一种贮叶间电控柜降温除湿系统

技术领域

本发明涉及烟草贮存电气技术领域，具体是一种贮叶间电控柜降温除湿系统。

背景技术

烟草生产加工行业，由于受到工艺条件要求，制丝车间贮叶间湿度范围60%-75%，温度范围28℃-32℃，再加之生产环境中粉尘污染非常严重，因此防尘、防潮、降温是目前行业内的痛点所在。电控柜本身装有好多较大功率电气设备或者元件，连续工作（全负荷连续工作时长为平均每天16小时）过程中会产生较多热量，再加上这种高温、高湿的闷热环境，不仅影响电气设备的正常工作，加速设备和线路的老化，减少其使用寿命，造成生产断流（由于生产过程属于流水线生产，在批次生产结束前（任务正常完成并结束）不能因设备问题停机，否则属于断流），严重影响产品质量，更有甚者，还会引发火灾。

目前行业内，基本上都是通过增加柜体的密封性（密封胶或者密封条等方式），减少外界环境对柜体内部的粉尘污染；通过风扇不间断工作，使得柜体内外进行换气，使流动的气流带走部分热量，但是湿度太大问题依然没有解决，并且降温过程效率很低，风扇不间断工作增加了电能消耗；或者通过给柜体安装空调降温，虽然在一定程度上解决了温度高、湿度大的问题，但是大大增加了投入成本和电能消耗（每天连续工作长达16小时）。以上方法都无法实现对指定区域定点降温和除湿。

联排电控柜是一种并列设置的多个电控柜，电控柜的数量通常为两个以上，并列电控柜具有节省空间，维护方便的特点。

发明内容

本发明提供了一种贮叶间电控柜降温除湿系统，用于解决现有技术中电控柜除湿降温结构成本高、电能消耗大的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种贮叶间电控柜降温除湿系统，包括：进风管、第一过滤棉、第一制冷片、风机以及进风挡板；

所述进风管设有第一开口以及第二开口，所述风机以及所述第一过滤棉分别固定设置在所述进风管内部；

所述进风管设有集水坑以及排水孔，所述进风管排水孔设置在所述进风管集水坑的最低处，所述第一制冷片固定设置在进风管的集水坑中，所述第一制冷片的冷端设置在所述进风管的内壁一侧，所述第一制冷片的热端设置在所述进风管的外壁一侧；

所述进风挡板与所述进风管一端密封连接，所述进风挡板固定设置在所述风机出风口的一侧，所述进风挡板用于调节所述第二开口的有效截面积。

进一步地，还包括：出风管以及出风挡板；

所述出风管设有第三开口以及第四开口；

所述出风挡板与所述出风管第三开口密封连接，所述出风挡板用于依靠其自重封闭所述第三开口。

进一步地，还包括控制单元，所述控制单元包括：控制器、角度传感器以及温湿度传感器；

所述进风挡板为电动挡板，所述角度传感器用于采集所述出风挡板开口角度信息，所述温湿度传感器用于采集所述出风管的温湿度信息，所述控制器用于根据所述出风挡板开口角度信息以及所述温湿度信息控制所述进风挡板的开口角度，所述控制器还用于根据所述温湿度信息控制所述第一制冷片以及所述风机的启停，所述控制器还用于根据所述温湿度信息控制所述进风挡板的开闭；

所述角度传感器、所述温湿度传感器、所述进风挡板、所述风机以及所述第一制冷片分别与所述控制器电连接。

进一步地，所述控制单元还包括：气压差传感器，所述气压差传感器用于采集所述出风管与外界大气的气压差信息，所述控制器用于根据所述气压差信息调整所述进风挡板的开口角度控制所述出风管管路形成正压，所述气压差传感器与所述控制器电连接。

进一步地，还包括第一阀以及第二阀；

所述第一阀以及所述第二阀均为两位三通阀，所述第一阀的压力口与所述第四开口连通，所述第一阀的第一工作口与外界大气连通，所述第二阀的压力口与所述第一开口连通，所述第二阀的第一工作口与所述第一阀的第二工作口连通，所述第二阀的第二工作口与外界大气连通。

进一步地，所述第一阀以及所述第二阀均为电磁阀，所述控制器还用于切换所述第一阀以及所述第二阀的连通状态，所述第一阀以及所述第二阀分别与所述控制器电连接。

进一步地，还包括：均压隔板，所述均压隔板用于将来自所述风机出风口的动压转变为静压，所述均压隔板设有微孔，所述均压隔板至少为两个，两个相邻设置的均压隔板的微孔交错设置，所述均压隔板设置在风机出风口后方的流道中。

