CN208975454U - 一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，包括：干燥机，其自上而下依次设置有缓苏段、干燥段、冷却段、排粮段、排粮口；并且所述干燥段两侧从上之下设置有多个连通的管道；提升机，其设置在所述干燥机外侧，呈竖直分布，并且所述提升机能够将谷物从底端提升至顶端，使谷物进入所述干燥机；输送机，其连接所述提升机底端与所述干燥机排粮口；多个干燥风机，其出口端与分别与所述干燥段的一侧管道连通；多个加热器，其出口端分别与所述干燥风机的入口端连通；冷凝器，其入口端与所述干燥段的另一侧管道连通；所述冷凝器内设置有换热管；混风室，其入口端与所述冷凝器出口连通，出口端分别连通所述加热器的入口端。

Description

一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置

技术领域

本实用新型涉及粮食干燥领域，尤其涉及一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置。

背景技术

目前，我国粮食烘干装备面临了降低成本和减少污染两大互相矛盾的技术难题。首先，要求尽快以高清洁高成本的电热干燥技术替代高污染低成本的燃煤干燥技术；另一方面，将我国的粮食烘干机热耗指标在 6688kJ/kg·H₂O～9196kJ/kg·H₂O，降低到国外先进的粮食烘干机热耗指标在 4180～5016kJ/kg·H₂O甚至更低。

现行粮食干燥机排出的废气温度一般在30～60℃，湿度在50％～85％，中型粮食干燥机日排放量近200万m³，市场上的部分粮食烘干机采用了尾气余热回收工艺，主要是利用干燥段的下部和冷却段的尾气，还有大约二分之一至三分之二干燥段尾气没有回收利用，更谈不上冷凝增热即深度利用尾气潜热了。

近几年发展起来的热泵烘干机，虽然满足节能环保的要求，但是存在以下一些局限：要求环境温度在5～40℃之间，不适合寒冷地区，而且体积大、投资大、烘干效率低，且难于提供85℃以上温度的干燥介质。

实用新型内容

本实用新型为解决目前的技术不足之处，提供了一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，将干燥段分为多段干燥，并将尾气回收冷凝后混合循环利用，提高能源利用率和干燥效率。

