本發(fā)明涉及含水物料干燥技術(shù)領(lǐng)域,提出物料在干燥過(guò)程中節(jié)約能源的一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng)及工藝。尤其適用液體物料和高含水物料,以及一些在干燥過(guò)程中耗能巨大的物料干燥。在環(huán)保行業(yè)對(duì)廢棄物通過(guò)干燥減量化尤為適用。
技術(shù)背景
物料的干燥脫水最基本的方法是加熱待干物料,使物料中的水分汽化,實(shí)現(xiàn)濕物料的脫水干燥。在干燥過(guò)程中需要提供熱量給待干物料,使其中所含水分汽化脫出,因此干燥過(guò)程耗能巨大,對(duì)于物料處理量較大的項(xiàng)目能耗問(wèn)題尤為突出。
尤其在環(huán)保行業(yè),對(duì)于廢棄物用干燥的方法進(jìn)行減量化、無(wú)害化、資源化處理,例如污泥、高濃度鹽水等,干燥過(guò)程能耗過(guò)大,處理成本過(guò)高,嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)也嚴(yán)重影響環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。另一方面,物料在干燥過(guò)程中,汽化揮發(fā)的水蒸氣要產(chǎn)生尾氣排放,增加了溫室氣提排放,對(duì)環(huán)境造成不利影響。
目前干燥工藝與設(shè)備有多種形式,對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品和工業(yè)過(guò)程中物料或農(nóng)副產(chǎn)品的干燥,能耗的問(wèn)題不太突出,但在新興的環(huán)保行業(yè),干燥過(guò)程能耗降低的問(wèn)題表現(xiàn)的極為突出。為了節(jié)約能源,降低能耗,人們?cè)诙喾N干燥工藝與設(shè)備中進(jìn)行篩選,多數(shù)認(rèn)為采用傳導(dǎo)加熱干燥技術(shù)比較節(jié)能,本發(fā)明在傳導(dǎo)加熱干燥技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用新的工藝方法,實(shí)現(xiàn)干燥過(guò)程的大幅度降低能耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng)及工藝,能夠使物料在干燥過(guò)程降低能耗,減少溫室氣體排放。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng),包括:一效干燥機(jī)(1)、二效干燥機(jī)(2)、一次熱源系統(tǒng)(3),所述的一效干燥機(jī)(1)為正壓干燥機(jī),二效干燥機(jī)(2)為真空負(fù)壓干燥機(jī);一效干燥機(jī)(1)的主軸腔體輸入端通過(guò)管道與一次熱源系統(tǒng)(3)輸出端連通;一效干燥機(jī)(1)腔體內(nèi)的尾氣通過(guò)二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)的輸入端連通,所述一效干燥機(jī)(1)腔體的補(bǔ)汽端通過(guò)二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5)與一次熱源系統(tǒng)(3)連通;一效干燥機(jī)(1)的主軸腔體輸出端通過(guò)管道、疏水站與閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)連通;閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)的閃發(fā)蒸汽輸出端通過(guò)管道與二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)的輸出端連通,二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)的輸出端通過(guò)管道與二效干燥機(jī)(2)的主軸腔體輸入端連通;一效干燥機(jī)(1)的進(jìn)料口通過(guò)管道與密封加料系統(tǒng)(8)第一輸出端連通,一效干燥機(jī)(1)的排料口通過(guò)壓差隔離系統(tǒng)(9)與二效干燥機(jī)(2)第一進(jìn)料口連通,二效干燥機(jī)(2)的第二進(jìn)料口與密封加料系統(tǒng)(8)第二輸出端連通;二效干燥機(jī)(2)腔體內(nèi)的尾氣通過(guò)管道與干燥尾氣真空系統(tǒng)(7)連通;二效干燥機(jī)(2)的排料口與密封排料系統(tǒng)(10)連通。
