一種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝，包括有熱風(fēng)減溫、除濕、熱能轉(zhuǎn)移、升溫、干燥和熱能回收綜合利用六個工藝環(huán)節(jié)；在減溫環(huán)節(jié)將回風(fēng)溫度減至水蒸氣露點之下，在除濕環(huán)節(jié)分離并去除凝結(jié)的水分，在熱能轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)吸收轉(zhuǎn)移熱能，將熱能直接回饋使用或轉(zhuǎn)移再利用，在升溫環(huán)節(jié)利用回饋的熱能和冷凝水顯熱升溫干進風(fēng)，在干燥環(huán)節(jié)以升溫后的高溫干進風(fēng)對濕物料進行干燥；在熱能回收綜合利用環(huán)節(jié)收集除濕凝結(jié)的較高溫度的水分，回收工藝系統(tǒng)發(fā)生熱風(fēng)降溫、干燥中斷或終止/中止時的熱能，同時收集系統(tǒng)內(nèi)外產(chǎn)生的其它余能。本發(fā)明干燥效率高，減少或不外排回風(fēng)，能夠充分利用干燥過程中產(chǎn)生的各種余能，特別是對易于損失的熱能進行回收利用。
【專利說明】一種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱風(fēng)干燥【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥工藝系統(tǒng)，是將部分或全部高濕回風(fēng)(吸納水分后從干燥裝置出來的熱風(fēng))排放到系統(tǒng)外，再通過補充新熱源加熱新“干”空氣維持干燥系統(tǒng)正常運行，能耗大，運行費用高?，F(xiàn)有技術(shù)中已有利用熱泵除濕干燥原理，使回風(fēng)在干燥室與熱泵干燥機間閉式循環(huán)，減小熱能消耗的技術(shù)，但缺少充分的熱能回收與綜合利用手段，存在熱能損失，總體能源利用率低、節(jié)能效果差。此外，在干燥過程中，未回收利用系統(tǒng)熱風(fēng)降溫使用、干燥中斷或終(中)止等情況時除濕的熱能，充分利用冷凝水的潛熱、顯熱困難，往往外排較高溫度的冷凝水，造成熱能的損失和浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種干燥效率高，減少或不外排回風(fēng)，能夠充分利用干燥過程中產(chǎn)生的各種余能，特別是對易于損失的熱能進行回收利用的熱風(fēng)封閉循環(huán)干燥節(jié)能工藝及系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0005]一種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝，包括有熱風(fēng)減溫、除濕、熱能轉(zhuǎn)移、升溫、干燥和熱能回收綜合利用六個工藝環(huán)節(jié)；在減溫環(huán)節(jié)將回風(fēng)溫度減至水蒸氣露點之下，在除濕環(huán)節(jié)分離并去除凝結(jié)的水分，在熱能轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)吸收轉(zhuǎn)移熱能，將熱能直接回饋使用或轉(zhuǎn)移再利用，在升溫環(huán)節(jié)利用回饋的熱能和冷凝水顯熱升溫干進風(fēng)，在干燥環(huán)節(jié)以升溫后的高溫干進風(fēng)對濕物料進行干燥；在熱能回收綜合利用環(huán)節(jié)收集除濕凝結(jié)的較高溫度的水分，回收工藝系統(tǒng)發(fā)生熱風(fēng)降溫、干燥中斷或終止/中止時的熱能，同時收集系統(tǒng)內(nèi)外產(chǎn)生的其它余能，并按熱能介質(zhì)分類加以利用。
[0006]本發(fā)明工藝在減溫環(huán)節(jié)將回風(fēng)溫度控制在30?260°C，升溫環(huán)節(jié)將進風(fēng)溫度控制在 40 ?280°C。
[0007]—種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)由熱風(fēng)除濕干燥構(gòu)件與熱能綜合利用組件組合而成，包括有封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路、熱能轉(zhuǎn)移環(huán)路、余熱收集回用環(huán)路、冷凝水顯潛熱收集回用環(huán)路、熱水收集綜合利用網(wǎng)路；系統(tǒng)中包括至少二組位于封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路、余熱收集回用環(huán)路、冷凝水顯熱收集回用環(huán)路內(nèi)的壓縮式熱泵，通過三通切換閥切換熱介質(zhì)流向；系統(tǒng)中還包括至少一組噴射式熱泵及閃蒸罐，至少一個閃蒸罐內(nèi)置蒸發(fā)器。
