[发明专利]一种应用于太阳能干燥器的低熔点合金相变蓄热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于太阳能干燥器的低熔点合金相变蓄热装置。

背景技术

太阳能干燥是人类利用太阳能历史最悠久、应用最广泛的一种形式。传统太阳能干燥是把食品和农副产品直接放在太阳底下进行推晒，属于被动式干燥。这种露天自然干燥方法存在诸多弊端：效率低，周期长，占地面积大，易受阵雨、霉雨等气候条件的影响，也易受风沙、灰尘、苍蝇、虫蚁等的污染，难以保证被干燥食品和农副产品的质量。

为了更有效的利用太阳辐射能源来干燥物料，人们结合各地的太阳能资源和气候条件，根据物料的干燥特性设计和建造了各种型式的太阳能干燥器。太阳能干燥器是将太阳能转换为热能以加热物料并使其最终达到干燥目的，即通过太阳集热器所加热的空气进行对流换热，将物料干燥。据不完全统计，我国安装各类太阳能干燥器已累计道道15000m²。

    专利“太阳能干燥器”（ZL 200920041774.3）、“蔬菜水果太阳能蒸煮脱水干燥器”（ZL 200920024995.X）、“太阳能高效简易干燥器”（CN 101149211A）等公开了系列太阳能干燥器，干燥效率高。“可移动式太阳能干燥器”（ZL 200620021003.4）提出一种可移动式太阳能干燥器，可以方便的移动需要干燥物料地点。但是太阳辐射一个明显的特点是受昼夜、季节等规律性变化的影响，以及阴晴云雨等随机因素的制约。上述太阳能干燥器均不能保证太阳能干燥的连续稳定运行。因此，对储热式干燥装置的研究有待进一步开展。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于太阳能干燥器的低熔点合金相变蓄热装置，它具有进出料方便、安全可靠且换热效率高的特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种应用于太阳能干燥器的低熔点合金相变蓄热装置，其特征在于它包括干燥室箱体、抽拉式盛料盒、储热块和上下滑动式保温门；干燥室箱体的干燥空间内设有2－100个储热块，储热块边缘部分以保温砌块为支撑与干燥室箱体固定；抽拉式盛料盒位于上下储热块之间（位于相邻的储热块之间），并与下储热块接触，抽拉式盛料盒内盛装干燥样品；上下滑动式保温门的左右边部插入干燥室箱体的左右滑槽内；

储热块由储热材料盛装容器、储热材料、导热管和导热油组成；储热材料盛装容器内封装有蓄热材料；储热材料盛装容器内设有导热管，导热管的一端为分进油口，导热管的另一端为分出油口，分进油口与设在干燥室箱体上的总进油口相连通，分出油口与设在干燥室箱体上的总出油口相连通；储热材料盛装容器内壁与导热管外壁间封装有储热材料，导热管内的传热介质为导热油。

所述的干燥室箱体由保温砌块砌成，干燥室箱体上部有排气孔，干燥室箱体的外部包有保温材料。

所述的储热材料为Sn-Zn-Bi合金相变储热材料（低熔点），它由高纯度Sn、高纯度Zn和高纯度Bi制备而成，各原料所占质量百分数为：高纯度Sn 82～90%、高纯度Zn9～12%、高纯度Bi1～6%。

上述Sn-Zn-Bi合金相变储热材料的制备方法（其制备工艺简单，只需要利用常规的合金的熔炼方法即可），它包括如下步骤：

1)配料：按各原料所占质量百分数为：高纯度Sn 82～90%、高纯度Zn9～12%、高纯度Bi1～6%，选取高纯度Sn、高纯度Zn和高纯度Bi原料备用；所述的高纯度Sn的质量纯度≥99.50%，高纯度Zn的质量纯度≥99.50%，高纯度Bi的质量纯度≥99.50%；

2)熔炼：将高纯度Sn和高纯度Zn装入电炉内开启电炉，加热至450℃，保温25～30分钟，然后加入高纯度Bi熔体中，搅拌均匀后保温1小时，得到锡合金液；

3)浇注：停止加热，打开电炉，将锡合金液倒入冷却模中冷凝，得到Sn-Zn-Bi合金相变储热材料。

所述的干燥器使用温度为100～300℃。

所述的干燥室箱体为长方体，尺寸可根据需要调整，最大尺寸为3m×3m×5m。

储热块尺寸及排布方式可根据干燥箱大小调整，储热块厚度为20～50mm，上下储热块间距为50～200mm。