RU165396U1 - DRYING UNIT - Google Patents

Abstract

1. Сушильная установка, содержащая последовательно соединенные по высушиваемому материалу «холодную» и «теплую» сушильные камеры, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, регенеративным теплообменником и систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенные к «теплой» и «холодной» сушильным камерам, связанным с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен теплообменник, отличающаяся тем, что в качестве дополнительно установленного теплообменника используют рекуперативный теплообменник-утилизатор.2. Сушильная установка по п. 1, отличающаяся тем, что рекуперативный теплообменник, использующий для передачи тепла тепловые трубы, представляет собой набор тепловых труб, собранный в секции, причем испарительные зоны тепловых труб помещены в камере движения нагреваемого теплоносителя, а зоны конденсации находятся в камерах движения греющего теплоносителя, транспортная зона теплоизолирована, зоны испарения и конденсации оснащены оребрением.1. A drying unit comprising “cold” and “warm” drying chambers sequentially connected over the dried material, a heat pump with a cooler-evaporator, a compressor, a heater-condenser, a throttle valve, a regenerative heat exchanger and a drying agent circulation system including a drying agent heater, fan, valves for supplying and discharging the drying agent, connected to the “warm” and “cold” drying chambers associated with the cooler-evaporator and heat-condenser heater a pump circulation system of the drying agent on the line between the condenser-heater and heater, the drying agent additionally installed heat exchanger, characterized in that the further heat exchanger installed using a recuperative heat exchanger utilizator.2. The dryer according to claim 1, characterized in that the recuperative heat exchanger using heat pipes for heat transfer is a set of heat pipes assembled in sections, the evaporation zones of the heat pipes being placed in the movement chamber of the heated coolant, and the condensation zones in the movement cameras heating medium, the transport zone is thermally insulated, the evaporation and condensation zones are equipped with fins.

Description

Полезная модель относится к сушильным установкам и может быть использована в химической, агропромышленном комплексе, лесоперерабатывающей и пищевой промышленности.The utility model relates to drying plants and can be used in the chemical, agricultural, forestry and food industries.

Известные аналоги сушильной установки (ЕР 0459603 A1, RU 2011106551 А) имеют источник тепла прямого или непрямого нагрева, одну или несколько сушильных камер, рекуперативный теплообменник-теплоутилизатор использующий тепловой насос, систему удаления влаги, систему рециркуляции. Общим недостатком является значительное энергопотребление рекуперативных теплообменников-теплоутилизаторов использующих тепловой насос.Known analogues of the drying installation (EP 0459603 A1, RU 2011106551 A) have a direct or indirect heating source, one or more drying chambers, a regenerative heat exchanger-heat exchanger using a heat pump, a moisture removal system, and a recirculation system. A common drawback is the significant energy consumption of recuperative heat exchangers, heat exchangers using a heat pump.

В европейской патентной заявке ЕР 0459603 А1 описана барабанная сушка древесных стружек, в которой выделяющиеся пары (далее - сушильные пары), выходящие из сушилки, возвращают по контуру обратно в сушилку с помощью системы рециркуляции, где они нагреваются непрямым образом посредством нагретого газа, вырабатываемого горелкой, до тех пор, пока их температура не достигнет уровня, необходимого для сушки древесных стружек. Часть сушильных паров отводят по трубопроводу из этого контура и направляют в топочную камеру. Газы, отходящие из топочной камеры (так называемые дымовые или топочные газы), используемые для подогрева сушильных газов с использованием теплообменника, до выпуска в окружающую среду очищают посредством фильтра.In European patent application EP 0459603 A1, drum drying of wood chips is described, in which the emitted vapors (hereinafter referred to as drying vapors) exiting the dryer are recycled back to the dryer using a recirculation system where they are indirectly heated by the heated gas generated by the burner until their temperature reaches the level required for drying wood chips. Part of the drying vapors is diverted through the pipeline from this circuit and sent to the combustion chamber. The gases leaving the combustion chamber (the so-called flue or combustion gases) used to heat the drying gases using a heat exchanger are cleaned by means of a filter before being released into the environment.

Недостатком конструкции является пониженный коэффициент полезного действия вследствие использования промежуточного теплоносителя.The design drawback is the reduced efficiency due to the use of an intermediate coolant.

В патенте RU 2011106551 А. Конструкция имеет сушильную камеру, контур теплового насоса с теплообменником-испарителем и рекуперативным теплообменником-конденсатором, циклон сепарации влаги, систему рециркуляции и источник тепла, включающий систему подачи нагретого сушильного агента в сушильную камеру.In the patent RU 2011106551 A. The design has a drying chamber, a heat pump circuit with a heat exchanger-evaporator and a regenerative heat exchanger-condenser, a moisture separation cyclone, a recirculation system and a heat source that includes a system for supplying a heated drying agent to the drying chamber.

