内空气流动速率减慢同时升高引入空气温度和烘干温度，增加物料的烘干时间和烘干温度以提高物料的烘干温度和效果。
80.本发明实施例中，所述热风筒智能烘控装置的控制方法还包括：
81.控制单元获取在完成加热箱401或吸气泵402或加热器6或星形出料阀503调控预设时间段后的第二动态压力差数据、第二湿度数据以及第二温度数据；
82.根据所述第二动态压力差数据与所述预设压力差阈值进行阈值对比获得第二压力差阈值对比数据，若所述第二压力差阈值对比数据不满足预设阈值要求，则关闭星形出料阀503并保持吸气泵402泵气功率；
83.根据所述第二湿度数据与所述预设湿度阈值进行阈值对比获得第二湿度阈值对比数据，若所述第二湿度阈值对比数据不满足预设阈值要求，则增大加热器6和加热箱401功率并关闭星形出料阀503；
84.根据所述第二温度数据与所述预设温度阈值进行阈值对比获得第二温度阈值对比数据，若所述第二温度阈值对比数据不满足预设阈值要求，则则增大加热箱401功率、加热器6功率以及吸气泵402泵气功率，并保持星形出料阀503排气功率。
85.具体的，为检验调节烘干筒内烘干环境条件后的烘干效果，控制单元获取在完成加热箱或吸气泵或加热器或星形出料阀在调控预设时间段后的第二动态压力差数据、第二湿度数据以及第二温度数据，通过数据对烘干效果进行判断，根据第二动态压力差数据与预设压力差阈值进行阈值对比获得第二压力差阈值对比数据，若第二压力差阈值对比数据不满足预设阈值要求则表明空气流动速率的调节效果未达到预设要求，则关闭星形出料阀并保持吸气泵泵气功率使烘干筒内空气压差加大以增大空气流速，根据第二湿度数据与预设湿度阈值进行阈值对比获得第二湿度阈值对比数据，若第二湿度阈值对比数据不满足预设阈值要求则说明物料烘干后的湿度仍未到达湿度预设要求，则增大加热器和加热箱功率并关闭星形出料阀使物料减小流动并增强加热效果以降低物料湿度使物料提高干燥度，根据第二温度数据与预设温度阈值进行阈值对比获得第二温度阈值对比数据，若第二温度阈值对比数据不满足预设阈值要求则说明调节后的物料烘干后温度未到达预设要求温度，会影响物料的烘干效果，则增大加热箱功率、加热器功率以及吸气泵泵气功率，并保持星形出料阀排气功率，使流动空气进行增温并加强烘干筒加热温度以增加对物料的烘干温度。
86.请参阅图4所示，本发明还提供一种热风筒智能烘控装置的系统，包括存储器1001和处理器1002，所述存储器1001中包括热风筒智能烘控装置的控制方法的程序，所述热风筒智能烘控装置的控制方法的程序被所述处理器1002执行时实现本发明所述的一种热风筒智能烘控装置的控制方法。
87.本发明公开了一种热风筒智能烘控装置、控制方法及系统，包括支架机构、烘干机构以及控制模块，支架机构支撑烘干机构，控制模块通过烘干机构进行设置，支架机构设有底座和支撑脚以及加强肋，烘干机构包括烘干筒、引风机、加热单元以及出料机构，控制模块包括传感器单元、信号处理单元以及指令单元，通过设置支架机构对热风筒的整体装置进行支撑，通过烘干机构的烘干筒烘烤物料，引风机加热并泵入空气，加热单元加热物料，出料机构排出空气和物料，通过控制模块的传感器单元采集温湿度以及压力信号给信号处
理单元进行信号处理并通过指令单元对相关联机构进行调控，实现根据物料状态数据以及筒内环境数据进行智能调控，实现对物料烘干效果的智能化调整和反馈以及再调控的智慧功能，提高烘干效率。
88.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
89.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
90.上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
91.另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
92.本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。