本实用新型的另一目的是通过调节冷空气和冷凝气的比例来提高换热效率。

本实用新型提供的技术方案为：一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，包括：

干燥机，其自上而下依次设置有缓苏段、干燥段、冷却段、排粮段、排粮口；并且所述干燥段两侧及冷却段两侧设置有多个连通的管道；

提升机，其设置在所述干燥机外侧，呈竖直分布，并且所述提升机能够将谷物从底端提升至顶端，使谷物进入所述干燥机；

输送机，其连接所述提升机底端与所述干燥机排粮口；

冷却风机，其入口端与所述冷却段的一侧管道连通；

多个干燥风机，其出口端与分别与所述干燥段的一侧管道连通；

多个加热器，其出口端分别与所述干燥风机的入口端连通；

冷凝器，其入口端与所述干燥段和所述冷却段的另一侧管道连通；所述冷凝器内设置有换热管；

混风室，其入口端与所述冷凝器出口连通，出口端分别连通所述加热器的入口端。

优选的是，还包括：

冷凝风机，其设置在所述换热管的出口端；

进风口，其设置在所述换热管入口处，所述进风口包括冷空气进风口和冷凝气进风口，所述冷凝气进风口连通所述冷凝器的出口，所述冷空气进风口连通外界空气。

优选的是，还包括：

排潮引风机，其与所述冷凝器连接，并且所述排潮引风机上设置有排潮口。

优选的是，还包括

喷淋泵，其设置在所述冷凝器内上方；

水箱，其设置在所述冷凝器的排水口，与所述喷淋泵连接。

优选的是，

所述冷凝器上设置有溢流口，用于排出冷却水；

并且所述溢流口与所述水箱连通。

优选的是，

所述冷凝器底部设置刮泥机。

优选的是，

所述排粮段设置有排粮机构，所述排粮机构包括叶轮，并且所述叶轮旋转带动位于叶轮上方的谷物运动到叶轮下方进而从所述排粮口排出。

优选的是，

所述冷凝器的换热结构为S型。

优选的是，

所述冷凝风机为引风机。

优选的是，

所述干燥机上端缓苏段内设置有料位传感器。

本实用新型所述的有益效果：1)改变了传统连续式粮食烘干机尾气不回收，或者只回收一部分的情形，使干燥介质形成了封闭循环，大大减少了能量传递的不可逆损失，加强了有效用能，达到节能40％以上。采用低成本电热清洁烘干替代高污染燃煤烘干；2)采用了冷凝水自动循环喷淋换热器清洗单元，为多级冷凝增热换热器增加了冷凝水清洗循环***，可及时清洗换热管上的灰尘和泥土，尽可能减少其对换热效率的影响，并同时起到消除尾气从粮食中带入的灰尘和泥土的作用；3)通过控制冷空气入口和冷凝气入口的半径来调节外界冷空气和冷凝气的比例，以此来提高换热效率。

附图说明

图1为本实用新型的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置结构图。

图2为本实用新型的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置俯视图。

图3为本实用新型的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-3所示，本实用新型的一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置包括进粮、启动干燥介质循环、启动冷凝增热、启动喷淋除泥、测积温调速度、测水修正积温等部分组成。干燥机110，其自上而下依次设置有有缓苏段、干燥段、冷却段、排粮段、排粮口，在干燥段两侧从上至下以及冷却段设置有多个连通的管道111，冷却段两侧也设置管道111。缓苏段用于干燥过程中的谷物储存，干燥段用于谷物加热干燥，冷却段用于冷却谷物，排粮段设置在冷却段底部，排粮口的上方，其能将干燥后的谷物从排粮口排出到干燥机110外。提升机120设置在干燥机110外侧，呈竖直布置，并且提升机120的高度大于干燥机110的高度，在提升机120的底部设置有提粮口，提升机120将从提粮口进入的谷物提升至提升机120的顶端，使谷物进入干燥机110。输送机180连接提升机120底端提粮口与干燥机110排粮口，通过转动方向能够与提粮口相衔接，使从排粮口排出的谷物进入到提粮口。输送机180采用墙板式输送机。在干燥机底部设置有冷却风机112，给干燥段底部即将排出的粮食冷却。

多个干燥风机130的出口端分别与干燥段的一侧管道111连通，为干燥段提供所需温度的热风。干燥风机的数量和管道数量相同。多个加热器140 (包括加热器141、142、143)，其出口分别与干燥风机130(包括干燥风机 131、132、133)的入口端连通，提供均匀、稳定且可精确控制的干燥介质。冷凝器150入口与所述干燥机的另一侧管道分别连通，出口连通所述混风室 160的入口，冷凝器150的换热结构为S型，是干燥段的尾气与换热管内的外界冷空气和一部分尾气冷凝气混合后气体的换热装置，将尾气中的显热和部分潜热回收利用并将尾气除湿。喷淋泵153设置在冷凝器150内，喷淋泵 153通过水泵156连通，将冷凝水通过水泵156喷射到S型冷凝器150的每个换热管外表面，以除去干燥段尾气冷凝后留在换热管外表面的灰尘和泥土，且冷凝器150的换热管下方设置有刮泥机190，及时清理冷凝器底部的淤泥、杂质等，使冷凝器能够有效的运行。冷凝器用过一段时间后内部需要清洗除垢，清洗水通过清洗水溢流口154排出。