进一步地，还包括第二制冷片，所述第二制冷片热端设置在所述进风管的内壁一侧，所述第二制冷片冷端设置在所述出风管的内壁一侧，所述出风管设有集水坑以及排水孔，所述出风管排水孔设置在所述出风管集水坑的最低处，所述第二制冷片固定设置在出风管的集水坑中。

进一步地，所述控制器还用于根据所述温湿度信息控制所述第二制冷片的启停，所述第二制冷片与所述控制器电连接。

进一步地，所述进风管内部设有除湿剂，所述出风管内部设有第二过滤棉。

本发明的积极效果如下：

一种贮叶间电控柜降温除湿系统，包括：风管、第一过滤棉、第一制冷片、风机以及进风挡板，本发明系统在进风管内部设有第一过滤棉，用于滤除进入配电柜的灰尘，保证了配电柜内部的洁净；进风挡板用于调整进入电控柜的风量大小，还可以通过调整进风挡板的开启角度，均衡多个电控柜之间的风量。制冷片体积小，无噪音，成本低，将进入配电柜前的空气冷却后送入配电柜内部，对配电柜内部的电气进行冷却，降低了因过热导致配电柜内部电气故障的概率。

本发明系统出风管通过出风挡板与电控柜连通，出风挡板依靠自重密封出风管的开口，依靠风力开启出风口，无需控制系统实现自动开启和闭合，结构简单，可靠度高。

本发明系统控制器通过调整进风挡板的开口角度，合理分配多个电控柜的风量大小，对多个电控柜进行独立调节，该系统只设有一套第一制冷片和一套风机，相比为每个电控柜设置独立风机和制冷片而言，成本低、结构简单易于维护和查找问题点。在电控柜温湿度符合设定条件时，控制器控制风机、第一制冷片以及进风挡板关闭，节省了电能，降低了设备的运转磨损消耗。

本发明系统控制单元通过控制进风挡板的开口角度，使得配电柜内部气压始终高于外界大气气压，经过第一过滤棉过滤的洁净空气通过电控柜的缝隙向外溢出，外界的大气则不能进入电控柜内部，外界大气的灰尘不能进入电控柜内部，保证了电控柜内部的洁净度，提高了电控柜内部电气设备的运行寿命。

本发明系统设有第一阀以及第二阀，用于切换系统进风管和出风管的连通状态，一种状态为换气状态，通过引入外部大气对电控柜内部进行冷却干燥，此状态电能消耗少，干燥、降温效果快速。另一种状态为自循环状态，适用于电控柜内部空气质量与设定条件相差不大，外部空气粉尘较多的工况下使用。自循环状态隔离外部大气，防止外部大气进入电控柜，同时应用其自身的第一制冷片进行制冷、除湿。本发明系统控制器还有预定的切换形式，防止人工错误逻辑操作切换到错误的连通状态，导致设备损坏的情况发生。

本发明系统设有均压隔板，均压隔板用于将动态气流转变为静压，经过均压隔板的风压均匀，气流均匀的流向配电箱内部，防止出现气流直吹电气元件，尤其是在冷气直吹电气元件时，会导致电气元件表面水汽凝结，进而造成电气元件损坏的情况发生。

本发明系统设有第二制冷片，该制冷片设置在进风管和出风管之间，用制冷片的热量对电控柜内部进行加热，电控柜内部的水滴蒸发成水蒸气，然后通过第二制冷片凝结成水滴然后排出，第二制冷片同时利用加热和冷凝两种结合的方式对电控柜内部进行除湿操作，除湿效率高，非常适合停送电以后，对电控柜内部进行除湿操作。

本发明系统进风管内部有除湿剂，便于在停电后继续对电控柜内进行干燥除湿。

附图说明

图1为本发明实施方式系统原理图；

图2为本发明实施方式均压隔板立体图；

图3为本发明实施方式控制单元功能框图。

图中：

1进风管；

2第一过滤棉；

3第一制冷片；

4风机；

5进风挡板；

6出风管；

7出风挡板；

8角度传感器；

9气压差传感器；

10第一阀；

11第二阀；

12均压隔板；

13第二制冷片；

14除湿剂；

15第二过滤棉；

16联排电控柜。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，一种贮叶间电控柜降温除湿系统，包括：进风管1、第一过滤棉2、第一制冷片3、风机4以及进风挡板5；

所述进风管1设有第一开口以及第二开口，所述风机4以及所述第一过滤棉2分别固定设置在所述进风管1内部；

所述进风管1设有集水坑以及排水孔，所述进风管1排水孔设置在所述进风管1集水坑的最低处，所述第一制冷片3固定设置在进风管1的集水坑中，所述第一制冷片3的冷端设置在所述进风管1的内壁一侧，所述第一制冷片3的热端设置在所述进风管1的外壁一侧；