[0008]相比現(xiàn)用技術(shù)，本發(fā)明熱風(fēng)“干度”大、吸濕性強，干燥效率高，可控性強，系統(tǒng)設(shè)備投資小，可以有效利用干燥過程中產(chǎn)生的各種余能，顯著提高能源利用率，降低干燥費用和系統(tǒng)運行成本?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是全熱風(fēng)除濕封閉循環(huán)干燥工藝流程框圖；
[0010]圖2是旁路式熱風(fēng)除濕封閉循環(huán)干燥工藝流程框圖；
[0011]圖3是熱風(fēng)封閉循環(huán)干燥節(jié)能工藝的一種造紙用干燥系統(tǒng)組成圖；
[0012]圖4是熱風(fēng)封閉循環(huán)干燥節(jié)能工藝的另一種造紙用干燥系統(tǒng)組成圖；
[0013]圖5是熱風(fēng)封閉循環(huán)干燥節(jié)能工藝的一種松散物料干燥系統(tǒng)組成圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明的熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝包括有熱風(fēng)減溫、除濕、熱能轉(zhuǎn)移、升溫、干燥和熱能回收綜合利用六個工藝環(huán)節(jié)；在減溫環(huán)節(jié)將回風(fēng)溫度減至水蒸氣露點之下，在除濕環(huán)節(jié)分離并去除凝結(jié)的水分，在熱能轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)吸收轉(zhuǎn)移熱能，將熱能直接回饋使用或轉(zhuǎn)移再利用，在升溫環(huán)節(jié)利用回饋的熱能和冷凝水顯熱升溫干進風(fēng)，在干燥環(huán)節(jié)以升溫后的高溫干進風(fēng)對濕物料進行干燥；在熱能回收綜合利用環(huán)節(jié)收集除濕凝結(jié)的較高溫度的水分，回收工藝系統(tǒng)發(fā)生熱風(fēng)降溫、干燥中斷或終止/中止時的熱能，同時收集系統(tǒng)內(nèi)外產(chǎn)生的其它余能，并按熱能介質(zhì)分類加以利用。
[0015]本發(fā)明回風(fēng)溫度控制在30?260°C，進風(fēng)溫度控制在40?280°C，依據(jù)干燥物料的性質(zhì)和要求確定干燥適宜溫度，并按照環(huán)境條件和單位時間物料干燥量，通過計算具體選擇風(fēng)量、風(fēng)壓和風(fēng)速等參數(shù)。對于松散物料需要進行風(fēng)、料分離，連續(xù)干燥的物料應(yīng)減少熱風(fēng)和熱能外漏，保持干燥總體處于適當(dāng)?shù)呢?fù)壓狀態(tài)下。
[0016]本發(fā)明節(jié)能工藝分為二種形式:一為全熱風(fēng)除濕封閉循環(huán)干燥工藝，二為旁路式熱風(fēng)除濕封閉循環(huán)干燥工藝。
[0017]如圖1所示，全部回風(fēng)通過熱風(fēng)減溫環(huán)節(jié)、除濕環(huán)節(jié)、升溫(增溫)環(huán)節(jié)，并在干燥環(huán)節(jié)中循環(huán)使用。熱能轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié):除轉(zhuǎn)移吸收減溫環(huán)節(jié)的熱能直接回饋給升溫(增溫)環(huán)節(jié)夕卜，還轉(zhuǎn)移高溫冷凝水的顯熱給升溫(增溫)環(huán)節(jié)，另可將吸收減溫環(huán)節(jié)的熱能轉(zhuǎn)移至熱能回收綜合利用環(huán)節(jié)；熱能回收綜合利用環(huán)節(jié):收集熱能轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移來的熱能，回收除濕環(huán)節(jié)凝結(jié)水及系統(tǒng)內(nèi)外的余能，對汽、水進行分離，高溫冷凝水潛熱閃蒸為二次蒸汽經(jīng)蒸汽品質(zhì)提升過程成為次高壓蒸汽用于升溫(增溫)環(huán)節(jié)或其他用汽點，高溫冷凝水顯熱由熱能轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移至升溫(增溫)環(huán)節(jié)使用，最后的低溫水再用于浸泡原料等。新熱源(電、蒸汽)用于低壓蒸汽品質(zhì)提升，其熱能補充物料帶走和不可回收損失的熱能，保持工藝熱能需求平衡。
