專利名稱：一種基于太陽能的智能谷物烘干裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于太陽能的智能谷物烘干裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械與自動(dòng)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
干燥是糧食生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)全程機(jī)械化的重要組成部分。糧食烘干機(jī)械化技術(shù)是應(yīng)用谷物烘干機(jī)械在不損害糧食品質(zhì)的前提下，在較短時(shí)間內(nèi)使糧食含水率達(dá)到國家安全貯存標(biāo)準(zhǔn)的干燥技術(shù)。谷物烘干設(shè)備在烘干過程中不但要使糧食的含水量降至安全水分，還要注意保證糧食各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，特別是營養(yǎng)成分、口感、爆腰率等。各項(xiàng)指標(biāo)決定著商品的價(jià)值，如果是種子烘干還要保證發(fā)芽率等。因此研制、推廣優(yōu)質(zhì)高效的谷物烘干設(shè)備是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提高水平、增加效益的重要工作。我國糧食干燥存在的主要的問題是烘干能力不足，烘干機(jī)型龐雜，烘干工藝落后， 沒有形成專業(yè)的生產(chǎn)廠家，通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度極低，單位能耗較高。存在數(shù)量少， 干燥機(jī)械化水平低；制造質(zhì)量差；型號(hào)多、類型雜；自動(dòng)控制水平低；有熱源污染與制造成本高等問題。因此，設(shè)計(jì)一款節(jié)能環(huán)保且能自動(dòng)控制的干燥裝置十分必要。針對(duì)現(xiàn)有的干燥裝置的缺點(diǎn)，本發(fā)明公開的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，可實(shí)現(xiàn)更高效率的利用太陽能滿足節(jié)約能源，保護(hù)谷物活性且能自動(dòng)控制的裝置。本發(fā)明公開的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，可根據(jù)不同的谷物特性，確定其最大允許的失水速率和最高允許的溫度，從而保證谷物既能滿足貯藏需要又能不失活性。 在太陽能能量過高時(shí)，關(guān)閉閥門，保證其烘干效果。在太陽能能量不足時(shí)，有遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱裝置補(bǔ)償加熱。該裝置可實(shí)現(xiàn)高效地利用太陽能，從而可滿足各類型谷物、種子的干燥要求，可以實(shí)現(xiàn)烘干過程的自動(dòng)控制。該裝置節(jié)能環(huán)保，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，有廣闊的應(yīng)用前
旦
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發(fā)明內(nèi)容本設(shè)計(jì)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺陷，本發(fā)明的目的是公開一種基于太陽能的智能谷物烘干裝置，其特征在于根據(jù)不同的谷物特性，確定其最大允許的失水速率和最高允許的溫度，從而保證谷物既能滿足貯藏需要又能不失活性。在太陽能能量過高時(shí)，關(guān)閉閥門， 保證其烘干效果。在太陽能能量不足時(shí)，有遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱裝置補(bǔ)償加熱。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺陷，本發(fā)明的目的是公開一種基于太陽能的智能谷物烘干裝置，由真空管型太陽能集熱器1、熱交換器2、重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉3和控制器4四部分構(gòu)成；其特征是所述的重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉3由內(nèi)壁5、外殼6、螺旋提升機(jī)7、遠(yuǎn)紅外加熱管8、鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)管9組成；所述的控制器4由單片機(jī)10、溫度檢測控制電路11、 濕度檢測控制電路12、太陽能集熱器換熱閥開關(guān)電路13、鍵盤與LCD顯示電路14、谷物容量檢測電路15、報(bào)警電路16、遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱器17和熱管活塞閥18等部分構(gòu)成；[0009]所述的溫度檢測控制電路11的溫度信號(hào)、濕度檢測控制電路12的濕度信號(hào)和谷物容量檢測電路15的壓力信號(hào)輸入到單片機(jī)10，由單片機(jī)10控制熱管活塞閥18的開閉和遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱器17的啟閉；所述的重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉3中的谷物靠自重經(jīng)遠(yuǎn)紅外加熱器17之間的通道下落，由螺旋式提升機(jī)7提升，形成自動(dòng)循環(huán)，達(dá)到烘干要求的谷物由重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉3的底部排出。