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng),所述的一次熱源系統(tǒng)(3)是飽和蒸汽載熱體,或一次熱源系統(tǒng)(3)是一次熱源導(dǎo)熱油系統(tǒng)(11)的導(dǎo)熱油加熱載熱體。
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng),所述的二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)由位于一效干燥機(jī)(1)頂端的若干個(gè)干式除塵器通過(guò)管道與濕式除塵器連接組成。
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng),所述的密封加料系統(tǒng)(8)由分配料倉(cāng)和布料螺旋構(gòu)成,密封加料系統(tǒng)(8)上分別設(shè)置有向一效干燥機(jī)加料的第一輸出端和向二效干燥機(jī)加料的第二輸出端,用于對(duì)含水粉體物料和膏糊狀物料以及塊狀濾餅物料的密封加料;
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng),所述的密封加料系統(tǒng)(8)或替換為對(duì)液態(tài)物料加料的密封加料系統(tǒng)(12)由加料泵、高位穩(wěn)壓槽、管道和閥門組成,有加料泵、閥門通過(guò)管道向一效干燥機(jī)加料的第一輸出端,有加料泵、閥門通過(guò)高位穩(wěn)壓料槽、管道向二效干燥機(jī)加料的第二輸出端。
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng),所述的壓差隔離系統(tǒng)(9)由自動(dòng)控制閥和緩存料罐構(gòu)成。
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥工藝,包括處理膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀待干燥物料的工藝,處理液態(tài)待干燥物料的工藝;
a.處理膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀待干燥物料的工藝,其步驟如下:
1)、一效干燥機(jī)加料,由密封加料系統(tǒng)(8)加入待干燥物料,再進(jìn)入一效干燥機(jī)(1)腔體內(nèi);密封加料系統(tǒng)(8)由分配料倉(cāng)和布料螺旋構(gòu)成,加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);密封加料系統(tǒng)(8)的密封特性是通過(guò)物料密封完成的;無(wú)論加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),氣密封狀態(tài)均保持有效;
2)、一效干燥機(jī)加熱干燥:一效干燥機(jī)(1)采用的熱源為蒸汽,來(lái)自鍋爐的蒸汽通過(guò)一次熱源蒸汽系統(tǒng)(3)進(jìn)入一效干燥機(jī)(1)的主軸腔體內(nèi),在一效干燥機(jī)(1)中進(jìn)行熱交換后相變?yōu)槔淠懦?,排出的冷凝水?jīng)疏水系統(tǒng)后返回鍋爐;在疏水過(guò)程中產(chǎn)生的閃發(fā)蒸汽,通過(guò)閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)收集后,閃發(fā)蒸汽再與二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)輸出端的潔凈蒸汽匯合,作為二效干燥機(jī)(2)的熱源,進(jìn)入二效干燥機(jī)(2)的主軸腔體內(nèi);
3)、一效干燥機(jī)(1)的排料:通過(guò)一效干燥機(jī)(1)干燥后的干物料通過(guò)一效干燥機(jī)(1)與二效干燥機(jī)(2)聯(lián)通的壓差隔離系統(tǒng)9排入二效干燥機(jī)(2);壓差隔離系統(tǒng)由控制閥和緩存料罐構(gòu)成;該壓差隔離系統(tǒng)由控制系統(tǒng)控制控制閥,既保證一效干燥機(jī)(1)干燥后的干物料排出,又同時(shí)保證對(duì)一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)進(jìn)行壓差隔離,保持一效干燥機(jī)(1)在正壓下運(yùn)行和二效干燥機(jī)(2)在負(fù)壓下運(yùn)行;