[0018]圖2所示為圖1的另一種擴展工藝，該工藝適用于對部分熱風(fēng)除濕、在進風(fēng)中混合使用除濕熱風(fēng)的情況?；仫L(fēng)分為兩部分，一部分回風(fēng)經(jīng)過除濕環(huán)節(jié)除濕，另一部分不需除濕，兩部分混合增溫成為高溫進風(fēng)循環(huán)使用。升溫(增溫)環(huán)節(jié)分為針對除濕部分的升溫環(huán)節(jié)和混合進風(fēng)的增溫環(huán)節(jié)。在回風(fēng)濕度低而不需除濕時，全部回風(fēng)直接增溫后循環(huán)使用。
[0019]本發(fā)明所述熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能系統(tǒng)由熱風(fēng)除濕干燥構(gòu)件與熱能綜合利用組件組合而成，包括有封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路、熱能轉(zhuǎn)移環(huán)路、余熱收集回用環(huán)路、冷凝水顯潛熱收集回用環(huán)路、熱水收集綜合利用網(wǎng)路；系統(tǒng)中包括至少二組位于封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路、余熱收集回用環(huán)路、冷凝水顯熱收集回用環(huán)路內(nèi)的壓縮式熱泵，通過三通切換閥切換熱介質(zhì)流向；系統(tǒng)中還包括至少一組噴射式熱泵及閃蒸罐，至少一個閃蒸罐內(nèi)置蒸發(fā)器。
[0020]圖3所示為采用熱風(fēng)封閉循環(huán)干燥節(jié)能工藝的一種造紙用干燥系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含干燥箱1、減溫器2、除濕器3、升溫器4、顯熱升溫器5、增溫?zé)峤粨Q器6、循環(huán)風(fēng)機7、蒸發(fā)器8、冷凝器9、冷凝器10、壓縮機11、節(jié)流閥12、三通切換閥13、三通切換閥14、水冷凝器15、儲水罐16、壓縮機17、節(jié)流閥18、閃蒸罐19、噴射式熱泵20、閃蒸罐21、蒸發(fā)器22、噴射式熱泵23、電控設(shè)備24、烘缸27、托輥28、毛毯29及其它用于收集利用熱能的設(shè)備。干燥裝置I是一種造紙和造紙法再造煙葉行業(yè)普遍使用的干燥裝置箱，由上箱體la、下箱體Ib組成。濕紙頁25從上箱體la、下箱體Ib中間結(jié)合部一端引入，在由循環(huán)風(fēng)機7從上箱體la、下箱體Ib —端側(cè)吹入的干熱進風(fēng)的作用下，發(fā)生熱冷交換、水分蒸發(fā)，含較高水分的低溫?zé)犸L(fēng)以循環(huán)風(fēng)機7抽力從上箱體la、下箱體Ib另一端側(cè)抽出為回風(fēng)，干紙頁26從上箱體la、下箱體Ib中間結(jié)合部另一端進入引出。
[0021 ] 系統(tǒng)中，干燥箱1、減溫器2、除濕器3、升溫器4、顯熱升溫器5、增溫?zé)峤粨Q器6、循環(huán)風(fēng)機7和若干風(fēng)管、閥等組成封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路，封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路上串聯(lián)顯熱升溫器5。由壓縮式熱泵的蒸發(fā)器8、冷凝器9、壓縮機11、節(jié)流閥12、三通切換閥13、三通切換閥14和若干熱介質(zhì)管等組成熱風(fēng)熱能轉(zhuǎn)移環(huán)路。由蒸發(fā)器8、壓縮機11、節(jié)流閥12、三通切換閥13、三通切換閥14、水冷凝器15和若干熱介質(zhì)管等組成余熱收集環(huán)路。由顯熱升溫器5、蒸發(fā)器21、冷凝器10、壓縮機17、節(jié)流閥18和若干熱介質(zhì)管等組成冷凝水顯熱收集回用環(huán)路。由噴射式熱泵20與閃蒸罐19、增溫?zé)峤粨Q器6和若干管道、閥等組成冷凝水潛熱收集回用環(huán)路。由除濕器3與儲水罐16、閃蒸罐19、閃蒸罐22、增溫?zé)峤粨Q器6和若干凝結(jié)(冷凝)水管等組成熱水收集綜合利用網(wǎng)路。蒸發(fā)器8、冷凝器9分別內(nèi)置于減溫器2、升溫器4中，冷凝器19內(nèi)置于顯熱升溫器5中，水冷凝器13內(nèi)置于儲水罐16中，蒸發(fā)器21內(nèi)置于閃蒸罐22中，三通切換閥6、三通切換閥7用于切換熱風(fēng)熱能轉(zhuǎn)移環(huán)路和余熱收集回用環(huán)路。由閃蒸罐19收集來自增溫?zé)峤粨Q器6的高溫冷凝水，此處冷凝水顯熱最大，因而由噴射式熱泵20使用新高壓蒸汽提升閃蒸罐19出來的二次蒸汽成為次高壓蒸汽，供增溫?zé)峤粨Q器6使用。閃蒸罐22使用來自閃蒸罐19較低溫度的冷凝水，其潛熱產(chǎn)生的二次蒸汽由冷凝水潛熱收集回用環(huán)路噴射式熱泵23通過新高壓蒸汽提升供其它用汽壓力低的用汽點使用，其顯熱由冷凝水顯熱收集回用環(huán)路供封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路使用，因閃蒸罐22內(nèi)置蒸發(fā)器21的吸熱作用實現(xiàn)冷凝水再次減溫，最終變?yōu)榈蜏責(zé)崴c儲水罐16的出來的熱水混合供原料浸泡等使用。
