CN202902753U - 内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置，属于干燥技术领域。包括内热式流化床、闪蒸罐、干式除尘器、机械式压缩机以及加湿器；内热式流化床的蒸汽入口与蒸汽总管连通，内热式流化床的冷凝水出口与闪蒸罐的入口连通，闪蒸罐冷凝水出口与加湿器的冷凝水入口连通；内热式流化床的废热蒸汽出口与干式除尘器连通，干式除尘器的蒸汽出口以及闪蒸罐的蒸汽出口与机械式压缩机的蒸汽入口连通；机械式压缩机的过热蒸汽出口设置两路管道分别与内热式流化床和加湿器的蒸汽入口连通；加湿器的蒸汽出口连通到内热式流化床蒸汽入口。本实用新型用过热蒸汽作为流化干燥介质，不仅能够对湿物料进行二次干燥，而且还解决了不凝气的问题。

Description

内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置

技术领域

本实用新型属于干燥技术领域，具体的说是一种能够利用内热式流化床废热蒸汽的干燥装置。 

背景技术

物料干燥作业是各行业重要的生产过程之一，其目的是利用加热的方式除去产品或半成品中的湿份，使物料更便于运输、储存或进一步加工和使用。物料干燥的过程是一个能耗较大的生产过程，对我国这样能源相对不足的国家来说，发展节能型干燥技术和挖掘现有干燥技术的节能潜力，是一个非常重要的任务，为此中国专利文献CN102435016A及CN102506573A公开了一种利用压缩式热泵回收干燥器废热蒸汽的方法，本方法是利用压缩式热泵将低品质的废热蒸汽压缩为高品质的蒸汽，再返回干燥器中循环利用的新技术。现将此技术应用至内热式流化床干燥器中，并对此工艺进行改进。内热式流化床干燥器，是在流化床床层内埋设内加热器，干燥过程所需热量主要是由内置换热器提供，而内热式流化床干燥需要的流化干燥介质（一般为热风）则需要由另外的装置给空气加热而产生，还消耗额外的能量，并且***中由于空气的不断引入而难免产生不凝气，不凝气体是指在工作状态下无法重新凝结为液态工质的气体，不凝气的存在会使压缩机的效率降低。另外，现有内热式流化床中使用的热风仅起携带水分、维持床层颗粒正常流态化作用，热风作为流化干燥介质，干燥后带出的水蒸汽利用困难，且尾气中夹带的杂质不容易处理。 

实用新型内容

 本实用新型需要解决的技术问题是提供一种流化干燥介质不止带走水分、维持床层颗粒正常流态化作用，还对内热式流化床内的湿物料进行二次干燥的内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置，采用本实用新型进行物料干燥，可以提高干燥效率，减低干燥成本。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是： 

内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置，包括用于烘干湿物料的内热式流化床、用于闪蒸内热式流化床的冷凝水出口排出的冷凝水的闪蒸罐、用于对内热式流化床的废热蒸汽出口排出的废热蒸汽进行除尘的干式除尘器、用于将干式除尘器排出的洁净蒸汽以及闪蒸罐闪蒸出的蒸汽压缩为过热蒸汽的机械式压缩机以及对过热蒸汽加湿的加湿器；

所述内热式流化床的蒸汽入口与为内热式流化床输送烘干用饱和蒸汽的蒸汽总管连通，所述内热式流化床的冷凝水出口通过管道与闪蒸罐的入口连通，所述闪蒸罐冷凝水出口通过管道经冷凝水泵与加湿器的冷凝水入口连通；

内热式流化床的废热蒸汽出口通过管道与干式除尘器连通，干式除尘器的蒸汽出口以及闪蒸罐的蒸汽出口通过管道与机械式压缩机的蒸汽入口连通；

所述机械式压缩机的过热蒸汽出口设置两路管道分别与内热式流化床和加湿器的蒸汽入口连通；

所述加湿器的蒸汽出口通过管道连通到内热式流化床的蒸汽入口。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是： 

内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置将过热蒸汽作为流化干燥介质，在干燥过程中，过热蒸汽不仅能够带走水分、维持床层颗粒正常流态化作用，还能够对内热式流化床内的湿物料进一步加热和烘干，加强了干燥效果，提高了干燥效率，减低了干燥成本。

内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置中，机械式压缩机的过热蒸汽出口设置两路管道，一路管道与干燥器连通，将机械式压缩机输出的一部分过热蒸汽引入内热式流化床中作为流化干燥介质，不但解决了原来热风作为流化干燥介质带出的水蒸汽利用困难，且尾气中夹带的杂质不容易处理的问题，而且过热蒸汽作为流化干燥介质时，整个***中不再因流化干燥介质的需要而额外引入空气，消除了不凝气产生的条件，解决了不凝气的问题。 