Недостатком конструкции является то, что сушильный агент после сушильной камеры имеет оптимальной достаточно высокую температуру.The design drawback is that the drying agent after the drying chamber has an optimum sufficiently high temperature.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является патент на изобретение RU 2266484 (13) С1, конструкция прототипа содержит последовательно соединенные по высушиваемому материалу предварительную камеру и основную сушильную камеру, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, систему влагоудаления, систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенную к теплой и холодной сушильным камерам, связанную с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен регенеративный теплообменник, подключенный также к выходу сушильного агента из основной сушильной камеры.The closest in technical essence to the claimed solution is the patent for the invention RU 2266484 (13) C1, the prototype design contains a preliminary chamber and a main drying chamber, a heat pump with a cooler-evaporator, a compressor, a heater-condenser, a throttle valve connected in series to the material to be dried, a moisture removal system, a drying agent circulation system, including a drying agent heater, a fan, valves for supplying and discharging a drying agent connected to a warm and In addition to the drying oven, associated with the heat exchanger-evaporator and heater-condenser of the heat pump, a regenerative heat exchanger is also installed on the line between the heater-condenser and the heater of the drying agent, also connected to the outlet of the drying agent from the main drying chamber.

Используемый регенеративный теплообменник-теплоутилизатор требует наличия в нем не менее двух теплообменных камер или вращающейся теплоаккумулирующей насадки с приводом, что увеличивает энергопотребление и снижает надежность.The regenerative heat exchanger-heat exchanger used requires at least two heat exchange chambers or a rotating heat storage nozzle with a drive, which increases energy consumption and reduces reliability.

Задачей полезной модели является повышение тепловой эффективности и надежности системы в целом.The objective of the utility model is to increase the thermal efficiency and reliability of the system as a whole.

Это достигается тем, что в сушильной установке, содержащей последовательно соединенные по высушиваемому материалу «холодную» и «теплую» сушильные камеры, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, регенеративным теплообменником и систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенные к «теплой» и «холодной» сушильным камерам, связанным с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен теплообменник в отличие от прототипа в качестве дополнительно установленного теплообменника используют рекуперативный теплообменник-утилизатор.This is achieved by the fact that in a drying installation that contains “cold” and “warm” drying chambers, a heat pump with a cooler-evaporator, a compressor, a heater-condenser, a throttle valve, a regenerative heat exchanger and a drying agent circulation system including drying agent heater, fan, drying agent supply and exhaust valves connected to the “warm” and “cold” drying chambers associated with the cooler-evaporator and heater -condenser of the heat pump, in the circulation system of the drying agent, a heat exchanger is additionally installed on the line between the heater-condenser and the heater of the drying agent, in contrast to the prototype, a regenerative heat exchanger-heat exchanger is used as an additionally installed heat exchanger.

Рекуперативный теплообменник, использующий для передачи тепла тепловые трубы, представляет собой набор тепловых труб, собранный в секции, причем испарительные зоны тепловых труб помещены в камере движения нагреваемого теплоносителя, а зоны конденсации находятся в камерах движения греющего теплоносителя, транспортная зона теплоизолирована, зоны испарения и конденсации оснащенны оребрением.A recuperative heat exchanger that uses heat pipes to transfer heat is a set of heat pipes assembled in sections, and the evaporation zones of heat pipes are placed in the movement chamber of the heated coolant, and the condensation zones are in the movement chambers of the heating coolant, the transport zone is insulated, the evaporation and condensation zones equipped with fins.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности теплообменника, так как рекуперативный теплообменник-теплоутилизатор даже при разрушении отдельных контуров способен передавать тепло недопуская смешения газообразных теплоносителей. Этот вид теплообменника необходим для обеспечения возможности функционирования наиболее экономичных фреоновых тепловых насосов, теплообменник повышает эффективность использования отводимых низкопотенциальных тепловых ресурсов, а также дает возможность иметь более высокую температуру отводимых газов после камеры сушки, (для сушки щепы например - 120-150°C), а предельная температура высокотемпературной части фреоновых тепловых насосов не может превышать 120°C из-за разложения фреона, что значительно ограничивает температуру как в сушильной камере, так и отводимых газов, что требует увеличения продолжительности сушки за счет более «мягких» режимов.The technical result of the utility model is to increase the reliability of the heat exchanger, since a recuperative heat exchanger-heat exchanger even with the destruction of individual circuits is able to transfer heat without mixing gas gaseous fluids. This type of heat exchanger is necessary to enable the most economical Freon heat pumps to operate, the heat exchanger increases the efficiency of the use of low-grade heat resources and also makes it possible to have a higher temperature of the exhaust gases after the drying chamber, (for example, 120-150 ° C for drying chips) and the maximum temperature of the high-temperature part of freon heat pumps cannot exceed 120 ° C due to the decomposition of freon, which significantly limits the temperature as in the drying the chamber, and exhaust gases, which requires an increase in the drying time due to more “soft” modes.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого изобретения - сушильная установка.In FIG. 1 shows a diagram of the invention - a drying unit.

