本發(fā)明涉及烘干技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

短絲纖維是指長度在幾毫米至幾十毫米的纖維，如棉、毛、麻等天然纖維。在短絲纖維加工制作過程中，通常需要對短絲纖維進(jìn)行烘干處于。

而目前熱風(fēng)干燥是一種傳統(tǒng)的短絲纖維干燥方法，它是以加熱后的空氣做媒介，將物料進(jìn)行加熱促進(jìn)水的蒸發(fā)，同時將物料表面水分去除的一種干燥方法，具有投資少、操作簡便的方法，但是，在短絲纖維干燥過程中，烘干用時較長，且空氣溫度難以控制，而短絲纖維的燃點比較低，這就很容易造成短絲纖維的熱損傷或過度氧化，降低短絲產(chǎn)品品質(zhì)。

近幾年，隨著烘干技術(shù)發(fā)展，提出了一種過熱蒸汽干燥法。過熱蒸汽干燥是指利用過熱蒸汽直接與物料接觸而去除水分的一種干燥方式。它具有節(jié)能效果突出，干燥品質(zhì)好，無失火和爆炸的危險，傳熱傳質(zhì)效率高等特點。過熱蒸汽干燥介質(zhì)為蒸汽，無外部傳質(zhì)阻力，干燥效率高，短絲產(chǎn)品品質(zhì)好，且起到殺菌消毒作用。但是，如果直接采用過熱蒸汽對短絲纖維干燥，則很容易由于其水分含量過大，造成短絲纖維相互粘黏，影響其烘干效果。

因此，如何將過熱蒸汽干燥與普通的熱風(fēng)干燥結(jié)合，以形成一種高效、節(jié)能環(huán)保的短絲纖維烘干裝置是目前急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種烘干效果好、能耗低且烘干速率快的熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)，以解決上現(xiàn)有短絲纖維烘干質(zhì)量差、烘干效率低且烘干能耗高的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)，包括干燥室、熱風(fēng)干燥裝置和蒸汽干燥裝置，所述熱風(fēng)干燥裝置包括壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和換熱器，所述風(fēng)機(jī)和換熱器裝設(shè)在所述干燥室內(nèi)，且所述壓縮機(jī)與所述換熱器的輸入端相連通；所述蒸汽干燥裝置包括蒸汽發(fā)生器、蒸汽補(bǔ)充管和噴蒸裝置，所述蒸汽發(fā)生器通過所述蒸汽補(bǔ)充管與所述噴蒸裝置相連，且所述噴蒸裝置設(shè)置于所述換熱器下方。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述熱風(fēng)干燥裝置還包括冷凝水箱、接水盤和汽水分離器，所述接水盤設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)的下方并通過冷凝水管與所述汽水分離器的輸入端相連，所述汽水分離器的輸出端分別與所述壓縮機(jī)和冷凝水箱相連通，所述換熱器的出水口與所述冷凝水箱相連通。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述熱風(fēng)干燥裝置還包括水泵和設(shè)置在所述干燥室內(nèi)的第二干燥器，所述第二干燥器包括第二換熱器和第二風(fēng)扇，所述水泵與所述冷凝水箱相連，且該水泵的輸出端與所述第二換熱器的輸入端相連。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述第二干燥器還包括第三換熱器，所述第二換熱器裝設(shè)在所述第二風(fēng)扇下方，所述第三換熱器設(shè)置于所述第二換熱器下方，且所述蒸汽補(bǔ)充管與所述第三換熱器的輸入端相連通，所述水泵輸出端與所述第三換熱器的輸入端相連通。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述第三換熱器的出水口和所述第二換熱器的出水口分別與所述冷凝水箱相連通。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述第二干燥器至少為兩個，所述兩個第二干燥器間隔水平設(shè)置。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述干燥室包括第一干燥腔和第二干燥腔，所述風(fēng)機(jī)和所述換熱器裝設(shè)在所述第一干燥腔內(nèi)，所述第二換熱器和第二風(fēng)扇裝設(shè)在所述第二干燥腔內(nèi)。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述第一干燥腔內(nèi)設(shè)有多個腔體，且所述每一個腔體內(nèi)均設(shè)有所述風(fēng)機(jī)和所述換熱器，所述風(fēng)機(jī)與所述換熱器相對應(yīng)并裝設(shè)在所述換熱器上方。