所述进风挡板5与所述进风管1一端密封连接，所述进风挡板5固定设置在所述风机4出风口的一侧，所述进风挡板5用于调节所述第二开口的有效截面积。

更为具体地，本实施方式中，联排电控柜16为三个，每个电控柜下方设有进风挡板5，本实施方式进风挡板5角度可调，通过调整进风挡板5的角度，控制进入电控柜内部气流的大小。制冷片工作原理是基于帕尔帖原理，即利用当两种不同的半导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I［A］成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关。第一过滤棉2通常设置在风机4的进风口一侧，进入风机4的空气也是经过过滤的，进风机4不容易积尘。

本发明系统设有风机4以及制冷片，在进风管1内部设有第一过滤棉2，用于滤除进入配电柜的灰尘，保证了配电柜内部的洁净；进风挡板5用于调整进入电控柜的风量大小，还可以通过调整进风挡板5的开启角度，均衡多个电控柜之间的风量。制冷片体积小，无噪音，成本低，将进入配电柜前的空气冷却后送入配电柜内部，对配电柜内部的电气进行冷却，降低了因过热导致配电柜内部电气故障的概率。

进一步地，还包括：出风管6以及出风挡板7；

所述出风管6设有第三开口以及第四开口；

所述出风挡板7与所述出风管6第三开口密封连接，所述出风挡板7用于依靠其自重封闭所述第三开口。

更为具体地，本实施方式中，出风管6通过出风挡板7与电控柜连通，出风挡板7依靠自重密封出风管6的开口，依靠风力开启出风口，无需控制系统实现自动开启和闭合，结构简单，可靠度高。

进一步地，还包括控制单元，所述控制单元包括：控制器、角度传感器8以及温湿度传感器；

所述进风挡板5为电动挡板，所述角度传感器8用于采集所述出风挡板7开口角度信息，所述温湿度传感器用于采集所述出风管的温湿度信息，所述控制器用于根据所述出风挡板7开口角度信息以及所述温湿度信息控制所述进风挡板5的开口角度，所述控制器还用于根据所述温湿度信息控制所述第一制冷片3以及所述风机4的启停，所述控制器还用于根据所述温湿度信息控制所述进风挡板5的开闭；

所述角度传感器8、所述温湿度传感器、所述进风挡板5、所述风机4以及所述第一制冷片3分别与所述控制器电连接。

更为具体地，本实施方式中控制器为以型号为STM32F103RBT6为核心的控制板，温度传感器型号为：DHT22，每个配电柜均设有温湿度传感器，控制器根据温湿度传感器采集的信息为每个电控柜分配制冷风量。如一种应用场景中，左侧配电柜温度高出设定值较多，中间配电柜温度高出较少，右侧配电柜温度适宜，此时，控制器控制第一制冷片3启动，风机4启动，右侧配电柜的进风挡板5关闭，调整左侧配电柜的进风挡板5开口大小使得左侧配电柜的出风挡板7的角度为较大，调整中间配电柜的进风挡板5开口大小使得中间配电柜的出风挡板7的角度为较小。如另一种应用场景中，三个配电柜均温度、湿度适宜，则关闭第一制冷片3，关闭风机4，关闭所有的进风挡板5。

本发明系统控制器通过调整进风挡板5的开口角度，合理分配多个电控柜的风量大小，对多个电控柜进行独立调节，该系统只设有一套第一制冷片3和一套风机4，相比为每个电控柜设置独立风机4和制冷片而言，成本低、结构简单易于维护和查找问题点。在电控柜温湿度符合设定条件时，控制器控制风机4、第一制冷片3以及进风挡板5关闭，节省了电能，降低了设备的运转磨损消耗。

进一步地，所述控制单元还包括：气压差传感器9，所述气压差传感器9用于采集所述出风管6与外界大气的气压差信息，所述控制器用于根据所述气压差信息调整所述进风挡板5的开口角度控制所述出风管6管路形成正压，所述气压差传感器9与所述控制器电连接。

更为具体地，本实施方式中气压差传感器9为两个独立的气压传感器，分别设置在出风管6内部和大气中，控制单元通过控制进风挡板5的开口角度，使得配电柜内部气压始终高于外界大气气压，经过第一过滤棉过滤的洁净空气通过控柜的缝隙向外溢出，外界的大气则不能进入电控柜内部，外界大气的灰尘不能进入电控柜内部，保证了电控柜内部的洁净度，提高了电控柜内部电气设备的运行寿命。