与机械式压缩机的过热蒸汽出口连通的另一路管道与加湿器的蒸汽入口连通，将机械式压缩机输出的过热蒸汽输入加湿器，并在加湿器内加湿为饱和蒸汽，返回内热式流化床内循环利用，不但避免了内热式流化床排出的废热蒸汽直接排放到大气中造成污染，还可以减少新鲜蒸汽的用量。 

本实用新型将过热蒸汽作为流化干燥介质，还具有很多其它优点。首先，热容量方面，过热蒸汽比热为1.7kJ/(kg.K)，而空气的比热仅为1.0kJ/(kg.K)，因此传递相同的热量所需的过热蒸汽量大大小于空气消耗量；热效率方面，热风干燥带出的水蒸汽的热量利用困难，而过热蒸汽干燥由于其排出的废气仍然是水蒸汽，可以进入压缩机进行压缩后循环利用。 

内热式流化床干燥器排放出的废热蒸汽本来就是干燥***的产物，采用机械式压缩机将废热蒸汽压缩成为过热蒸汽作为流化干燥介质，省去了额外生产流化干燥介质的装置和能量，降低了成本。 

过热蒸汽代替空气作为流化干燥介质，对于容易***和失火的物料干燥尤其适用。 

附图说明

图1是本实用新型的布置示意图。 

其中，1、内热式流化床，2、干式除尘器，3、闪蒸罐，4、冷凝水泵，5、机械式压缩机，6、加湿器。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明： 

如图1所示，内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置，包括内热式流化床1、干式除尘器2、闪蒸罐3、冷凝水泵4、机械式压缩机5和加湿器6。

其中内热式流化床1为烘干湿物料的设备，内热式流化床1的蒸汽入口与蒸汽总管连通，蒸汽总管内的饱和蒸汽输送给内热式流化床1的加热管内，用于对湿物料进行加热和烘干。来自蒸汽总管的饱和蒸汽通过内热式流化床1后，一部分转变为冷凝水，从内热式流化床1的冷凝水出口输出。内热式流化床1的物料入口用于往内热式流化床1中不断补充湿物料，湿物料在内热式流化床1内被加热、除湿、烘干后成为干物料，从内热式流化床1的物料出口排出。 

闪蒸罐3用于闪蒸冷凝水，内热式流化床1的冷凝水出口通过管道与闪蒸罐3的入口连通，将从内热式流化床1排出的冷凝水输送给闪蒸罐3。闪蒸罐3的冷凝水出口通过管道经冷凝水泵4与加湿器6的冷凝水入口连通。从内热式流化床1出来的冷凝水在闪蒸罐3中闪蒸蒸发出一部分蒸汽，由闪蒸罐3的蒸汽出口排出；闪蒸后剩余的冷凝水通过闪蒸罐3的冷凝水出口经冷凝水泵4输送给加湿器6。 

内热式流化床1的废热蒸汽出口通过管道与干式除尘器2连通，干式除尘器2的蒸汽出口以及闪蒸罐3的蒸汽出口通过管道与机械式压缩机5的蒸汽入口连通。内热式流化床1中的湿物料经通有饱和蒸汽的加热管加热后产生废热蒸汽从废热蒸汽出口排出，经干式除尘器2除尘转化为洁净蒸汽，与闪蒸罐3闪蒸出的蒸汽汇合到一起，共同输入进机械式压缩机5，经机械式压缩机5压缩成为过热蒸汽。连接机械式压缩机5的蒸汽入口的管道上还设置有放空阀，用于排放本装置开始工作时产生的极少量的不凝气。 

机械式压缩机5的过热蒸汽出口设置两路管道，一路管道与内热式流化床1连通，即从机械式压缩机5输出的一部分过热蒸汽返回内热式流化床1中作为流化干燥介质；另一路管道与加湿器6的蒸汽入口连通，将机械式压缩机5输出的另一部分过热蒸汽输送给加湿器6，在加湿器6内经剩余冷凝水加湿为饱和蒸汽。 

加湿器6的蒸汽出口通过管道连通到内热式流化床1的蒸汽入口，在加湿器6中生成的饱和蒸汽返回到内热式流化床1的加热管对内热式流化床1内的湿物料进行加热、烘干，废热蒸汽得以循环利用。 