所述的太陽能集熱器1的熱水送到熱交換器2，與鼓風(fēng)機(jī)9鼓入的空氣進(jìn)行熱交換后送入干燥倉。所述的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，其特征是當(dāng)太陽能不足時(shí)，利用輔助的遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱器17作為補(bǔ)償加熱。所述的鍵盤與LCD顯示電路14設(shè)有安全水分、失水速率預(yù)設(shè)值輸入按鈕。該裝置節(jié)能環(huán)保，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，有廣闊的應(yīng)用前景。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在于其可根據(jù)不同的谷物特性，確定其最大允許的失水速率和最高允許的溫度，從而保證谷物既能滿足貯藏需要又能不失活性。在太陽能能量過高時(shí)，關(guān)閉閥門，保證其烘干效果。在太陽能能量不足時(shí)，有遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱裝置補(bǔ)償加熱。 由單片機(jī)實(shí)時(shí)接收溫、濕度傳感器采集的料倉谷物的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理分析，從而調(diào)節(jié)熱風(fēng)送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)烘干過程的自動(dòng)控制。

圖1是烘干裝置裝配圖圖2是重力循環(huán)式谷物料倉結(jié)構(gòu)示意圖圖3是料倉內(nèi)傳感器安裝示意圖1-真空管型太陽能集熱器，2-熱交換器，3-重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉，4-控制器， 5-內(nèi)壁，6-外殼，7-螺旋提升機(jī)，8-遠(yuǎn)紅外加熱管，9-鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)管，10-單片機(jī)，11-溫度檢測控制電路，12-濕度檢測控制電路，13-太陽能集熱器換熱閥開關(guān)電路，14-鍵盤與LCD 顯示電路，15-谷物容量檢測電路，16-報(bào)警電路，17-遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱器，18-熱管活塞閥
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出具體的實(shí)施例。圖1是烘干裝置裝配圖，該裝置主要由真空管型太陽能集熱器1、熱交換器2、重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉3和控制器4四部分構(gòu)成；由控制器4控制整個(gè)系統(tǒng)，真空管型太陽能集熱器1吸收太陽能并蓄積起來；由熱交換器2將冷空氣與熱管接觸成為熱空氣后進(jìn)入料倉3，完成對(duì)谷物的烘干，循環(huán)后再排出；當(dāng)太陽能能量過高時(shí)，熱交換器2內(nèi)的閥門可以關(guān)閉，防止料倉3內(nèi)溫度過高或失水速率過快導(dǎo)致谷物失去活性，降低營養(yǎng)品質(zhì)。當(dāng)太陽能能量過低時(shí)，熱交換器2內(nèi)的閥門全開仍然滿足不了烘干的要求時(shí)，重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉3內(nèi)的遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱系統(tǒng)動(dòng)作，對(duì)谷物加熱烘干。圖2是重力循環(huán)式谷物料倉結(jié)構(gòu)示意圖，重力循環(huán)式谷物料倉屬于豎式谷倉，由內(nèi)壁5、外殼6、螺旋提升機(jī)7、遠(yuǎn)紅外加熱管8、鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)管9等部分組成。而谷物靠自重下落，并配以螺旋式提升機(jī)7，形成循環(huán)式烘干。其中熱空氣由下方吹入谷倉，運(yùn)動(dòng)方向與谷物相反，雖不是薄層干燥，但由于熱風(fēng)氣壓較大且從谷物中貫穿，所以烘干效果較好。圖3是料倉內(nèi)傳感器安裝示意圖，料倉內(nèi)溫度、濕度和壓力傳感器布置位置，針對(duì)烘干過程中的溫度、濕度和壓力實(shí)時(shí)檢測，并形成閉環(huán)反饋，通過調(diào)整太陽能集熱器熱管通閉從而使溫度穩(wěn)定在額定工作溫度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可根據(jù)不同的谷物特性，確定其最大允許的失水速率和最高允許的溫度，從而保證谷物既能滿足貯藏需要又能不失活性。