CN111023791A - 一种烘干废热再利用一体化装置 - Google Patents

Abstract

一种烘干废热再利用一体化装置，包括干燥器(1)、介质处理器(2)、压缩机(3)、喷淋器(4)和热交换器(6)，所述干燥器(1)上部设有废气出口(13)，所述废气出口(13)一端连接介质处理器(2)，所述介质处理器(2)后面连接压缩机(3)，所述压缩机(3)通过管路与热交换器(6)相连，所述压缩机(3)出口端连接有喷淋器(4)，所述喷淋器(4)与热交换器(6)之间的管道上连接有启动热源(5)，所述热交换器(6)与干燥器(1)相连，本***将废气出口(13)排出的热湿气压缩后重返干燥器，实现了能量的循环利用，自动化程度高，绿色环保。

Description

一种烘干废热再利用一体化装置

技术领域

本发明涉及干燥技术领域的节能环保新技术，具体涉及一种烘干废热再利用一体化装置。

背景技术

现在的烘干过程中通过对物料的干燥，使物料中的湿分汽化逸出，以获得规定含湿量的固体物料。而在此过程中产生了大量的废气(热湿气)，废气中含有大量的潜热，如果将废气直接排放至空气中，不仅污染了大气环境，也造成了大量能源的浪费。现有技术中也有通过喷淋或换热来回收部分热量的。例如专利号为CN 202709697U，名称为沸腾干燥设备所排废气的热量回收装置中，提供了一种热回收器，热回收器内设有热交换面，干燥器中的废气进入热回收器后，热交换面吸收废气放出的热量，然后将废气排出进入大气层。此类方法仅能回收部分热量，回收热量少，仍有部分热量浪费。而且，热交换面使用时间长了之后，热交换性能急剧下降，会造成大量废气无法回收而直接排放到空气中，造成环境污染问题。

另外，现有技术中还有专门针对传导式干燥器中排放的饱和蒸汽进行回收利用的方法，但局限性大，只能应用于真空干燥器，适用范围不广。

发明内容

本发明主要是针对上述烘干过程中产生的热湿气仅能回收部分热量，回收热量少，回收热量设备不完善，存在热量浪费和环境污染的问题，提供了一种新型烘干废热再利用一体化装置，将包括饱和蒸汽在内的所有热湿气压缩后重返干燥器，实现了能量的循环利用，自动化程度高，适用范围广，且绿色环保。

本发明的技术方案如下：

一种烘干废热再利用一体化装置，包括干燥器、介质处理器、压缩机、喷淋器和热交换器，所述干燥器上部设有废气出口，所述废气出口一端连接介质处理器，所述介质处理器中设有过滤器，能够过滤废气中的杂质，所述介质处理器后面连接压缩机，所述压缩机通过管路与热交换器相连，所述压缩机出口端连接有喷淋器，所述喷淋器与热交换器之间的管道上连接有启动热源，所述热交换器与干燥器相连，连接方式既可以是外接式，也可以是内嵌式，在喷淋器(4)后产生的高温热湿气经热交换器(6)冷凝释放热量对干燥器(1)内的物料进行干燥，干燥过程中产生废气从废气出口(13)排出，所述热交换器(6)排液口一端连接有蒸汽冷凝水管道(61)，冷凝水进入二级回收单元中进行再次处理。

进一步的，所述干燥器包括但不限于以下种类：箱式干燥器、立式干燥器、隧道式干燥器、桨叶式干燥器、网带式干燥器、沸腾床、双锥回转真空式干燥器、传导式干燥器、耙式干燥器、盘式干燥器、滚筒干燥器、气流干燥器、闪蒸干燥器、喷雾干燥器、振动流化床、微波干燥器、红外线干燥器。

进一步的，所述介质处理器包括但不限于以下种类：旋风除尘器、滤筒除尘器、布袋除尘器、静电除尘器、水膜除尘器。

进一步的，所述压缩机包括但不限于以下种类：螺杆压缩机、罗茨压缩机、离心压缩机、涡旋压缩机、活塞压缩机。

进一步的，所述压缩机包括多个可调节温度段，且至少包括80℃以下的温度段，可适用于大多数物料的干燥。优选的，所述可调节温度段包括80℃以下，80-100℃，100-120℃，120-140℃和140℃以上，可产生不同温度的蒸汽，适用范围广。

进一步的，所述喷淋器包括喷淋泵和水，所述水可以使用自来水、纯净水、冷凝水、回收水等。

进一步的，所述启动热源包括燃煤、燃气、燃油锅炉，电阻锅炉，谷电蓄热，电磁锅炉，热泵或太阳能中的一种或多种。

进一步的，所述热交换器包括列管式换热器或翅片管式换热器等。

如上所述的烘干废热再利用一体化装置，所述热交换器排液口一端连接有蒸汽冷凝水管道，所述蒸汽冷凝水管道另一端连接气液分离器，可将热交换器内产生的热的冷凝水进行重复利用。

