(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210997234.2 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 农业农村 部南京农业机 械化研究所 地址 210014 江苏省南京市玄武区中山门 大街柳营10 0号 (72)发明人 颜建春　魏海　谢焕雄　吴惠昌　 高学梅　游兆延　王申莹　张会娟　 王建楠　刘敏基　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 李倩 (51)Int.Cl. F26B 17/12(2006.01) F26B 3/02(2006.01) F26B 3/30(2006.01)F26B 21/00(2006.01) F26B 25/00(2006.01) F26B 25/22(2006.01) A23B 9/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于石墨烯远红外和空气对流耦合的 粮食干燥系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于石墨烯远红外和空 气对流耦合的粮食干燥系统， 包括多级依次串 联 的干燥模块， 每级干燥模块均包括缓苏段、 出风 段、 石墨烯远红外加热段和进风段， 进风段上下 两端均设有石墨烯远红外加热段和出风段； 缓苏 段为上下开口的中空腔体， 进风段包括上下开口 的进风腔体， 进风腔体一侧侧壁上设有进风口， 进风腔体内还设有与进风口一一对应设置的进 风通道， 每个进风口均连通有进风通道， 进风口 与离心风机的出风口连接， 进风通道的侧壁呈多 孔结构， 多孔结构 的孔径小于粮食的外径； 石墨 烯远红外加热段包括腔体以及 多块竖向、 等距设 置在腔体内的石墨烯辐射板， 相邻石墨烯辐射板 之间的间隙宽度大于三个粮食籽粒的长度； 出风 段包括上下开口的出风腔体以及设置在出风腔 体内的出风管道， 出风管道端部的出风口分别位 于出风腔体相对设置的侧壁上， 出风管道的侧壁呈多孔结构， 多孔结构 的孔径小于粮食的外径； 进风通道和出风管道均包括呈锥形的顶部， 锥形 顶部顶升的方向与粮食的流动方向相反。 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 115435575 A 2022.12.06 CN 115435575 A 1.一种基于石墨烯远红外和 空气对流耦合的粮食干燥系统， 其特征在于： 包括多级依 次串联的干燥模块(10)， 每级干燥模块(10)均包括 缓苏段(4)、 出风段(1)、 石墨烯远红外加 热段(2)和进风段(3)， 所述进风段(3)上下两端均设有石墨烯远红外加热段(2)和出风段 (1)； 所述 缓苏段(4)为上下开口的中空腔 体(41)， 所述进风段(3)包括上下开口的进风腔体 (32)， 所述进风腔体(32)一侧侧壁上设有进风口， 所述进风腔体(32)内还设有与进风口一 一对应设置的进风通道(31)， 每个进风口均连通有进风通道(31)， 进风口与离心 风机(5)的 出风口连接， 进风通道(31)的侧壁为多孔结构， 多孔结构的孔径小于粮食的外径； 所述石墨 烯远红外加热段(2)包括腔体(22)以及 多块竖向、 等距设置在腔体(22)内的石墨烯辐射板， 相邻石墨烯辐射板(21)之间设有间隙， 间隙的宽度大于三个粮食籽粒的长度； 所述出风段 (1)包括上下开口的出风腔体(12)以及设置在出风腔体(12)内的出风管道(11)， 出风管道 (11)端部的出风口(13)分别位于出风腔体(12)相对设置的侧壁上， 出风管道(11)的侧壁为 多孔结构， 多孔结构的孔径小于粮食的外径； 所述进风通道(31)和出风管道(11)均包括呈 锥形的顶部， 锥形顶部顶升的方向与粮食的流动方向相反。 2.根据权利要求1所述的基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统， 其特征 在于： 所述进风段(3)上下两端设置的石墨烯远红外加热段(2)和出风段(1)分别为上出风 段(1‑1)、 上石墨烯远红外加热段(2 ‑1)、 下石墨烯远红外加热段(2 ‑2)和下出风段(1 ‑2)； 待 干燥的粮食进入干燥模块(10)， 依次流经缓苏段(4)、 上出风段(1 ‑1)、 上石墨烯远红外加热 段(2‑1)、 进风段(3)、 下石墨烯远红外加热段(2 ‑2)和下出风段(1 ‑2)后， 流出该级干燥模 块。 3.根据权利要求1所述的基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统， 其特征 在于： 所述进风 通道(31)和出风管道(1 1)的横截面呈三角形、 倒V型或五边形中的一种。 4.