进一步地，还包括第一阀10以及第二阀11；

所述第一阀10以及所述第二阀11均为两位三通阀，所述第一阀10的压力口与所述第四开口连通，所述第一阀10的第一工作口与外界大气连通，所述第二阀11的压力口与所述第一开口连通，所述第二阀11的第一工作口与所述第一阀10的第二工作口连通，所述第二阀11的第二工作口与外界大气连通。

进一步地，所述第一阀10以及所述第二阀11均为电磁阀，所述控制器还用于切换所述第一阀10以及所述第二阀11的连通状态，所述第一阀10以及所述第二阀11分别与所述控制器电连接。

更为具体地，第一阀10以及第二阀11用于切换进风管1和出风管6的连通状态，一种连通状态为换气状态，换气状态时，第一阀10的压力口与第一阀10的第一工作口连通，实现出风管6与外界大气连通，第二阀11的压力口与第二阀11的第二工作口连通，实现进风管1与外界大气连通，本发明系统此时实现由外部大气进气，流经配电柜内部以后，再排向大气，该应用适合于外部大气较为干燥且气温较电控柜内部空气低，电控柜内空气湿度较大或气温较高的场合使用，通过引入外部大气对电控柜内部进行干燥、降温。

另一种连通状态为自循环状态，自循环桩体时，第一阀10的压力口与第一阀10的第二工作口连通，第二阀11的压力口与第二阀11的第一工作口连通，实现由出风管6出风送回到进风管1，实现电控柜的空气往复循环。该应用适合于电控柜内部空气质量与设定条件相差不大，外部空气粉尘较多的场合使用，该应用通过第一制冷片3进行制冷、除湿。

本发明系统设有第一阀10以及第二阀11，用于切换系统进风管1和出风管6的连通状态，一种状态为换气状态，通过引入外部大气对电控柜内部进行冷却干燥，此状态电能消耗少，干燥、降温效果快速。另一种状态为自循环状态，在外部大气湿度或者温度条件较差时，隔离外部大气，防止外部大气进入电控柜，同时应用其自身的第一制冷片3进行制冷、除湿。本发明系统控制器还有预定的切换形式，防止人工错误逻辑操作切换到错误的连通状态，导致设备损坏的情况发生。

进一步地，还包括：均压隔板12，所述均压隔板12用于将来自所述风机4出风口的动压转变为静压，所述均压隔板12设有微孔，所述均压隔板12至少为两个，两个相邻设置的均压隔板12的微孔交错设置，所述均压隔板12设置在风机4出风口后方的流道中。

更为具体地，本发明系统设有均压隔板12，本实施方式中，均压隔板12设置在出风挡板7出风口一侧，均压隔板12用于将动态气流转变为静压，经过均压隔板12的风压均匀，气流均匀的流向配电箱内部，防止出现气流直吹电气元件，尤其是在冷气直吹电气元件时，会导致电气元件表面水汽凝结，进而造成电气元件损坏的情况发生。本发明所述微孔为直径不超1mm的孔。

进一步地，还包括第二制冷片13，所述第二制冷片13热端设置在所述进风管1的内壁一侧，所述第二制冷片13冷端设置在所述出风管6的内壁一侧，所述出风管6设有集水坑以及排水孔，所述出风管6排水孔设置在所述出风管6集水坑的最低处，所述第二制冷片13固定设置在出风管6的集水坑中。

进一步地，所述控制器还用于根据所述温湿度信息控制所述第二制冷片13的启停，所述第二制冷片13与所述控制器电连接。

更为具体地，第二制冷片13贯穿设置在两个管路上，冷端设置在出风管6一侧，热端设置在进风管1一侧，其应用场景通常为电控柜内部气温适宜，但温度偏高，外界大气湿度大的场景。

应用时，启动第二制冷片13后，送入电控柜内部的空气为经过第二制冷片13的加热过的热空气，热空气对电控柜内部吹扫后，电控柜内部的凝结水气被加热成为水蒸气，然后排入出风管6，出风管6设有第二制冷片13的冷端，含有水蒸气的空气被该冷端冷却后凝结成水滴，最终被集水坑收集，从排水口排出。

本发明系统设有第二制冷片13，该制冷片设置在进风管1和出风管6之间，用制冷片的热量对电控柜内部进行加热，电控柜内部的水滴蒸发成水蒸气，然后通过第二制冷片13凝结成水滴然后排出，第二制冷片13同时利用加热和冷凝两种结合的方式对电控柜内部进行除湿操作，除湿效率高，非常适合停送电以后，对电控柜内部进行除湿操作。

进一步地，所述进风管1内部设有除湿剂14，所述出风管6内部设有第二过滤棉15。

更为具体地，进风管1内部有除湿剂14，便于在停电后继续对电控柜内进行干燥除湿，出风管6设有第二过滤棉15，减少电控柜内部的细颗粒物最终排向大气，更为环保。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。