在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述熱風(fēng)干燥裝置的壓縮機(jī)為多個，且每一個所述壓縮機(jī)分別與所述腔體內(nèi)的換熱器相連通。

本發(fā)明的一種熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)，通過壓縮機(jī)將空氣進(jìn)行壓縮升溫，并輸送至換熱器，由于換熱器外部的風(fēng)機(jī)將外界冷空氣吹向換熱器表面，從而使得換熱器內(nèi)的高溫氣體與換熱器外部的冷空氣相互作用而使得外部冷空氣轉(zhuǎn)為高溫氣體對短絲纖維表面進(jìn)行烘干加熱，同時，利用蒸汽烘干裝置設(shè)置于換熱器下方，利用蒸汽烘干裝置進(jìn)行噴蒸作用，以減少冷凝現(xiàn)象，加快烘干速率，提高了烘干后短絲纖維質(zhì)量。

作為本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，本發(fā)明的熱風(fēng)干燥裝置還包括冷凝水箱、接水盤和汽水分離器，通過采用接水盤回收風(fēng)機(jī)和蒸汽烘干裝置所預(yù)留的汽水混合物，將其通過汽水分離器分離成冷凝水和氣體，氣體通過壓縮機(jī)進(jìn)入下一次循環(huán)中，而冷凝水回收至冷凝水箱中，以實現(xiàn)二次利用，從而以降低能耗，提高系統(tǒng)節(jié)能效果。

作為本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，本發(fā)明采用蒸汽烘干裝置與熱風(fēng)干燥裝置相結(jié)合，從而使得壓縮機(jī)內(nèi)的可凝性氣體比例增高，改善了壓縮機(jī)的工況，提高了壓縮機(jī)的效率，從而加快短絲纖維烘干速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

請參閱圖1所示，本發(fā)明提供了一種熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)，包括干燥室10、熱風(fēng)干燥裝置和蒸汽干燥裝置。

其中，本發(fā)明的熱風(fēng)干燥裝置包括壓縮機(jī)21、風(fēng)機(jī)22和換熱器23，其中，風(fēng)機(jī)22和換熱器23裝設(shè)在干燥室10內(nèi)，壓縮機(jī)21的輸出端與換熱器23的輸入端相連通，且換熱器23設(shè)置于風(fēng)機(jī)22正下方；蒸汽干燥裝置包括蒸汽發(fā)生器、蒸汽補(bǔ)充管32和噴蒸裝置33，蒸汽發(fā)生器通過蒸汽補(bǔ)充管32與噴蒸裝置33相連通，并講噴蒸裝置33設(shè)置于換熱器23下方。

工作時，啟動壓縮機(jī)21、風(fēng)扇和換熱器23，壓縮機(jī)21將空氣壓縮升溫輸送至換熱器23，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動導(dǎo)引冷空氣吹向換熱器23，由于換熱器23內(nèi)熱空氣與外界冷空氣之間進(jìn)行熱量交換，從而將外界的冷空氣加熱成熱氣以吹向待烘干短絲纖維；與此同時蒸汽干燥裝置的蒸汽發(fā)生器通過蒸汽補(bǔ)充管32向設(shè)置于換熱器23正下方的噴蒸裝置33輸送蒸汽，從而使得從換熱器23向下吹出的熱空氣與蒸汽進(jìn)行相互作用，一方面，利用換熱器23加熱的空氣，對蒸汽進(jìn)一步加熱形成過熱蒸汽，以提高其烘干效果；另一方面，由于噴蒸裝置33輸出的干燥介質(zhì)為蒸汽，無外部傳質(zhì)阻力，因此干燥效率高，且不存在烘干介質(zhì)溫度過高，導(dǎo)致短絲纖維損傷或過度氧化的問題，故烘干的短絲纖維產(chǎn)品品質(zhì)更好，且起到殺菌消毒的作用。