Установка содержит последовательно соединенные по сушильному агенту охладитель-испаритель 1, "холодную" сушильную камеру 2, нагреватель-конденсатор 3, рекуперативный теплообменник-теплоутилизатор 4, нагреватель СА 5, "теплую" сушильную камеру 6, вентилятор 7. Установка содержит также систему циркуляции хладагента, выполненную в виде теплового насоса с компрессором 8, нагревателем-конденсатором 3, дроссель-вентилем 9, регенеративным теплообменником 10, охладителем-испарителем 1. "Холодная" сушильная камера 2 и "теплая" сушильная камера 6 установлены последовательно по ходу движения высушиваемого продукта. В установке предусмотрены вентиль 11 для выпуска отработанного воздуха, вентиль 12 подачи наружного СА. Рекуперативный теплообменник использующий для передачи тепла тепловые трубы, представляет собой набор тепловых труб собранный в секции, причем испарительные зоны тепловых труб помещены в камеры движения нагреваемого теплоносителя, а зоны конденсации должны находится в камерах движения греющего теплоносителя, транспортная зона теплоизолирована, зоны испарения и конденсации могут оснащаться оребрением.The installation comprises a cooler-evaporator 1, a “cold” drying chamber 2, a heater-condenser 3, a regenerative heat exchanger-heat exchanger 4, a heater CA 5, a “warm” drying chamber 6, a fan 7 connected in series through a drying agent, and the installation also contains a refrigerant circulation system made in the form of a heat pump with compressor 8, heater-condenser 3, throttle valve 9, regenerative heat exchanger 10, cooler-evaporator 1. The “cold” drying chamber 2 and the “warm” drying chamber 6 are installed enes sequentially while moving the product to be dried. The installation includes a valve 11 for exhausting exhaust air, a valve 12 for supplying an external SA. A recuperative heat exchanger using heat pipes to transfer heat is a set of heat pipes assembled in sections, and the evaporation zones of heat pipes are placed in the movement chambers of the heated coolant, and the condensation zones must be in the movement chambers of the heating coolant, the transport zone is insulated, the evaporation and condensation zones can equipped with fins.

Установка работает следующим образом. В сушильные камеры 2 и 6 при помощи конвейера последовательно подается продукт, подлежащий сушке. В контур циркуляции сушильного агента через вентиль 12 подается СА с помощью вентилятора 7. СА поступает в охладитель-испаритель 1, где он осушается и охлаждается, конденсируя влагу на холодной поверхности охладителя-испарителя. В рекуперативном теплообменнике высокотемпературный газ, обтекая сборку тепловых труб, нагревает зону испарения и промежуточный тепловой агент проходя через транспортную зону, конденсируясь, отдает тепло нагреваемому газу, перенос тепла от одного теплоносителя к другому проходит с использованием фазового перехода промежуточного теплоносителя.Installation works as follows. In the drying chambers 2 and 6, by means of a conveyor, the product to be dried is sequentially fed. In the circulation loop of the drying agent through the valve 12, the CA is supplied by the fan 7. The CA enters the cooler-evaporator 1, where it is dried and cooled, condensing moisture on the cold surface of the cooler-evaporator. In a recuperative heat exchanger, high-temperature gas, flowing around the assembly of heat pipes, heats the evaporation zone and the intermediate heat agent passes through the transport zone, condenses, transfers heat to the heated gas, heat transfer from one heat carrier to another is carried out using the phase transition of the intermediate heat carrier.

Использование сушильной установки с рекуперативным теплообменником позволяет повысить надежность и снизить энергозатраты за счет снижения продолжительности сушки.Using a drying unit with a recuperative heat exchanger can increase reliability and reduce energy consumption by reducing the drying time.

Claims (2)

1. Сушильная установка, содержащая последовательно соединенные по высушиваемому материалу «холодную» и «теплую» сушильные камеры, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, регенеративным теплообменником и систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенные к «теплой» и «холодной» сушильным камерам, связанным с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен теплообменник, отличающаяся тем, что в качестве дополнительно установленного теплообменника используют рекуперативный теплообменник-утилизатор.1. A drying unit comprising “cold” and “warm” drying chambers sequentially connected over the dried material, a heat pump with a cooler-evaporator, a compressor, a heater-condenser, a throttle valve, a regenerative heat exchanger and a drying agent circulation system including a drying agent heater, fan, valves for supplying and discharging the drying agent, connected to the “warm” and “cold” drying chambers associated with the cooler-evaporator and heat-condenser heater a pump circulation system of the drying agent on the line between the condenser-heater and heater, the drying agent additionally installed heat exchanger, characterized in that the further heat exchanger installed using recuperative heat recovery heat exchanger. 2. Сушильная установка по п. 1, отличающаяся тем, что рекуперативный теплообменник, использующий для передачи тепла тепловые трубы, представляет собой набор тепловых труб, собранный в секции, причем испарительные зоны тепловых труб помещены в камере движения нагреваемого теплоносителя, а зоны конденсации находятся в камерах движения греющего теплоносителя, транспортная зона теплоизолирована, зоны испарения и конденсации оснащены оребрением.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that the recuperative heat exchanger using heat pipes for heat transfer is a set of heat pipes assembled in sections, the evaporation zones of heat pipes being placed in the movement chamber of the heated coolant, and the condensation zones movement heat carrier chambers, the transport zone is thermally insulated, the evaporation and condensation zones are equipped with fins.

Images