本發明涉及干燥設備領域,尤其涉及一種高效熱回收干燥設備。
背景技術:
1、干燥設備作為現代工業生產中的核心設備之一,廣泛應用于食品、化工、制藥、環保、冶金等多個行業,承擔著去除物料中水分或其他溶劑的關鍵任務。現有的干燥設備大多數采用熱空氣循環加熱原理,通過將空氣加熱后引入干燥室內,使物料表面的水分通過氣流帶走,從而實現干燥目的。具體結構上,傳統干燥設備通常包括加熱系統、氣流循環系統、干燥室和排氣系統等主要組成部分。加熱系統一般由電加熱或蒸汽加熱等方式提供熱源,通過加熱空氣的方式,使熱空氣經過物料表面,從而蒸發掉水分;氣流循環系統則負責將熱空氣引導到干燥室,并在干燥室內形成穩定的氣流流動;排氣系統則將濕氣和過多的熱氣排放到外界。盡管這些設備在一定程度上可以滿足工業生產中的干燥需求,但隨著生產規模的不斷擴大,設備在能效、熱回收率等方面的不足日益突出。
2、首先,現有干燥設備存在顯著的能耗問題。傳統干燥設備多依賴單一的加熱系統對空氣進行加熱,加熱后的熱空氣通過物料表面帶走水分,但大部分熱空氣并未能得到有效利用。熱空氣經過干燥室后,會被排放到外界,這不僅導致大量的熱能浪費,還增加了設備的能源消耗。在一些設備中,雖然有一定的氣流循環設計,但熱空氣一旦冷卻后依舊會被排放,未能有效回收和再利用。這種方式使得能源使用效率低下,導致設備運行過程中能源消耗較高,尤其在長期運行的情況下,設備的能耗問題愈加嚴重,增加了生產成本。
3、其次,熱回收效率較低是現有干燥設備的另一個突出問題。雖然部分設備已經引入了熱回收系統,理論上可以將廢熱回收并再利用,但現有熱回收裝置普遍存在結構復雜、回收率低等問題。許多設備的熱回收系統設計不夠優化,無法實現濕熱氣流的高效分離和回收,導致廢熱的利用率較低。氣流調節系統也存在不精準的情況,未能實現對濕氣和熱氣的高效分離,使得廢熱的回收效率大打折扣。此外,熱回收系統的復雜結構和較差的操作性也使得設備的維護和管理成本較高,降低了整體工作效率。
4、此外,現有干燥設備在安裝和移動方面存在顯著局限性。由于設備在運行時常會產生較大的震動,設備在運抵車間后通常需要通過吊裝直接定位到使用位置,并用緊固件固定死在地面上。這種固定方式雖然能夠提高設備運行的穩定性,但卻極大限制了設備的靈活性。一旦生產需求變化需要調整設備位置,操作工序變得十分繁瑣,不僅需要拆卸緊固件,還往往需要額外的吊裝設備協助才能完成位置轉換。這種操作方式不僅耗時耗力,還容易因吊裝不當造成設備損壞。特別是在生產線靈活性要求較高的場景中,現有設備固定安裝的弊端尤為突出。
5、因此,如何提高現有干燥設備的能效,降低能源消耗,提高熱回收效率,同時增強設備的靈活性以便于位置調整,成為當前干燥設備技術中亟需解決的問題。
技術實現思路
1、本發明的目的是為了提供一種具備優化氣流循環路徑和高效熱回收裝置的干燥設備,不僅能夠有效降低能源消耗,還具有靈活機動的性能,滿足多場景使用需求的高效熱回收干燥設備。
2、為了達到上述目的,本發明采用以下方案:一種高效熱回收干燥設備,包括:
3、設備機箱,具有主進氣口和出風口,內部形成有用于干燥氣流循環的氣流通道,主進氣口用于引入干燥房內的氣流,出風口用于將經過氣流通道干燥后的氣流導出至干燥房內;
4、抽風機,安裝在所述出風口內,用于使氣流通道形成負壓以驅動氣流的循環;
