烘干系统及其控制方法与流程

本发明涉及烘干设备，特别是一种烘干系统及其控制方法。

背景技术：

1、中国是世界上烤烟产量最大的国家，每年初烤烟叶近200万吨。截止2017年底，中国已经建成密集型第一烤房20万座，热源以燃煤、生物质颗粒为主。其中：燃煤、生物质第一第一烤房9万座，热泵烤房2000座，占0.167％，据不完全统计截止到2020.10改造及新建的热泵烤房已增加至6000座。

2、随着环保要求的不断提高，且为进一步提高烟叶的烘烤品质，近几年来，烟草部门已经在云南、河南、福建等烟草出产大省开始热泵烤房的新建或者原燃煤烤房改造工作。

3、烟草一般采用三段式烘干的方式进行烘干，三段式烘干相对于烟草来说分为第一阶段“变黄阶段”，第二阶段“定色阶段”，第三阶段“干筋阶段”。第一阶段为低温阶段，在40℃至42℃，除水速率为0.3％/h至0.5％/h，第二阶段为中高温阶段，在53℃至55℃，除水速率为0.9％/h至1.2％/h，第三阶段为高温阶段，在60℃至75℃，除水速率为0.3％/h至0.7％/h。现有技术中烘干系统一般采用每个换热系统负责一个烤房，使得每个烤房分别负责烟草的不同烘干阶段以保证对烟草的烘干效果，但是在整个烘干的过程中，需要对烟草在不同的烤房之间转移，操作复杂，并且转移过程中仍然存在升温速率不够、除湿不及时而导致烘烤物料变质或变形的问题，造成现有技术中对烟草烘干过程复杂以及烘干效果不可靠的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中对烟草烘干过程复杂以及烘干效果不可靠的技术问题，而提供一种利用第一旁通流道和第二旁通流道对第一换热系统和第二换热系统进行热量调节以使第一烤房和第二烤房均能够直接进行三段式烘干以降低烘干过程复杂度、提高烘干效果的烘干系统及其控制方法。

2、一种烘干系统，包括：

3、第一烤房；

4、第二烤房，所述第二烤房与所述第一烤房相对密封；

5、第一换热系统，所述第一换热系统包括第一压缩机、第一蒸发器、第一节流机构和并联设置于所述第一压缩机和所述第一节流机构之间的第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器设置于所述第一烤房内，所述第二冷凝器设置于所述第二烤房内；

6、第二换热系统，所述第二换热系统包括第二压缩机、第二蒸发器、第二节流机构和并联设置于所述第二压缩机和第二节流机构之间的第三冷凝器和第四冷凝器，所述第三冷凝器设置于所述第一烤房内，所述第四冷凝器设置于所述第二烤房内；

7、第一旁通流道，所述第一旁通流道的一端与所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间连通，另一端与所述第一节流机构和所述第一蒸发器之间连通，且所述第一旁通流道中的冷媒依次与所述第二节流机构和所述第二蒸发器之间的冷媒、所述第一冷凝器和所述第一节流机构之间的冷媒进行热交换；

8、第二旁通流道，所述第二旁通流道的一端与所述第一压缩机和所述第二冷凝器之间连通，另一端与所述第一节流机构和所述第一蒸发器之间连通，且所述第二旁通流道中的冷媒依次与所述第二节流机构和所述第二蒸发器之间的冷媒、所述第二冷凝器和所述第一节流机构之间的冷媒进行热交换。

9、所述烘干系统还包括第一换热器，所述第一换热器具有相互换热的第一换热流道和第二换热流道，所述第一换热流道设置于所述第二蒸发器和所述第二节流机构之间，所述第二换热流道的一端与所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间连通、另一端与所述第一节流机构和所述第一蒸发器之间连通，且所述第二换热流道构成部分所述第一旁通流道。

10、所述烘干系统还包括第二换热器，所述第二换热器具有相互换热的第三换热流道和第四换热流道，所述第三换热流道设置于所述第一冷凝器和所述第一节流机构之间，所述第四换热流道设置于所述第二换热流道和所述第一蒸发器之间，且所述第四换热流道构成部分所述第一旁通流道。

11、所述烘干系统还包括第一旁通管路，所述第一旁通管路并联于所述第二换热流道上，且所述第一旁通管路与所述第二换热流道切换连通。

12、所述烘干系统还包括第一三通阀，所述第一三通阀的入口与所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间连通，所述第一三通阀的第一出口与所述第二换热流道连通，所述第一三通阀的第二出口与所述第一旁通管路连通。

13、所述烘干系统还包括第三换热器，所述第三换热器具有相互换热的第五换热流道和第六换热流道，所述第五换热流道设置于所述第二蒸发器和所述第二节流机构之间，所述第六换热流道的一端与所述第一压缩机和所述第二冷凝器之间连通、另一端与所述第一节流机构和所述第一蒸发器之间连通，且所述第六换热流道构成部分所述第二旁通流道。

14、所述烘干系统还包括第四换热器，所述第四换热器具有相互换热的第七换热流道和第八换热流道，所述第七换热流道串联于所述第二冷凝器和所述第一节流机构之间，所述第八换热流道串联于所述第六换热流道和所述第一蒸发器之间，且所述第八换热流道构成部分所述第二旁通流道。

15、所述烘干系统还包括第二旁通管路，所述第二旁通管路并联于所述第六换热流道上，且所述第二旁通管路与所述第六换热流道切换连通。

16、所述烘干系统还包括第二三通阀，所述第二三通阀的入口与所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间连通，所述第二三通阀的第一出口与所述第二换热流道连通，所述第二三通阀的第二出口与所述第一旁通管路连通。

