[发明专利]一种太阳能驱动的超声波海藻温室干燥装置

说明书

一种太阳能驱动的超声波海藻温室干燥装置，包括太阳能供电系统、超声波发生系统和干燥温室；太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池、控制器和逆变器；超声波发生系统包括超声波发生器和超声波换能器；干燥温室包括干燥室、设备层和热风系统，超声波干燥架固定于干燥室内，热风系统与部分供电设备位于设备层内；所述超声波换能器的频率为20～60kHz，干燥温室温度为40～60℃，湿度为40～50％。本发明将超声波与温室干燥相结合，利用超声波的机械和空化作用，提高水分传质速率，降低干燥过程的能耗，有效缩短干燥时间；利用太阳能驱动干燥温室内设备工作，降低干燥系统的能耗；干燥室内的设备可采用太阳能、蓄电池或者市电供电，驱动方式灵活。

技术领域

本发明涉及海藻太阳能干燥领域，特别涉及一种太阳能驱动的超声波海藻温室干燥装置。

背景技术

海藻是生物质能的重要来源之一，可用于提取柴油、乙醇、甲烷、氢气等生物燃料。海藻中的微藻经过采收后的含水率约为80％左右，大型新鲜海藻的含水率一般在90％以上，直接用于生产生物柴油，原油产率较低，因此海藻干燥脱水是生物燃料高效制取的重要工序之一。

目前，海藻干燥的主要方式有自然晾晒、太阳能温室干燥、热风干燥等，自然晾晒为低能耗干燥，简单经济，但占地面积大、耗时耗力；太阳能温室干燥能有效利用可再生资源，节能环保，但易受天气条件的影响。热风干燥设备工艺成熟，传热效率较高，但是水分蒸发吸收大量潜热造成常规热干燥过程能耗较高。超声波是频率为20kHz～1GHz的机械波，在海藻中传播时可产生机械作用和空化效应，提高水分传质速率，从而降低干燥温度和能耗，有效缩短干燥时间。

基于上述，有必要开发一种超声波辅助的海藻太阳能温室干燥装置，干燥能耗低、干燥时间短、占地面积小且干燥过程稳定。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种太阳能驱动的超声波海藻温室干燥装置，将海藻集中干燥，减少占地面积；将超声波与温室干燥相结合，提高水分传质速率，降低干燥温度和能耗，有效缩短干燥时间；利用太阳能作为干燥热源，并驱动超声波换能器工作，降低干燥系统能耗；干燥室内的设备可以采用太阳能，蓄电池或者市电供电，驱动方式灵活。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种太阳能驱动的超声波海藻温室干燥装置，它包括太阳能供电系统、超声波发生系统和干燥温室。

所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板3、蓄电池4、控制器5和逆变器6，四者通过导线26相连接，太阳能电池板3放置于干燥室1平屋顶的支架25上，蓄电池4、控制器5、逆变器6和超声波发生器7放置于至于干燥室设备层2内。

所述超声波发生器系统包括超声波发生器7和超声波换能器13，二者通过导线26相互连接，超声波换能器13设置于超声波干燥架8上，超声波发生器放置于设备层2内。

所述干燥温室包括干燥室1、设备层2和热风系统，设备层2位于干燥室1地下，超声波干燥架8固定于干燥室1内，热风系统设备位于设备层2。

所述的超声波干燥架8包括挡板11、海藻放置板12、超声波换能器13、固定支架15和转轴10，挡板11与海藻放置板12通过连接球16相连，海藻放置板12可绕转轴10转动，海藻放置架12开有众多通气孔14，挡板11由固定支架15固定于干燥室1地面之上，固定支架15为中空。

所述的超声波换能器7的导线设置在固定支架15内，超声波换能器13为三个，三个超声波换能器13焊接于挡板11上，与水平夹角成15°，三个超声波换能器13之间的夹角互成120°，超声波换能器的频率为20～60kHz。

所述的传动装置9包括电机17、联轴器18和齿轮减速器19，齿轮减速器19与电动机17通过联轴器18相连接，齿轮减速器19通过转轴10与超声波海藻干燥架8相连接，转轴10与海藻放置板12采用焊接形式连接。