5、豎板,垂直設置在所述設備機箱內,將所述設備機箱內部分隔成第一設備艙室和第二設備艙室;
6、熱回收裝置,安裝在所述第二設備艙室內,其內部設有彼此呈十字交錯排列的水平氣道和垂直氣道,所述水平氣道的一端與所述主進氣口連通,另一端與安裝在豎板上的單向風閥連通;
7、外蒸發器,安裝在第一設備艙室內,下方配有通過制冷劑循環管路連接的壓縮機組,用于除去單向風閥所導出氣流中的濕氣;
8、電動風閥,設置于所述單向風閥下方的豎板上,用于將經外蒸發器除濕后的氣流導回至熱回收裝置下方;
9、內蒸發器,設置于所述熱回收裝置下方的第二設備艙室內、并與所述壓縮機組通過制冷劑循環管路連接,用于加熱經電動風閥返回的氣流,并將加熱后的氣流送入熱回收裝置的垂直氣道內;
10、冷凝器,安裝在熱回收裝置上方的所述第二設備艙室內,用于冷凝垂直氣道內向上所導出氣流中的濕氣;
11、電輔助加熱裝置,位于冷凝器與出風口之間,用于對經過冷凝器進入干燥房內的氣流進行最終加熱;
12、回風部件,可開閉地安裝于熱回收裝置下方的第二設備艙室外壁上,用于補充氣流進入所述垂直氣道。
13、上述方案通過多個功能模塊的協同作用,實現了氣流循環、熱回收和高效干燥。設備機箱內部形成氣流通道,利用主進氣口引入干燥房內的濕氣,通過抽風機在出風口處形成負壓,驅動氣流的持續循環。豎板結構將內部空間分隔為兩個獨立艙室,分別容納不同功能的裝置,使整體結構更加緊湊和高效。熱回收裝置內部交錯的水平氣道和垂直氣道,優化了熱能的傳遞和再利用;外蒸發器與壓縮機組配合,除去氣流中的濕氣,并通過電動風閥將處理后的氣流引回熱回收裝置,從而有效提升循環氣流的干燥能力。內蒸發器進一步加熱返回的氣流,將其送入垂直氣道后冷凝器對濕氣進行冷凝處理,最終利用電輔助加熱裝置對進入干燥房的氣流進行最后的溫度調節。回風部件則靈活地補充新鮮氣流,確保循環的穩定性和均衡性。整套設備通過高效的熱能回收和氣流管理,不僅提高了干燥效率,還有效降低了能耗,適合應用于高效節能的干燥作業中。
14、作為本發明進一步地方案,所述水平氣道呈之字形水平排布貫穿在所述熱回收裝置上,內部設有連續折彎的導熱板,顯著提升了熱交換效率。這種之字形設計延長了氣流在熱回收裝置中的路徑,使得氣流與導熱板的接觸面積增大,從而提高了熱傳遞的充分性。導熱板的連續折彎結構增加了熱量傳遞的導向性和均勻性,使氣流在經過每一段折彎時,都能高效地進行熱交換。這種設計還可以減緩氣流的速度,進一步增強熱能的回收效果。此外,之字形的排布方式不僅優化了設備機箱內部的空間利用率,還減少了氣流中的渦流現象,保證了氣流的穩定性。整體而言,該改進通過結構優化實現了熱交換效率的最大化,為設備的高效節能提供了重要支撐。
15、作為本發明進一步地方案,所述垂直氣道的內壁為波紋狀結構,用于增加氣流湍流效果,從而增強了熱交換的效率。波紋狀內壁能夠在氣流經過時引導其產生擾動和湍流,使氣流與內壁的接觸面積增加,同時避免了氣流沿直壁滑動可能造成的熱交換不足問題。這種湍流效果不僅提高了熱傳遞的速度,還有效地減少了氣流中的冷點和死角,確保熱交換過程的均勻性和穩定性。此外,這種波紋結構在增強湍流的同時,也對氣流的速度和方向起到了合理的調控作用,使得垂直氣道中的熱回收過程更加高效。通過這種改進,進一步提升了熱回收裝置的性能,優化了設備整體的能量利用效率。