需要說明的是，為了提高本發(fā)明的烘干效率，將其勞動強(qiáng)度，本發(fā)明的短絲纖維在烘干過程中，是通過一傳送帶40以帶動其運(yùn)動，短絲纖維均勻布設(shè)在傳送帶40上，而本發(fā)明的換熱器23、風(fēng)機(jī)22和噴蒸裝置33分別設(shè)置輸送帶正上方。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明的熱風(fēng)干燥裝置還包括冷凝水箱24、接水盤25和汽水分離器26，其中，接水盤25設(shè)置于輸送帶的回程正下方，且處于風(fēng)機(jī)22的正下方，與噴蒸裝置33相對設(shè)置。本發(fā)明的接水盤25通過冷凝水管27與汽水分離器26的輸入端相連，汽水分離器26的輸出端分別與壓縮機(jī)21和冷凝水箱24相連通，換熱器23的出水口與冷凝水箱24相連通。

當(dāng)蒸汽對本發(fā)明輸送帶上的短絲纖維進(jìn)行烘干時，由于蒸汽與溫度相對較低的短絲纖維進(jìn)行熱量交換時，一方面會產(chǎn)生冷凝水，另一方會有部分熱空氣未完全受冷，故本發(fā)明利用壓縮機(jī)21作為動力源，對接水盤25產(chǎn)生一個負(fù)壓，從而使得交換后殘存的冷凝水和部分蒸汽的混合物進(jìn)入汽水分離器26內(nèi)，在汽水分離器26的作用下，分離成氣體和冷凝水兩大部分，氣體通過壓縮機(jī)21進(jìn)入下一循環(huán)中，而冷凝水在進(jìn)入冷凝水箱24中，從而以提高其能耗利用率。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明的熱風(fēng)干燥裝置還包括水泵28和設(shè)置在干燥室10內(nèi)的第二干燥器29，第二干燥器29處于換熱器23的下端位置，即換熱器23和第二干燥器29分別沿傳送帶40輸送方向水平設(shè)置，且第二干燥器29處于換熱器23后端。

本發(fā)明的第二干燥器29包括第二換熱器291和第二風(fēng)扇292，第二風(fēng)扇292設(shè)置于第二換熱器291正上方；水泵28與冷凝水箱24相連，且水泵28的輸出端與第二換熱器291的輸入端相連。

使用時，利用水泵28將冷凝水箱24中的水輸送至第二換熱器291內(nèi)，由于冷凝水中的溫度比外界空氣溫度高，故當(dāng)?shù)诙L(fēng)扇292牽引外界空氣向第二換熱器291流動時，在第二換熱器291的冷凝水的溫度作用下，可實現(xiàn)對外界空氣加熱，由于冷凝水中的溫度比壓縮機(jī)21壓縮空氣產(chǎn)生的熱量要低，故，第二干燥器29所產(chǎn)生的干燥溫度要比熱風(fēng)干燥裝置的烘干溫度要低很多。工作時，本發(fā)明一方面通過水泵28可實現(xiàn)對冷凝水內(nèi)的預(yù)熱二次利用，降低其能耗，提高其節(jié)能效果。