[0022]圖4所示為采用熱風(fēng)封閉循環(huán)干燥節(jié)能工藝的另一種造紙用干燥系統(tǒng)。干燥裝置I是造紙工業(yè)和再造煙葉行業(yè)普遍使用的高速熱風(fēng)罩(又稱呼吸罩、楊克罩)，該節(jié)能系統(tǒng)與圖3主要不同之處在于:僅采用一個內(nèi)置蒸發(fā)器21的閃蒸罐22，閃蒸罐22收集來自增溫?zé)峤粨Q器6的高溫冷凝水，其潛熱產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)冷凝水潛熱收集回用環(huán)路的噴射式熱泵20再用于增溫?zé)峤粨Q器6，顯熱經(jīng)冷凝水顯熱收集回用環(huán)路顯熱升溫器5用于封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路。
[0023]圖5所示為采用熱風(fēng)封閉循環(huán)干燥節(jié)能工藝的一種松散物料干燥系統(tǒng)。干燥裝置I是用于干燥松散物料的工作箱，該節(jié)能系統(tǒng)與圖3構(gòu)成相似。實際應(yīng)用中，根據(jù)物料性質(zhì)、干燥要求，選用不同的組合形式。
[0024]本發(fā)明利用熱風(fēng)除濕干燥原理和熱能綜合利用技術(shù)，提供了一種適用性廣、能耗低的熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝及系統(tǒng)。可廣泛應(yīng)用于造紙、木材、食品、制藥、化工等行業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝，其特征在于，包括有熱風(fēng)減溫、除濕、熱能轉(zhuǎn)移、升溫、干燥和熱能回收綜合利用六個工藝環(huán)節(jié)；在減溫環(huán)節(jié)將回風(fēng)溫度減至水蒸氣露點之下，在除濕環(huán)節(jié)分離并去除凝結(jié)的水分，在熱能轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)吸收轉(zhuǎn)移熱能，將熱能直接回饋使用或轉(zhuǎn)移再利用，在升溫環(huán)節(jié)利用回饋的熱能和冷凝水顯熱升溫干進風(fēng)，在干燥環(huán)節(jié)以升溫后的高溫干進風(fēng)對濕物料進行干燥；在熱能回收綜合利用環(huán)節(jié)收集除濕凝結(jié)的較高溫度的水分，回收工藝系統(tǒng)發(fā)生熱風(fēng)降溫、干燥中斷或終止/中止時的熱能，同時收集系統(tǒng)內(nèi)外產(chǎn)生的其它余能，并按熱能介質(zhì)分類加以利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝，其特征在于，在減溫環(huán)節(jié)將回風(fēng)溫度控制在30?260°C，升溫環(huán)節(jié)將進風(fēng)溫度控制在40?280°C。
3.采用如權(quán)利要求1所述一種熱風(fēng)封閉循環(huán)高效干燥節(jié)能工藝的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由熱風(fēng)除濕干燥構(gòu)件與熱能綜合利用組件組合而成，包括有封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路、熱能轉(zhuǎn)移環(huán)路、余熱收集回用環(huán)路、冷凝水顯潛熱收集回用環(huán)路、熱水收集綜合利用網(wǎng)路；系統(tǒng)中包括至少二組位于封閉熱風(fēng)干燥節(jié)能環(huán)路、余熱收集回用環(huán)路、冷凝水顯熱收集回用環(huán)路內(nèi)的壓縮式熱泵，通過三通切換閥切換熱介質(zhì)流向；系統(tǒng)中還包括至少一組噴射式熱泵及閃蒸罐，至少一個閃蒸罐內(nèi)置蒸發(fā)器。
【文檔編號】F26B3/02GK103743196SQ201310680719
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】郭維平, 余紅濤, 徐廣晉, 劉建平, 關(guān)平 申請人:云南中煙昆船瑞升科技有限公司