在冷凝器的换热管的入口端设置有进风口155，进风口155包括冷空气进风口和冷凝气进风口，所述冷凝气进风口连通所述冷凝器的出口，回收部分冷凝后气体，所述冷空气进风口连通外界空气。冷凝风机170设置在所述换热管的出口端，并且冷凝风机为引风式风机，其可以在换热管内形成负压，从而使得换热管的进风口155处的外界冷空气及冷凝后气体进入。同时，在冷凝气进风口和冷空气进风口处分别设置控制电门，并且由开关控制电门的开启和关闭(以及开启面积的大小)，从而控制冷凝气进风口和冷空气进风口的开口大小。将两处进来的气流混合，进入换热管内换热，防止换热管结冰。冷凝风机170为变频风机，将冷凝气与外界冷空气按比例配比，调节换热管的进风口155处风温在0℃以上，干燥机尾气露点温度以下，排潮引风机151 与冷凝器150连接，并且排潮引风机151上设置有排潮口152。冷凝器150 壳程湿度达到85％时启动排潮引风机151排潮，此时排入大气的尾气已经经过冷凝放热及除尘处理。冷凝器150上设置有溢流口154，用于排出干净的冷却水；并且溢流口154与所述水箱的连通，回收利用冷却水。排粮段设置有排粮机构，所述排粮机构包括叶轮，并且所述叶轮旋转带动位于叶轮上方的谷物运动到叶轮下方进而从所述排粮口排出。干燥机110上部缓苏段内设置有上、下料位传感器。冷凝器150上设置有常闭式百叶窗157，当潮引风机151工作时，常闭式百叶窗157打开。

节能工艺方法主要包括进粮、启动干燥介质循环、启动冷凝增热、启动喷淋除泥、测积温调速度、测水修正积温等部分组成，进粮过程如下：启动提升机给干燥风机从顶部上粮，料位器满粮报警后，料位控制提升机处于间歇进粮状态，维持***作业的粮食连续流动；启动干燥介质循环：启动干燥风机、加热器，使干燥气流Q_d在干燥风机、干燥机、冷凝器、混风室160和加热器之间形成了封闭循环；启动冷凝增热：启动冷凝风机，根据冷凝后干燥气体的温、湿度，实时调节冷凝风机的频率以及冷空气进风口和冷凝气进风口处电门开启大小，来调节冷凝器的干燥气流Q，进行高效而适量的冷凝；启动喷淋除泥：启动刮泥机，及时清理冷凝器底部的淤泥、杂质等，使冷凝器能够有效的运行；测积温调速度：***运行过程中，检测并计算***的等效积温值，自动调节干燥机排粮速度；测水修正积温：在线检测干燥过程中粮食水分，自动修正积温设定值。冷凝循环增热连续式谷物干燥设备包括：加热器，用于提供稳定、可靠、可控的热能，进而加热干燥气流Q_d，接在干燥风机一端，干燥风机将通过加热器加热后的干燥气流Q_d再分别鼓入连续式粮食烘干机的三个干燥段，进行热风干燥过程，提升机用于将粮食提升到烘干机的顶部，实现从顶部上粮的作业和工作过程中间歇上粮作业，干燥段排出的干燥气流Q_d进入多级冷凝器，在多级冷凝器内，干燥气流Q_d冷凝放热并和从进风口进入多级冷凝器换热管内的外界空气与冷凝气流的混合气体交换热量，即流过冷凝器的干燥气流Q_d中的水蒸气由气态变成液态放出汽化潜热，同时干燥气流Q_d的湿含量降低，此时，通过调节冷凝风机的频率可实时控制干燥气流Q_d的冷凝强度，以调节干燥介质的温湿度并利于干燥作业，多级冷凝器壳程湿度达到85％时启动排潮引风机排潮，此时排入大气的烘干机尾气已经经过冷凝放热及除尘处理，是低温较干净的气体，多级冷凝器工作过程中，清洗喷淋管组不断将通过水泵抽出的冷凝水喷射到多级冷凝器的每个换热管外表面，以除去干燥气流Q_d从粮食中带入的并附着在换热管外表面的灰尘和泥土，同时刮泥机及时清除冷凝器底部的淤泥，冷凝器用过一段时间后，内部需要清洗除垢，清洗水通过清洗水出口排出，干燥到预定水分的粮食通过干粮输送机输送到储粮装置。