本实用新型的生产流程为： 

a、干燥过程：将来自蒸汽总管的饱和蒸汽通入内热式流化床1的加热管内，再将湿物料连续的加到内热式流化床1中，饱和蒸汽对湿物料加热后一部分转化为冷凝水，由内热式流化床1的冷凝水出口排出。湿物料由饱和蒸汽加热、烘干后变成干物料由内热式流化床1的物料出口排出，同时蒸发出一定量的废热蒸汽由内热式流化床1的废热蒸汽出口排出。在本实施例中饱和蒸汽的温度在110℃~120℃之间，压力在0.04~0.1MpaG之间。蒸发出的废热蒸汽为常压下温度为100℃左右。

b、闪蒸过程：内热式流化床1的冷凝水出口排出的冷凝水通入闪蒸罐3中，闪蒸出与闪蒸罐3同温度、同压力的一定量的低压蒸汽，由闪蒸罐3的蒸汽出口排出。闪蒸后剩余的与闪蒸罐3同温度、同压力的冷凝水通过冷凝水泵4一部分通入加湿器6，另外一部分则从管道输出用于加热其他物料或者回锅炉回用。在本实施例中，闪蒸罐3、闪蒸罐3中闪蒸出的低压蒸汽以及闪蒸后剩余的冷凝水的温度为常压下95℃~105℃。  

c、除尘过程：从内热式流化床1的废热蒸汽出口排出的废热蒸汽夹带了一定量的灰尘，故首先将其通入干式除尘器2中进行除尘。废热蒸汽从干式除尘器2的蒸汽入口进入，灰尘则从干式除尘器2的灰尘出口排出。经过除尘的洁净蒸汽从干式除尘器2的蒸汽出口排出，与闪蒸罐3闪蒸出的低压蒸汽汇合，共同输入机械式压缩机5。              

d、压缩过程：将闪蒸罐3的蒸汽出口排出的低压蒸汽与干式除尘器2排出的洁净蒸汽一起通入机械式压缩机5压缩成为过热蒸汽。在本实施例中，机械式压缩机5压缩后的过热蒸汽温度在140℃~160℃之间，机械式压缩机5的压缩比在1.3~1.8之间，消耗功率在25kW~35kW之间。

e、流化干燥过程：压缩后的过热蒸汽一部分通入内热式流化床1中作为流化干燥介质，将湿物料干燥过程中逸出的湿份迅速带走，还进一步强化加热和干燥过程，并防止湿气在内热式流化床1筒体内壁和排气管道中结露。降温后的这部分过热蒸汽成为饱和蒸汽与湿物料蒸发出的废热蒸汽一起通入干式除尘器2循环利用。 

f、加湿过程：通常内热式流化床1中采用饱和蒸汽对物料进行加热，具有换热效率高的优点，因此要将剩余的过热蒸汽通入加湿器6中采用闪蒸罐3排出的冷凝水将其加湿为饱和蒸汽，加湿液体采用闪蒸罐剩余冷凝水，回收冷凝水热量。在本实施例中，加湿后的饱和蒸汽温度在110℃~120℃之间，压力在0.04 MpaG ~0.1MpaG之间。 

h、循环过程：加湿后的饱和蒸汽返回内热式流化床1中进行循环利用，此时蒸汽总管只需补充少量的蒸汽即可满足生产需要。在本实施例中，可以节省60%~70%左右的饱和蒸汽。 

Claims (1)

1.内热式流化床废热蒸汽循环利用生产装置，其特征在于：包括用于烘干湿物料的内热式流化床（1）、用于闪蒸内热式流化床（1）的冷凝水出口排出的冷凝水的闪蒸罐（3）、用于对内热式流化床（1）的废热蒸汽出口排出的废热蒸汽进行除尘的干式除尘器（2）、用于将干式除尘器（2）排出的洁净蒸汽以及闪蒸罐（3）闪蒸出的蒸汽压缩为过热蒸汽的机械式压缩机（5）以及对过热蒸汽加湿的加湿器（6）；

所述内热式流化床（1）的蒸汽入口与为内热式流化床（1）输送烘干用饱和蒸汽的蒸汽总管连通，所述内热式流化床（1）的冷凝水出口通过管道与闪蒸罐（3）的入口连通，所述闪蒸罐（3）冷凝水出口通过管道经冷凝水泵（4）与加湿器（6）的冷凝水入口连通；

所述内热式流化床（1）的废热蒸汽出口通过管道与干式除尘器（2）连通，干式除尘器（2）的蒸汽出口以及闪蒸罐（3）的蒸汽出口通过管道与机械式压缩机（5）的蒸汽入口连通；

所述机械式压缩机（5）的过热蒸汽出口设置两路管道分别与内热式流化床（1）和加湿器（6）的蒸汽入口连通；

所述加湿器（6）的蒸汽出口通过管道连通到内热式流化床（1）的蒸汽入口。

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