根据权利要求3所述的基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统， 其特征 在于： 所述进风 通道(31)和出风 通道(11)锥形顶部对应的锥角为6 0～70°。 5.根据权利要求3所述的基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统， 其特征 在于： 所述进风通道(31)与出风管道(11)相互平行设置， 所述进风通道(31)的设置方向与 石墨烯辐射板(21)的设置方向相互垂直。 6.根据权利要求1所述的基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统， 其特征 在于： 所述缓苏段(4)对应中空腔体的高度为600～800mm； 所述出风段(1)对应出风腔体的 高度为200～300mm； 所述石墨烯远红外加热段(2)对应腔体的高度为400～420mm； 所述进风 段(3)对应进风腔体的高度为400～500mm； 粮食在干燥模块中的平均移动速度为5～15cm/ min。 7.根据权利要求1所述的基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统， 其特征 在于： 还包括进 料模块、 提升输送模块、 粮流方向控制模块、 粮流控制模块和卸料模块， 粮流 控制模块位于多级串 联的干燥模块(10)下方； 所述进 料模块通过提升输送模块将粮食送入 多级依次串联的干燥模块中干燥， 干燥后采样对粮食的含水率进行检测， 当检测粮食含水 率符合标准， 则通过提升输送模块将干燥好的粮食通过卸 料模块卸 料， 当检测粮食含水率 不符合标准， 则通过提升输送模块将粮食再循环进入多级依次串联的干燥模块中进行干 燥， 通过控制粮 流控制模块中叶轮的转速来控制粮食在干燥模块中的移动速度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115435575 A 2一种基于石墨烯远红外和空 气对流耦合的粮食干 燥系统 技术领域 [0001]本发明涉及一种基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统。 背景技术 [0002]针对现有石墨烯远红外粮食干燥技术， 干燥时粮食加热与通风排湿分段进行， 存 在物料加热与表层排湿匹配性差的问题， 即远红外加热过程中水分从谷粒内部排到表面后 并不能立即被空气流带走， 必须等到谷物进入通风排湿通道后才能被空气流带走其表面水 分， 因此在干燥阶段谷粒表面水分浓度过高， 影响谷粒内部水分的进一步排出， 从而导致石 墨烯远红外干燥的优势没有得到充分的发挥， 影响干燥过程能量的高效利用和干燥速度的 提升。 发明内容 [0003]发明目的： 本发明目的旨在提供一种粮食远 红外加热干燥与通风排湿能够同时进 行的干燥系统， 从而提升石墨烯远红外干燥粮食的效能和速度， 避免谷粒表层排湿不畅导 致干燥效能下降的问题。 [0004]技术方案： 本发明所述的基于石墨烯远红外和空气对流耦合的粮食干燥系统， 包 括多级依次串联的干燥模块， 每级干燥模块均包括缓苏段、 出风段、 石墨烯远红外加热段和 进风段， 所述进风段上下两端均设有石墨烯远红外加热段和出风段； 所述缓苏段为上下开 口的中空腔体， 所述进风段包括上下开口的进风腔体， 所述进风腔体一侧侧 壁上设有进风 口， 所述进风腔体内还设有与进风口一一对应设置的进风通道， 每个进风口均连通有进风 通道， 进风口与离心 风机的出风口连接， 进风通道的侧壁呈多孔结构， 多孔结构的孔径小于 粮食的外径； 所述石墨烯远红外加热段包括腔体以及多块竖向、 等距设置在腔体内的石墨 烯辐射板， 相 邻石墨烯辐射板之 间设有间隙， 间隙的宽度大于三个粮食籽粒的长度； 所述出 风段包括上下开口的出风腔 体以及设置在出风腔 体内的出风管道， 出风管道端部的出风口 分别位于出风腔体相对设置的侧 壁上， 出风管道的侧 壁呈多孔结构， 多孔结构的孔径小于 粮食的外径； 所述进风通道和出风管道均包括呈锥形 的顶部， 锥形顶部顶升的方向与粮食 的流动方向相反。 [0005]其中， 所述进风段上下两端设置的石墨烯远红外加热段和出风段分别为上出风 段、 上石墨烯远红外加热段、 下石墨烯远红外加热段和下出风段； 待干燥的粮食进入干燥模 块， 依次流经缓苏段、 上出风段、 上石墨烯远红外加热段、 进风段、 下石墨烯远红外加热段和 下出风段后， 流出 该级干燥模块。 [0006]其中， 所述进风通道和出风管道的横截面呈三角形、 倒V型或五边形中的一种， 优 选为倒V型， 一方面节省材料， 一方面通过两个坡面可以使物料顺利地向下流动， 圆形或其 它形状容 易导致物料滞留在风管 上。 [0007]其中， 所述进风通道和出风通道锥形顶部对应的锥角为60～ 70°。 该角度能够使粮 食顺利的下滑， 使粮食不在风管坡面上滞留， 同时该角度也有利于节省风管占用的空间。说　明　书 1/4 页 3 CN 115435575 A 3