[发明专利]一种生物质干燥箱

说明书

一种生物质干燥箱，其包括烘干室、气路循环系统、冷凝系统和控制系统，烘干室内的箱体上半部分若干隔断，水平隔断上均设有滑轨，每个隔断内均设侧板和底板有带通风孔的料托盘，滑轨下面设有低温伴热带，气路循环系统采取烘干室下部送风、上部回风模式，在风机的带动下空气由干燥箱底部进入烘干箱、经物料区后，最终由上部流回风机；冷凝系统由换热器和冷凝水储箱组成，在外部冷凝液的作用下，换热器将回流的湿空气冷凝、干燥并将冷凝水回收到冷凝水储箱内。本发明集成化程度高、体积小；可避免局部温度过高导致生物质燃烧的风险；并避免生物质挥发性有机物外排污染密闭舱室空气；实现生物质内水分回收，提高系统的物质闭合度。

技术领域

本发明属于空间生命保障系统固体废物处理技术领域，特别涉及一种针对植物舱产生的不可食生物质废物的干燥预处理装置。

背景技术

随着空间探测技术的发展，未来载人深空探测任务和外星球移居成为可能。为了保障人类能够在狭小、密闭的空间内生存，就必须建立一种人工生态循环系统，即生物再生式生保系统。其中，如何防止含水量较高的不可食生物质发霉和腐烂，并且能够回收其中的水分，从而保障它的安全稳定储存是需要解决的关键技术之一。

在已公开发表的专利或文献中，生物质干燥多为工业和农业等大型技术或工艺，且多为开放式系统，这些设备均不能满足密闭生物再生式生保系统对不可食生物质干燥的要求。这主要表现在以下三个方面：一是装置集成度较低、体积偏大；二是通风外排，易污染密闭舱室环境空气；三是没考虑生物质水分回收。如申请号为201010195011.1的发明专利公开了一种生物质燃料烘干系统，该发明可以精确控制烘干机中烘干物的干燥程度，增加烘干燃料的湿度稳定性，避免少烘以及过烘现象。但该装置为了保障物料的停留时间，导致滚筒长度增加，这无法满足生物再生式生保系统对设备尺寸的需求。如申请号为201610478893.X的发明专利公开了一种麦秸秆干燥箱，该发明采用红外线热波管加热，使空气内部循环，根据湿度数据控制湿气外排，最终完成小麦秸秆烘干。尽管该发明采取部分空气内循环，但当湿度过高时采取湿气外排，易污染室外空气环境，不符合密闭舱室环境空气要求。尽管现阶段生物质干燥技术、方法和工艺众多，但均未考虑回收生物质内水分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于密闭生物再生式生保系统中不可食生物质干燥和水分回收的一种生物质干燥箱。本发明解决了不可食生物质干燥和水分的回收问题，从而避免不可食生物质发霉、腐烂并为后续生物质高温氧化提供预处理。

本发明包括烘干室、气路循环系统、冷凝系统和控制系统，所述烘干室包括箱体、箱门、滑轨、伴热带、物料托盘和支脚，其中四个支脚固定在箱体的底部，箱体分为上下两部分，每部分都设有独立的箱门，箱门内侧均设有密封条，箱门外侧均设有密封锁；箱体的上半部分若干隔断，水平隔断上均设有滑轨，每个隔断内均设有一个不锈钢物料托盘，朝箱门的托盘板面上均设有折叠把手，用于托盘的安装和卸载；托盘的侧板和底板均设有均匀分布直径大小相等的通风孔，主要使得气流均匀、快速地流经物料；同时物料托盘可以沿着滑轨前后左右移动；紧贴滑轨下面设有低温伴热带，主要用于提物料干燥所需的热源，温度控制范围为120至160℃之间；

所述气路循环系统包括循环风机、空气分布盘和管路，其中循环风机设在箱体内的左侧下方靠后的位置，两个孔径分布均匀的空气分布盘分别设在箱体内的底部和顶部，循环风机通过出气管路与空气分布盘连接，采取下部送风、上部回风的方式；

所述冷凝系统包括换热器、冷凝水储箱和管路，其中换热器设在循环风机的进气管路上，冷凝水储箱设在换热器下面箱体内的后侧底部，冷凝水储箱内设有液位感应器，换热器设有与换热器连接的管路，被冷凝的水蒸气经换热器下端管路流至冷凝水储箱，液位高低通过储箱内液位感应器测得；