4)一效干燥機(jī)(1)的尾氣排放,一效干燥機(jī)(1)的尾氣排出是帶有壓力的含塵蒸汽,通過(guò)二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)來(lái)完成的,經(jīng)過(guò)除塵凈化后作為二效干燥機(jī)(2)的熱源;
5)二效干燥機(jī)(2)的加料:一是由密封加料系統(tǒng)(8)加入待干燥物料,再進(jìn)入二效干燥機(jī)(2)腔體內(nèi);密封加料系統(tǒng)(8)由分配料倉(cāng)和布料螺旋構(gòu)成,加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);其密封特性是通過(guò)物料密封完成的;無(wú)論加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),氣密封狀態(tài)均保持有效;二是由一效干燥機(jī)(1)與二效干燥機(jī)(2)聯(lián)通的壓差隔離系統(tǒng)加入二效干燥機(jī)(2);
6)、二效干燥機(jī)加熱干燥:二效干燥機(jī)(2)采用的第一個(gè)熱源是二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)處理的帶有壓力的潔凈蒸汽;采用的第二個(gè)熱源是通過(guò)一效干燥機(jī)(1)的蒸汽冷凝水經(jīng)過(guò)閃發(fā)出來(lái)的閃發(fā)蒸汽經(jīng)疏水閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)收集后的閃發(fā)蒸汽,作為二效干燥機(jī)(2)熱源送入二效干燥機(jī)(2);所述的二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)由干式除塵器、濕式除塵器及管道組成;即經(jīng)過(guò)干式除塵器一次除塵后進(jìn)入濕式除塵器的二次除塵成為帶有壓力的潔凈蒸汽;
采用的第三個(gè)熱源來(lái)源來(lái)自于二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5),當(dāng)一效干燥機(jī)(1)所產(chǎn)生的二次含塵蒸汽和閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)回收利用的蒸汽,不足以帶動(dòng)二效干燥機(jī)(2)時(shí),通過(guò)二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5)補(bǔ)充;
二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5)是將加熱一次熱源系統(tǒng)(3)的蒸汽熱源通入一效干燥機(jī)(1)的殼體內(nèi),變?yōu)檫^(guò)低壓熱蒸汽,增加了一效干燥機(jī)(1)的尾氣排出量;同時(shí)對(duì)一效干燥機(jī)(1)有輔助干燥作用,并且對(duì)二次蒸汽回收利用系統(tǒng)有過(guò)熱保護(hù)作用,不至于含塵蒸汽在二次蒸汽回收利用系統(tǒng)中的除塵器和管道中冷凝堵塞,補(bǔ)充蒸汽的壓力由穩(wěn)壓閥控制;
7)、二效干燥機(jī)(2)的排料:二效干燥機(jī)(2)是負(fù)壓干燥,在干燥過(guò)程中二效干燥機(jī)(2)殼體內(nèi)的壓力小于環(huán)境大氣壓力;二效干燥機(jī)(2)干燥后的物料由密封排料系統(tǒng)(10)排料;密封排料系統(tǒng)(10)由自動(dòng)控制閥和緩存料管構(gòu)成,其作用是二效干燥機(jī)(2)干燥后的物料物料排出,但密封排料系統(tǒng)(10)始終與環(huán)境大氣隔離,保持二效干燥機(jī)(2)的負(fù)壓狀態(tài);二效干燥機(jī)(2)的密封排料系統(tǒng)(10)由控制系統(tǒng)控制;
8)、二效干燥機(jī)(2)的尾氣排放:二效干燥機(jī)(2)排放的尾氣是負(fù)壓含塵蒸汽,二效干燥機(jī)(2)排出的尾氣處理是由干燥尾氣真空系統(tǒng)(7)完成的,干燥尾氣真空系統(tǒng)(7)由濕式除塵器除塵和冷凝器組成;即通過(guò)濕式除塵器除塵后進(jìn)入冷凝器,將揮發(fā)蒸汽冷凝后,不凝氣有真空機(jī)組引出,冷凝器所排冷凝水排入污水處理系統(tǒng);