16、作為本發明優選地方案,所述冷凝器的冷凝管采用多層交錯排列,并設有散熱翅片以提高冷凝效果。
17、作為本發明進一步地方案,所述回風部件包括:
18、翻板開口,設置于所述主進氣口下方的第二設備艙室外壁上;
19、多個回風翻板,由上向下依次排列在翻板開口內;
20、交叉連桿,連接于各個回風翻板側面,用于聯動各個回風翻板實現開閉,一端鉸接在所述翻板開口的側壁上;
21、驅動件,安裝在所述第二設備艙室內壁上,驅動端連接所述交叉連桿另一端連接在一起、帶動交叉連桿發生角度變化、從而聯動所述回風翻板上翻打開或下翻關閉。
22、上述進一步地方案,優化了設備機箱對氣流補充的控制能力。回風翻板、交叉連桿以及驅動件,各部分相互配合,形成了一種精確可控的回風調節機制,該設計能夠根據設備機箱內部的氣流需求精確控制氣流的循環量,避免了過量或不足的氣流流量對設備干燥效率和熱交換效果的影響,同時也能有效降低能源浪費。此外,交叉連桿的聯動結構提升了翻板操作的穩定性和耐用性,驅動件結合現有的傳感技術能進一步提高了自動化水平,使設備在不同工作條件下能快速響應,適應性更強。
23、作為本發明優選地方案,所述驅動件包括有安裝在所述翻板開口一側第二設備艙室內壁上的驅動氣桿,驅動氣桿的活塞桿端部固定連接有滑塊,滑塊能夠沿設置在第二設備艙室內壁上的垂直導軌上下移動,所述交叉連桿遠離鉸接點的一端與所述滑塊轉動插接在一起。本優選方案對驅動件進行了具體化設計,采用驅動氣桿與滑塊的組合,實現對回風翻板更加平穩、精準的開閉控制,確保了驅動過程中的運動穩定性和定位精度,有效避免了因偏移或晃動導致的控制不穩定問題,為回風部件的高效運行提供了有力支持。
24、作為本發明優選地方案,在所述設備機箱底部四角處設有腳輪,極大提升了設備機箱的移動便利性,使設備機箱能夠輕松在不同位置間進行調整或搬運,尤其在工業生產中需要頻繁更換工位時具有明顯優勢。
25、作為本發明進一步地方案,在所述腳輪一側可升降地設有輔助撐腳。輔助撐腳顯著增強了設備機箱的穩定性。在設備機箱移動至目標位置后,操作者可以將輔助撐腳降下,以取代腳輪對設備機箱的支撐作用,從而避免設備機箱在運行過程中因振動或外力影響而發生位移。此外,輔助撐腳與腳輪的配合不僅兼顧了設備機箱的靈活性與穩定性,還能有效延長腳輪的使用壽命,避免因長期承載靜態重量而導致的變形或損耗。這種設計使設備在不同地面條件下均能保持穩定,無論是平坦的工廠地面還是稍有坡度的場地,都能實現安全可靠的操作,為設備的適應性提供了更高保障。
26、作為本發明優選地方案,所述輔助撐腳包括分別固定安裝于所述設備機箱底部四個轉角側壁上的垂直桿,垂直桿上套設有活動套,活動套上設有用于驅動其沿垂直桿上下移動的腳踏升降結構,活動套的底端鉸接有能來回翻轉的腳墊。本優選方案在輔助撐腳的設計中,采用了垂直桿與活動套的結構,使得每個支撐點能夠獨立調節高度。垂直桿固定安裝于設備機箱底部四個轉角側壁上,確保支撐點的穩定性和牢固性,而活動套則通過腳踏升降結構使得調節高度變得更加便捷。腳踏升降結構的設計使操作者可以通過簡單的腳踩動作實現活動套的上下移動,減少了人工調整的麻煩,提高了操作效率。此外,活動套底端鉸接的腳墊能夠來回翻轉,提供了更好的地面接觸性能。當支撐腳被放下時,腳墊能夠根據地面情況自動調節翻轉角度,確保設備機箱在任何地面上都能夠保持穩定,并能夠有效分散設備機箱重量,減少對地面的壓力。這一設計提升了設備在使用過程中的穩定性,特別是在震動較大或地面不平的環境下,進一步確保了設備運行的安全性和可靠性。