17、所述第一换热系统的冷媒为r134a，所述第二换热系统的冷媒为r410a。

18、所述第一烤房内设置有风机，所述第一冷凝器设置于所述第三冷凝器和所述风机之间，且所述风机的出风方向朝向远离所述第一冷凝器的方向；和/或，所述第二烤房内设置有风机，所述第二冷凝器设置于所述第四冷凝器和所述风机之间，且所述风机的出风方向朝向远离所述第二冷凝器的方向。

19、所述烘干系统具有第一烘干模式和第二烘干模式，所述第二烘干模式的烘干温度高于所述第一烘干模式的烘干温度；

20、当所述烘干系统处于所述第一烘干温度模式时，第一换热系统停机而第二换热系统工作；

21、当所述烘干系统处于所述第二烘干温度模式时，第二换热系统停机而第一换热系统工作。

22、所述第一换热系统还包括增焓管路，所述第一旁通流道和/或所述第二旁通流道通过所述增焓管路与所述第一压缩机连通。

23、所述第一旁通流道上设置有第一控制机构，所述第二旁通流道上设置有第二控制机构。

24、一种上述的烘干系统的控制方法，所述控制方法包括：

25、获取第一烤房的实时温度t1和第二烤房的实时温度t2，并将t1与第一烤房的目标温度ta进行比较，将t2与第二烤房的目标温度tb进行比较；

26、若t1＞ta，则打开第一旁通流道；

27、若t2＞tb，则打开第二旁通流道。

28、在若t1＞ta，则打开第一旁通流道之后或在若t2＞tb，则打开第二旁通流道之后，还包括：

29、获取第一换热系统和第二换热系统的工作状态；

30、若第一换热系统工作、第二换热系统停机，则降低第一压缩机的工作频率，减小第一节流机构的开度，并打开第二压缩机；

31、若第一换热系统停机、第二换热系统工作，则降低第二压缩机的工作频率，减小第二节流机构的开度，并打开第一压缩机。

32、在若第一换热系统工作、第二换热系统停机，则降低第一压缩机的工作频率，减小第一节流机构的开度，并打开第二压缩机之后，还包括：

33、获取第一烤房的温升速率和第二烤房的温升速率；

34、若第一烤房的温升速率≥0或第二烤房的温升速率≥0，则继续降低第一压缩机的工作频率，并继续减小第一节流机构的开度。

35、在若第一烤房的温升速率≥0或第二烤房的温升速率≥0，则继续降低第一压缩机的工作频率，并继续减小第一节流机构的开度中，还包括：

36、获取所述第一节流机构的开度变化量；

37、若所述第一节流机构的开度变化量大于第一预设值，且再次判断第一烤房的温升速率和第二烤房的温升速率；

38、若第一烤房的温升速率≥0或第二烤房的温升速率≥0，则第一节流机构的开度保持不变，并增加第二压缩机的工作频率。

39、在若第一换热系统停机、第二换热系统工作，则降低第二压缩机的工作频率，减小第二节流机构的开度，并打开第一压缩机之后，还包括：

40、获取第一烤房的温升速率；

41、若第一烤房的温升速率≥0，则继续降低第二压缩机的工作频率，并继续减小第二节流机构的开度。

42、在若第一烤房的温升速率≥0，则继续降低第二压缩机的工作频率，并继续减小第二节流机构的开度之后，还包括：

43、获取第二烤房的温升速率；

44、若第二烤房的实时温度在第二烤房的目标温度-1℃至第二烤房的目标温度+1℃的范围内，且第二烤房的温升速率在-0.5℃/h至0.5℃/h的范围内，则保持第一压缩机的工作频率和第一节流机构(13)的开度；

45、若第二烤房的实时温度在第二烤房的目标温度-1℃至第二烤房的目标温度+1℃的范围内，且第二烤房的温升速率≤-0.5℃/h，则减小第一节流机构的开度。

46、在若第一换热系统工作、第二换热系统停机，则降低第一压缩机的工作频率，减小第一节流机构的开度，并打开第二压缩机中，还包括：

47、若t1＞ta，则打开第四冷凝器，关闭第三冷凝器；

48、若t2＞tb，则打开第三冷凝器，关闭第四冷凝器。

49、在若第一换热系统停机、第二换热系统工作，则降低第二压缩机的工作频率，减小第二节流机构的开度，并打开第一压缩机中，还包括：

50、若t1＞ta，则打开第二冷凝器，关闭第一冷凝器；

51、若t2＞tb，则打开第一冷凝器，关闭第二冷凝器。

52、本发明提供的烘干系统及其控制方法，将第一换热系统的第一冷凝器和第二冷凝器分别放置在第一烤房和第二烤房内，同时将第二换热系统的第三冷凝器和第四冷凝器分别放置在第一烤房和第二烤房内，使得第一换热系统和第二换热系统均能够对第一烤房和第二烤房进行加热，同时可以根据控制第一换热系统和第二换热系统的工作状态，实现对第一烤房和第二烤房的温度调节，使得第一烤房和第二烤房均能够进行独立的三段式烘干，克服了现有技术中每个烤房只能进行一段烘干而存在烘干过程复杂、烘干效果差的问题，有效的提高了烘干系统的烘干效率，而且设置第一旁通流道和第二旁通流道，可以根据第一烤房和第二烤房的温度对第一换热系统和第二换热系统的热量进行转移平衡，将第一换热系统和第二换热系统所对应的室外机的换热量进行最大化利用，提高烘干系统的能源利用率。