通過(guò)尾氣真空系統(tǒng)建立和維持了二效干燥機(jī)(2)內(nèi)的真空狀態(tài),降低和保持二效干燥機(jī)(2)內(nèi)物料濕分的揮發(fā)溫度;從而使二效干燥機(jī)(2)的熱源和待干物料保持較大的溫度梯度,提高二效干燥機(jī)(2)的干燥效率;
所述的二效干燥機(jī)(2)所用熱源由一效干燥機(jī)(1)所產(chǎn)生的二次蒸汽提供,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源之目的;
b.處理液態(tài)待干燥物料的工藝,
一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的熱源、排料、尾氣排放同a.處理膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀待干燥物料的工藝;當(dāng)處理待干燥的物料為液態(tài)物料時(shí),其步驟如下:
1)、一效干燥機(jī)(1)的加料:一效干燥機(jī)(1)為正壓干燥,液態(tài)待干物料由加料泵通過(guò)管道和閥門直接加入,進(jìn)料壓力和流量由密封加料系統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié),加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制;
2)、二效干燥機(jī)(2)的加料:二效干燥機(jī)(2)為負(fù)壓干燥,液態(tài)待物料由加料泵加入高位穩(wěn)壓槽,高位穩(wěn)壓槽保持穩(wěn)定的料位壓力將待干物料加入二效干燥機(jī)(2),保持二效干燥機(jī)(2)加料壓力和流量的穩(wěn)定;加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制;加入高位穩(wěn)壓槽中過(guò)量的液態(tài)物料由溢流管返回儲(chǔ)料罐。
3)、在加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),密封加料系統(tǒng)(12)都保持一效干燥機(jī)(1)的正壓狀態(tài)運(yùn)行和二效干燥機(jī)(2)負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)行;
所以密封加料系統(tǒng)(12)由加料泵、高位穩(wěn)壓槽、管道和閥門組成,并且由于一效干燥機(jī)(1)正壓干燥,二效干燥機(jī)(2)為負(fù)壓干燥,加料壓力也有差異。
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥工藝,干燥所采用的熱源為導(dǎo)熱油爐供應(yīng)的載熱導(dǎo)熱油,包括處理膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀待干燥物料的工藝,處理液態(tài)待干燥物料的工藝;
a.處理膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀待干燥物料所采用的熱源為導(dǎo)熱油的工藝,其步驟如下:
1)、一效干燥機(jī)加料,由密封加料系統(tǒng)(8)加入待干燥物料;
2)、一效干燥機(jī)加熱干燥:一效干燥機(jī)(1)采用的熱源來(lái)自導(dǎo)熱油爐的載熱導(dǎo)熱油,經(jīng)一次熱源導(dǎo)熱油系統(tǒng)(11)進(jìn)入一效干燥機(jī)(1)的主軸腔體內(nèi),在一效干燥機(jī)(1)中與待干物料進(jìn)行熱交換后排出,換熱降溫后的導(dǎo)熱油又返回到導(dǎo)熱油爐加熱升溫;無(wú)其他的廢熱排放;
3)、一效干燥機(jī)(1)的排料:通過(guò)一效干燥機(jī)(1)干燥后的干物料通過(guò)一效干燥機(jī)(1)與二效干燥機(jī)(2)聯(lián)通的壓差隔離系統(tǒng)9排入二效干燥機(jī)(2);既保證一效干燥機(jī)(1)干燥后的干物料排出,又同時(shí)保證對(duì)一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)進(jìn)行壓差隔離,保持一效干燥機(jī)(1)在正壓下運(yùn)行和二效干燥機(jī)(2)在負(fù)壓下運(yùn)行;