27、作為本發明優選地方案,所述腳踏升降結構包括:
28、設置在所述垂直桿一側外壁上的若干固定齒牙,所述固定齒牙沿垂直方向間隔布置;
29、所述活動套的外側壁上設有能露出固定齒牙的缺口,缺口處可轉動地安裝有傾斜布置的驅動盤;
30、所述驅動盤的一側設有由其中央向外螺旋延伸的渦旋凸筋,所述渦旋凸筋與所述固定齒牙嚙合;
31、所述驅動盤的另一側固定連接同軸心的直齒輪,所述直齒輪可通過中央軸心轉動;
32、所述直齒輪中央軸心上可轉動地安裝有腳踏板,所述腳踏板的軸心位置徑向設有凸出的固定耳,固定耳的末端鉸接有可翻轉的卡接件,所述卡接件的末端設有與所述直齒輪嚙合的卡牙以控制驅動盤的轉動。
33、上述腳踏升降結構的優選方案,旨在通過精巧的機械結構實現活動套在垂直桿上的上下調節。固定齒牙沿垂直方向間隔布置在垂直桿外壁上,提供了一個精確的調節軌道。活動套上設有缺口,使得驅動盤能夠通過該缺口與固定齒牙嚙合,從而實現對活動套的升降控制。而驅動盤上渦旋凸筋與固定齒牙嚙合,結合渦旋的設計,有效地將旋轉動作轉化為垂直方向的移動,進而帶動活動套上下滑動。驅動盤的另一側連接了直齒輪,通過中央軸心轉動控制驅動盤。腳踏板安裝在直齒輪的中央軸心上,通過鉸接的卡接件和卡牙控制驅動盤的旋轉,從而實現升降操作。卡接件通過卡牙與直齒輪嚙合,確保驅動盤在轉動時產生的力能夠精確地傳遞到活動套,以驅動其上下運動。通過這一結構設計,腳踏升降結構能夠高效、精準地調節支撐腳的高度,并提供了良好的力傳遞效果。腳踏板的操作簡便,通過腳踩便可完成升降調整,極大地方便了用戶在不同環境下對設備機箱高度的調節。整體上,這一設計增加了設備的使用便捷性和調節靈活性,特別適用于需要經常調整高度的設備。
34、綜上所述,本發明相對于現有技術其有益效果是:本發明通過創新的設計結構,解決了現有技術中干燥效率低、設備占地大、操作不便等問題。首先,通過設置熱回收裝置和外蒸發器、內蒸發器的組合結構,本發明有效地利用設備內的氣流循環和熱交換機制,提高了熱能的回收和利用效率,從而減少了能耗,提升了整體干燥效率。水平氣道和垂直氣道的設計,尤其是水平氣道采用之字形結構,配合折彎導熱板,使得熱交換效率得到進一步提升;而垂直氣道的波紋狀結構增加了氣流的湍流效果,進一步優化了熱交換過程。
35、另外,回風部件的設計大大增強了設備機箱的氣流調節能力,使得干燥過程中的氣流流動更加靈活高效。通過翻板開口、回風翻板以及交叉連桿的聯動機制,設備機箱能夠在不同工作狀態下實現氣流的順暢調節和優化,保障了設備的穩定性和高效運行。
36、此外,設備的可移動性和穩定性得到了改善,腳輪和輔助撐腳的設計使得設備機箱能夠便于移動,并能夠根據需要進行升降調節,適應不同場地的使用需求。同時,腳踏升降結構的設計,使得用戶可以方便地調節設備機箱高度,進一步提升了設備的操作性和人機工程學體驗。
37、總的來說,本發明通過對熱回收干燥設備的關鍵組件進行了優化,增強了熱能回收效率、提升了氣流調節能力,改進了設備機箱的移動和調節功能,解決了現有技術中的許多不足,具有較好的節能效果和使用便利性,相比傳統干燥設備具有顯著的優勢,尤其適用于需要高效、靈活且易于調節的干燥應用場合。