另一方面，本發(fā)明利用后面的第二風(fēng)扇292和第二換熱器291，還可以對噴蒸裝置33烘干后的短絲纖維進(jìn)行低溫二次烘干，由于二次烘干溫度較低，故不存在短絲纖維過熱氧化或損傷的問題，且由于二次烘干為低溫?zé)犸L(fēng)烘干，故可對部分殘存在短絲纖維上的水汽進(jìn)一步去除，從而以保證其短絲纖維的烘干效果。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的第二干燥器29還包括第三換熱器293，第二換熱器291裝設(shè)在第二風(fēng)扇292下方，第三換熱器293設(shè)置于第二換熱器291下方，且蒸汽補(bǔ)充管32與第三換熱器293的輸入端相連通，水泵28輸出端與第三換熱器293的輸入端相連通。即利用蒸汽補(bǔ)充管32向第三換熱器293提供熱源，以提高第二干燥器29的熱風(fēng)溫度，以達(dá)到在保證不增大設(shè)備體積同時，提高其烘干效果。

優(yōu)選的，本發(fā)明的第三換熱器293的出水口和第二換熱器291的出水口分別與冷凝水箱24相連通，以實現(xiàn)冷凝水中余熱二次利用的目的，提高系統(tǒng)節(jié)能效果，降低能耗。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，請繼續(xù)參閱圖2所示，本發(fā)明的第二干燥器29至少為兩個，兩個第二干燥器29間隔水平設(shè)置于輸送帶的方向上，以提高短絲纖維在輸送過程中烘干加熱時間，保證其烘干效果。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的干燥室10包括第一干燥腔11和第二干燥腔12，風(fēng)機(jī)22和換熱器23裝設(shè)在第一干燥腔11內(nèi)，第二換熱器291和第二風(fēng)扇292裝設(shè)在所述第二干燥腔12內(nèi)。利用第一干燥腔11和第二干燥腔12，形成高溫烘干和低溫烘干兩個區(qū)域，以有效提高其烘干效率。

優(yōu)選的，本發(fā)明的第一干燥腔11內(nèi)設(shè)有多個腔體110，且每一個腔體110內(nèi)均設(shè)有風(fēng)機(jī)22和換熱器23，風(fēng)機(jī)22裝設(shè)在換熱器23上方。進(jìn)一步的，本發(fā)明的熱風(fēng)干燥裝置的壓縮機(jī)21為多個，且每一個壓縮機(jī)21分別與腔體110內(nèi)的換熱器23相連通，即通過壓縮機(jī)21分別獨立控制每個腔體110內(nèi)的換熱器23的溫度，從而以實現(xiàn)每個腔體110內(nèi)溫度的獨立控制，以滿足實際加工需要。

本發(fā)明的一種熱風(fēng)過熱蒸汽干燥系統(tǒng)，通過壓縮機(jī)21將空氣進(jìn)行壓縮升溫，并輸送至換熱器23，由于換熱器23外部的風(fēng)機(jī)22將外界冷空氣吹向換熱器23表面，從而使得換熱器23內(nèi)的高溫氣體與換熱器23外部的冷空氣相互作用而使得外部冷空氣轉(zhuǎn)為高溫氣體對短絲纖維表面進(jìn)行烘干加熱，同時，利用蒸汽烘干裝置設(shè)置于換熱器23下方，利用蒸汽烘干裝置進(jìn)行噴蒸作用，以減少冷凝現(xiàn)象，加快烘干速率，提高了烘干后短絲纖維質(zhì)量。

作為本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，本發(fā)明的熱風(fēng)干燥裝置還包括冷凝水箱24、接水盤25和汽水分離器26，通過采用接水盤25回收風(fēng)機(jī)22和蒸汽烘干裝置所預(yù)留的汽水混合物，將其通過汽水分離器26分離成冷凝水和氣體，氣體通過壓縮機(jī)21進(jìn)入下一次循環(huán)中，而冷凝水回收至冷凝水箱24中，以實現(xiàn)二次利用，從而以降低能耗，提高系統(tǒng)節(jié)能效果。

作為本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，本發(fā)明采用蒸汽烘干裝置與熱風(fēng)干燥裝置相結(jié)合，從而使得壓縮機(jī)21內(nèi)的可凝性氣體比例增高，改善了壓縮機(jī)21的工況，提高了壓縮機(jī)21的效率，從而加快短絲纖維烘干速度。

最后，本申請的方法僅為較佳的實施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。