4)一效干燥機(jī)(1)的尾氣排放,一效干燥機(jī)(1)的尾氣排出是帶有壓力的含塵蒸汽,通過(guò)二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)來(lái)完成的,經(jīng)過(guò)除塵凈化后作為二效干燥機(jī)(2)的熱源;
5)二效干燥機(jī)(2)的加料:一是由密封加料系統(tǒng)(8)加入待干燥物料,再進(jìn)入二效干燥機(jī)(2)腔體內(nèi);二是由一效干燥機(jī)(1)與二效干燥機(jī)(2)聯(lián)通的壓差隔離系統(tǒng)加入二效干燥機(jī)(2);
6)、二效干燥機(jī)(2)加熱干燥的熱源:是一效干燥機(jī)(1)排出的尾氣,一效干燥機(jī)(1)排出的尾氣經(jīng)過(guò)二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)凈化后的帶有壓力的潔凈蒸汽進(jìn)入二效干燥機(jī)(2),與二效干燥機(jī)(2)中待干物料換熱后相變?yōu)槔淠墒杷到y(tǒng)排出;
7)、二效干燥機(jī)(2)的排料:二效干燥機(jī)(2)是負(fù)壓干燥,在干燥過(guò)程中二效干燥機(jī)(2)殼體內(nèi)的壓力小于環(huán)境大氣壓力;二效干燥機(jī)(2)干燥后的物料由密封排料系統(tǒng)(10)排料;
8)、二效干燥機(jī)(2)的尾氣排放:二效干燥機(jī)(2)排放的尾氣是負(fù)壓含塵蒸汽,二效干燥機(jī)(2)排出的尾氣處理是由干燥尾氣真空系統(tǒng)(7)完成的,通過(guò)尾氣真空系統(tǒng)建立和維持了二效干燥機(jī)(2)內(nèi)的真空狀態(tài),降低和保持二效干燥機(jī)(2)內(nèi)物料濕分的揮發(fā)溫度;從而使二效干燥機(jī)(2)的熱源和待干物料保持較大的溫度梯度,提高二效干燥機(jī)(2)的干燥效率;
b.處理液態(tài)待干燥物料所采用的熱源為導(dǎo)熱油的工藝,其步驟如下:
一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的熱源、排料、尾氣排放同a.處理膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀待干燥物料的工藝;當(dāng)處理待干燥的物料為液態(tài)物料時(shí),其步驟如下:
1)、一效干燥機(jī)(1)的加料:一效干燥機(jī)(1)為正壓干燥,液態(tài)待干物料由加料泵通過(guò)管道和閥門直接加入,進(jìn)料壓力和流量由密封加料系統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié),加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制;
2)、二效干燥機(jī)(2)的加料:二效干燥機(jī)(2)為負(fù)壓干燥,液態(tài)待物料由加料泵加入高位穩(wěn)壓槽,高位穩(wěn)壓槽保持穩(wěn)定的料位壓力將待干物料加入二效干燥機(jī)(2),保持二效干燥機(jī)(2)加料壓力和流量的穩(wěn)定;加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制;加入高位穩(wěn)壓槽中過(guò)量的液態(tài)物料由溢流管返回儲(chǔ)料罐。
3)、在加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),密封加料系統(tǒng)(12)都保持一效干燥機(jī)(1)的正壓狀態(tài)運(yùn)行和二效干燥機(jī)(2)負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)行;
所以密封加料系統(tǒng)(12)由加料泵、高位穩(wěn)壓槽、管道和閥門組成,并且由于一效干燥機(jī)(1)正壓干燥,二效干燥機(jī)(2)為負(fù)壓干燥,加料壓力也有差異。
由于采用如上所述的技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