作为本实用新型的另一实施例还包括，整个***配备一套控制柜，控制柜内的控制***连接控制整个烘干***的各个部件装置的协同工作，加热器 140提供准确、均匀的烘干机所需温度的热风，温度数据可实时准确的反馈给控制***，热风机130、提升机120、干燥机110、输送机180、水泵156 都通过控制***控制并同时开启工作，通过变频冷凝风机170和控制冷凝气与外界冷空气的混合比例以使冷凝器管程入口温度控制在0℃以上，尾气露点温度以下，从而保证换热管上的冷凝水不结冰，冷凝器150出口和入口安装温湿度传感器，实时检测冷凝器壳程的气体湿度不超过85％，超过时就启动排潮引风机151排潮。通过控制柜的控制***自动调节冷凝风机风量，改变冷凝强度，使冷凝强度和干燥效率最优；通过全干燥机等效积温测量和干燥机出口水分检测，自动调节排粮电机转速实现干燥作业粮食流量的自动调节。在干燥段内设置有多个温湿度传感器，在冷凝器的进出口以及换热管的进出口也分别设置温度、湿度传感器，并都与控制***连接，实现实时监测。

将连续式干燥机干燥段和冷却段的尾气通过冷凝器冷凝增热降湿之后全部回收利用循环，再(电)加热，再进入干燥段，形成空气源封闭循环或干燥热介质循环；清洗喷淋管组和水泵构成冷凝水清洗循环，不断清洗换热管，防止尾气从粮食中带入的灰尘和泥土粘附在换热管表面降低换热效率；通过控制***自动调节冷凝风机风量，改变冷凝强度，使冷凝强度和干燥效率最优；通过全干燥机等效积温测量和干燥机出口水分检测，自动调节排粮电机转速实现干燥作业粮食流量的自动调节。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，包括：

干燥机，其自上而下依次设置有缓苏段、干燥段、冷却段、排粮段、排粮口；并且所述干燥段两侧及冷却段两侧设置有多个连通的管道；

提升机，其设置在所述干燥机外侧，呈竖直分布，并且所述提升机能够将谷物从底端提升至顶端，使谷物进入所述干燥机；

输送机，其连接所述提升机底端与所述干燥机排粮口；

冷却风机，其入口端与所述冷却段的一侧管道连通；

多个干燥风机，其出口端与分别与所述干燥段的一侧管道连通；

多个加热器，其出口端分别与所述干燥风机的入口端连通；

冷凝器，其入口端与所述干燥段和所述冷却段的另一侧管道连通；所述冷凝器内设置有换热管；

混风室，其入口端与所述冷凝器出口连通，出口端分别连通所述加热器的入口端。

2.根据权利要求1所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，还包括：

冷凝风机，其设置在所述换热管的出口端；

进风口，其设置在所述换热管入口处，所述进风口包括冷空气进风口和冷凝气进风口，所述冷凝气进风口连通所述冷凝器的出口，所述冷空气进风口连通外界空气。

3.根据权利要求1所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，还包括：

排潮引风机，其与所述冷凝器连接，并且所述排潮引风机上设置有排潮口。

4.根据权利要求1所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，还包括

喷淋泵，其设置在所述冷凝器内上方；

水箱，其设置在所述冷凝器的排水口，与所述喷淋泵连接。

5.根据权利要求4所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，

所述冷凝器上设置有溢流口，用于排出冷却水；

并且所述溢流口与所述水箱连通。

6.根据权利要求1所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，

所述冷凝器底部设置刮泥机。

7.根据权利要求6所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，

所述排粮段设置有排粮机构，所述排粮机构包括叶轮，并且所述叶轮旋转带动位于叶轮上方的谷物运动到叶轮下方进而从所述排粮口排出。

8.根据权利要求1所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，

所述冷凝器的换热结构为S型。

9.根据权利要求2所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，

所述冷凝风机为引风机。

10.根据权利要求9所述的冷凝循环增热连续式变温谷物干燥节能装置，其特征在于，

所述干燥机上端缓苏段内设置有料位传感器。