在太陽能能量過高時(shí)，關(guān)閉閥門，保證其烘干效果。在太陽能能量不足時(shí)，有遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱裝置補(bǔ)償加熱。該裝置可實(shí)現(xiàn)高效地利用太陽能，從而可滿足各類型谷物、種子的干燥要求，可以實(shí)現(xiàn)烘干過程的自動(dòng)控制。該裝置節(jié)能環(huán)保，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，有廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種基于太陽能的智能谷物烘干裝置，由真空管型太陽能集熱器[1]、熱交換器 [2]、重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉[3]和控制器W]四部分構(gòu)成；其特征是所述的重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉[3]由內(nèi)壁[5]、外殼[6]、螺旋提升機(jī)[7]、遠(yuǎn)紅外加熱管[8]、鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)管[9]組成；所述的控制器[4]由單片機(jī)[10]、溫度檢測控制電路[11]、濕度檢測控制電路 [12]、太陽能集熱器換熱閥開關(guān)電路[13]、鍵盤與LCD顯示電路[14]、壓力傳感器及其電路 [15]、報(bào)警電路[16]、遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱器[17]和熱管活塞閥[18]等部分構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，其特征是溫度檢測控制電路[11]的溫度信號(hào)、濕度檢測控制電路[12]的濕度信號(hào)和壓力傳感器[15]的壓力信號(hào)輸入到單片機(jī)[10]，由單片機(jī)[10]控制熱管活塞閥[18]的開閉和遠(yuǎn)紅外補(bǔ)償加熱器[17]的啟閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，其特征是重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉[3]中的谷物靠自重經(jīng)遠(yuǎn)紅外加熱管[8]之間的通道下落，由螺旋式提升機(jī)[7] 提升，形成自動(dòng)循環(huán)，達(dá)到烘干要求的谷物由重力循環(huán)式補(bǔ)償加熱料倉[3]的底部排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，其特征是太陽能集熱器 [1]的熱水送到熱交換器[2]，與鼓風(fēng)機(jī)[9]鼓入的空氣進(jìn)行熱交換后送入干燥倉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，其特征是當(dāng)太陽能不足時(shí)，利用輔助的遠(yuǎn)紅外加熱器[17]作為補(bǔ)償加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能的智能谷物烘干裝置，其特征是鍵盤與LCD顯示電路[14]設(shè)有安全水分、失水速率預(yù)設(shè)值輸入按鈕。
專利摘要一種基于太陽能的智能谷物烘干裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械與自動(dòng)控制領(lǐng)域。該裝置是一種面向中小型用戶的基于太陽能的節(jié)能型谷物烘干設(shè)備，該設(shè)備利用太陽能集熱器，通過工質(zhì)吸熱以及工質(zhì)與干燥倉空氣的交換，使太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⑿罘e起來，可在夜間或沒有太陽輻射的條件下從而實(shí)現(xiàn)太陽能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油氣燃料成為烘干機(jī)熱源。同時(shí)考慮到太陽能不足時(shí)，利用輔助的遠(yuǎn)紅外加熱器作為補(bǔ)償。在人機(jī)操控方面，由單片機(jī)實(shí)時(shí)接收溫濕度傳感器采集的料倉數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理分析，從而調(diào)節(jié)熱風(fēng)送風(fēng)量、太陽能工作效率，實(shí)現(xiàn)烘干過程的自動(dòng)控制。本裝置設(shè)有安全水分、失水速率設(shè)置按鈕，從而可滿足各類型谷物、種子的干燥要求。該裝置節(jié)能環(huán)保，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A23B9/08GK202335325SQ2011202725
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者侯俊才, 劉覺曉, 李群卓, 楊有剛, 胡耀華, 蔣國振, 郭康權(quán), 陳康樂 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)