进一步的，所述热交换器远离干燥器一端连接有风机，用于加快热交换器中高温干空气的流出，所述气液分离器的气体出口一端与风机相连，将热风进行再利用。

进一步的，所述气液分离器的液体出口一端连接另一台热交换器，所述热交换器的进口端连接空气源，出口端连接风机。热的冷凝水经此处热交换器与空气换热后变为低温冷凝水流出，可用于其他生产工艺中。

如上所述的烘干废热再利用一体化装置，所述热交换器一端连接有蒸汽冷凝水管道，所述蒸汽冷凝水管道后端连接有闪蒸罐。

优选的，所述蒸汽冷凝水管道和闪蒸罐之间连接有增压器，将蒸汽冷凝水管道中的热蒸汽加压后引入闪蒸罐中。

进一步的，所述闪蒸罐的回收蒸汽出口一端连接至介质处理器。

进一步的，所述闪蒸罐通过抽真空管道与气液分离器相连，所述气液分离器后端连接有真空泵。

进一步的，所述干燥器一端连接有不凝气管道，所述不凝气管道与气液分离器相连，所述气液分离器的液体出口一端与蒸汽冷凝水管道相连。

本发明的有益效果在于：

1、本发明公开的烘干废热再利用一体化装置，热蒸汽经介质处理器、压缩机、热交换器后重返干燥器，将低品位热能转换为高品位热能，实现了能量的循环利用，自动化程度高，且占地面积小，高效节能。

2、本发明公开的烘干废热再利用一体化装置，可应用于多种干燥器，能对包括饱和蒸汽在内的所有热湿气(水蒸气含量0-100％)进行干燥，应用范围广。

3、本发明公开的烘干废热再利用一体化装置，压缩机可调节温度段包括80℃以下，80-100℃，100-120℃，120-140℃和140℃以上，可产生不同温度的蒸汽，适用范围广，可广泛应用于供暖、干燥行业。

4、本发明公开的烘干废热再利用一体化装置，热交换器产生的热冷凝水，可继续进行回收利用，最大限度的回收全部废气废热，减少了烘干的热湿废汽对周围环境的无序排放，尤其对那些有污染因子的物料如能通过封闭利用后就彻底解决排污问题，可更好的保护环境。

5、本发明公开的烘干废热再利用一体化装置，整个循环利用过程不消耗燃气、燃油，无燃烧、***的危险，且带电部分与水流部分相互隔离，无漏电危险，安全可靠。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为本实施例1的烘干废热再利用一体化装置的结构示意图；

图2为本实施例2的的烘干废热再利用一体化装置的结构示意图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、干燥器，11、物料进口，12、物料出口，13、废气出口，14、不凝气管道，2、介质处理器，3、压缩机，4、喷淋器，5、启动热源，6、热交换器，61、蒸汽冷凝水管道，7、气液分离器，71、冷介质进口，72、冷介质出口，73、不凝气出口，8，闪蒸罐，81、盘管换热器，82、出水口，83、回收蒸汽出口，84、抽真空管道，9、增压器，10、风机。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例1

参见图1，图1为本实施例的烘干废热再利用一体化装置的结构示意图，包括干燥器1、介质处理器2、压缩机33、喷淋器4和热交换器6，所述干燥器1上部设有物料进口11和废气出口13，下部设有物料出口12，高温热蒸汽对干燥器1内的物料进行烘干后，从废气出口13排出。所述干燥器1包括常用的箱式干燥器、立式干燥器等，可对含水率0-100％的所有物料进行烘干，烘干后物料的含水率可在0-100％之间进行调节。

进一步的，所述废气出口13一端连接介质处理器2，所述介质处理器2中设有过滤器，能够过滤废气中的杂质，所述介质处理器2包括但不限于以下种类：旋风除尘器、滤筒除尘器、布袋除尘器、静电除尘器。

进一步的，所述介质处理器2后面连接压缩机3，所述压缩机3通过管路与热交换器6相连，所述压缩机3能将过滤后的中低温热湿气压缩为高温高压气体输送至热交换器6中进行换热。

进一步的，所述压缩机3包括但不限于以下种类：螺杆压缩机、罗茨压缩机、离心压缩机、涡旋压缩机、活塞压缩机。

在本实施例中，所述压缩机3包括5个可调节温度段，分别为80℃以下，80-100℃，100-120℃，120-140℃和140℃以上，可产生不同温度的蒸汽，适应不同的烘干需求，适用范围广。

进一步的，所述压缩机3出口端连接有喷淋器4，所述喷淋器4包括喷淋泵和水，所述水可以使用自来水、纯净水、冷凝水、回收水等。由于压缩机3压缩后产生的高温热湿气为过热气，通过喷淋器4喷水可将过热气转化为饱和气，以供后面使用。

进一步的，所述喷淋器4与热交换器6之间的管道上连接有启动热源5，所述启动热源5包括燃煤、燃气、燃油锅炉，电阻锅炉，谷电蓄热，电磁锅炉，热泵或太阳能中的一种或多种。

在本实施例中，所述热交换器6外接在干燥器1上，饱和蒸汽经过热交换器6换热后进入干燥器1内对其内部的物料进行干燥，然后从废气出口13排出。所述热交换器6可采用列管式换热器或翅片管式换热器等。

进一步的，所述热交换器6远离干燥器1一端连接有风机10，所述风机10可加快热交换器6中高温干空气的流出。

进一步的，所述热交换器6排液口一端连接有蒸汽冷凝水管道61，所述蒸汽冷凝水管道61另一端连接气液分离器7，可将热交换器6内产生的热的冷凝水进行重复利用。

进一步的，所述气液分离器7的气体出口一端与风机10相连，将热风进行再利用。所述气液分离器7的液体出口一端连接另一台热交换器6，该热交换器6的进口端连接空气源，出口端连接风机10。热的冷凝水经此处热交换器6与空气换热后变为低温冷凝水流出，制得的低温冷凝水可用于其他生产工艺中。

实施例2

实施例1中热交换器6是外接在干燥器1上的，本实施例中的热交换器6内嵌在干燥器1内，通过在热交换器6后连接二级蒸汽回收单元的方式实现热蒸汽的循环利用。

下面结合图2，本实施例中的二级蒸汽回收单元包括闪蒸罐8，所述热交换器6通过蒸汽冷凝水管道61与闪蒸罐8连接。优选的，所述蒸汽冷凝水管道61和闪蒸罐8之间还连接有增压器9，所述增压器9将蒸汽冷凝水管道61中的热蒸汽加压后引入闪蒸罐8中。

进一步的，所述闪蒸罐8内设有盘管换热器81，所述盘管换热器81内通有蒸汽、热水、或导热油等载热介质，经增压器9导入的高压饱和水进入闪蒸罐8后由于压力的突然降低变为低压水蒸气和饱和水，所述低压水蒸气从闪蒸罐8上方的回收蒸汽出口83一端输送至介质处理器2中进行循环应用，所述饱和水自闪蒸罐8下方的出水口82流出，可用于其他工序使用。

进一步的，所述闪蒸罐8通过抽真空管道84与气液分离器7相连，所述气液分离器7后端连接有真空泵，以保持闪蒸罐8内的真空度。

进一步的，所述干燥器1一端连接有不凝气管道14，所述不凝气管道14与气液分离器7相连，所述气液分离器7上设有冷介质进口71和冷介质出口72，可分离出不凝气和饱和水，分离出的不凝气自不凝气出口73排出，分离出的饱和水自液体出口一端流至蒸汽冷凝水管道61内。

本实施例未提及的其他特征，均可与实施例1相同，不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，包括干燥器(1)、介质处理器(2)、压缩机(3)、喷淋器(4)和热交换器(6)，所述干燥器(1)上部设有废气出口(13)，所述废气出口(13)一端连接介质处理器(2)，所述介质处理器(2)中设有过滤器，能够过滤废气中的杂质，所述介质处理器(2)后面连接压缩机(3)，所述压缩机(3)通过管路与热交换器(6)相连，所述压缩机(3)出口端连接有喷淋器(4)，所述喷淋器(4)与热交换器(6)之间的管道上连接有启动热源(5)，所述热交换器(6)与干燥器(1)相连，在喷淋器(4)后产生的高温热湿气经热交换器(6)冷凝释放热量对干燥器(1)内的物料进行干燥，干燥过程中产生废气从废气出口(13)排出，所述热交换器(6)排液口一端连接有蒸汽冷凝水管道(61)，冷凝水进入二级回收单元中进行再次处理。

2.根据权利要求1所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述压缩机(3)包括多个可调节温度段，且至少包括80℃以下的温度段。

3.根据权利要求1或2所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述热交换器(6)排液口一端连接有蒸汽冷凝水管道(61)，所述蒸汽冷凝水管道(61)另一端连接气液分离器(7)。

4.根据权利要求3所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述热交换器(6)远离干燥器(1)一端连接有风机(10)，所述气液分离器(7)的气体出口一端与风机(10)相连。

5.根据权利要求4所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述气液分离器(7)的液体出口一端连接另一台热交换器(6)，所述热交换器(6)的进口端连接空气源，出口端连接风机(10)。

6.根据权利要求1或2所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述热交换器(6)一端连接有蒸汽冷凝水管道(61)，所述蒸汽冷凝水管道(61)后端连接有闪蒸罐(8)。

7.根据权利要求6所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述蒸汽冷凝水管道(61)和闪蒸罐(8)之间连接有增压器(9)。

8.根据权利要求6所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述闪蒸罐(8)的回收蒸汽出口(83)一端连接至介质处理器(2)。

9.根据权利要求6所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述闪蒸罐(8)通过抽真空管道(84)与气液分离器(7)相连，所述气液分离器(7)后端连接有真空泵。

10.根据权利要求9所述的一种烘干废热再利用一体化装置，其特征在于，所述气液分离器(7)的液体出口一端与蒸汽冷凝水管道(61)相连。

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