一種高含水物料的多效節(jié)能干燥系統(tǒng)及工藝,采用的一效干燥機(jī)為正壓干燥的目的在于所排出的二次蒸汽有一定的蒸汽壓力,可作為二效干燥機(jī)的熱源。二效干燥機(jī)為真空負(fù)壓干燥的目的在于提高熱源與待干物料的溫度梯度,提高二效干燥機(jī)的干燥效率。采用的一次熱源系統(tǒng)可以是蒸汽載熱體、也可以是導(dǎo)熱油加熱載熱體。蒸汽載熱體的熱源系統(tǒng)中,經(jīng)一效干燥機(jī)的蒸汽冷凝水經(jīng)過(guò)疏水閥后返回鍋爐,實(shí)現(xiàn)熱量回收和脫鹽水回收。所閃發(fā)出來(lái)的閃發(fā)蒸汽經(jīng)閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)進(jìn)入二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)作為二效干燥機(jī)的熱源。導(dǎo)熱油熱載體熱源系統(tǒng)中,載熱的導(dǎo)熱油經(jīng)一效干燥機(jī)換熱后又返回導(dǎo)熱油爐,實(shí)現(xiàn)熱量的回收利用。
采用的二次蒸汽回收利用系統(tǒng)是將一效干燥機(jī)所排出的有一定壓力的含塵蒸汽經(jīng)過(guò)干式除塵器和濕式除塵器除塵凈化后作為二效干燥機(jī)的熱源加以利用。對(duì)于一效干燥機(jī)的熱源系統(tǒng)是蒸汽載熱體熱源系統(tǒng)的案例,其閃發(fā)蒸汽通過(guò)閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)并入二次蒸汽回收利用系統(tǒng)。
當(dāng)一效干燥機(jī)所產(chǎn)生的二次含塵蒸汽不足以帶動(dòng)二效干燥機(jī)時(shí),可通過(guò)二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)補(bǔ)充。二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)是將加熱一效干燥機(jī)的一次熱源蒸汽通入一效干燥機(jī)的殼體內(nèi),變?yōu)檫^(guò)低壓熱蒸汽,對(duì)一效干燥機(jī)有輔助干燥作用,同時(shí)對(duì)二次蒸汽回收利用系統(tǒng)有過(guò)熱保護(hù)作用,不至于含塵蒸汽在二次蒸汽回收利用系統(tǒng)中的除塵器和管道中冷凝堵塞,采用的補(bǔ)充蒸汽的壓力由穩(wěn)壓閥控制。
采用的二效干燥機(jī)排出的尾氣處理是由干燥尾氣真空系統(tǒng)完成的,通過(guò)濕式除塵器除塵后進(jìn)入冷凝器,將揮發(fā)蒸汽冷凝后,不凝氣由真空機(jī)組引出。尾氣真空系統(tǒng)建立和維持了二效干燥機(jī)內(nèi)的真空狀態(tài),降低和保持二效干燥機(jī)內(nèi)物料濕分的揮發(fā)溫度。從而使二效干燥機(jī)的熱源和待干物料保持較大的溫度梯度,提高二效干燥機(jī)的干燥效率。
采用的密封加料系統(tǒng)(含水粉體物料、膏糊狀物料、液態(tài)物料)、是通過(guò)物料密封完成的。無(wú)論加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),其密封狀態(tài)均保持有效。對(duì)于含水粉體物料和膏糊狀物料以及塊狀濾餅物料,密封加料系統(tǒng)由分配料倉(cāng)和布料螺旋構(gòu)成。分別加入一效干燥機(jī)和二效干燥機(jī),加料量的控制由自動(dòng)控制系統(tǒng)完成。
對(duì)于液態(tài)物料,加料系統(tǒng)由加料泵、高位穩(wěn)壓料槽、管道和閥門構(gòu)成,分別加入一效干燥機(jī)和二效干燥機(jī),加料量的控制由自動(dòng)控制系統(tǒng)完成。
采用的壓差隔離系統(tǒng)由自動(dòng)控制閥和緩存料管構(gòu)成,由于一效干燥機(jī)的已干物料的溫度高于密閉干燥機(jī)中的物料溫度,載有一定的熱量,對(duì)二效干燥機(jī)中的物料有輔助干燥作用和熱能利用作用。所以一效干燥機(jī)干燥后的載熱干物料要進(jìn)入二效干燥機(jī)中。一效干燥機(jī)和二效干燥機(jī)的壓差隔離系統(tǒng)的作用是一效干燥機(jī)干燥后的載熱干物料能夠進(jìn)入二效干燥機(jī)中,但同時(shí)對(duì)一效干燥機(jī)和二效干燥機(jī)進(jìn)行壓差隔離,保持一效干燥機(jī)和二效干燥機(jī)在各自的壓力場(chǎng)下運(yùn)行。一效干燥機(jī)和二效干燥機(jī)的壓差隔離系統(tǒng)由控制系統(tǒng)控制。
采用的二效干燥機(jī)干燥后的物料由密封排料系統(tǒng)排料,由自動(dòng)控制閥和緩存料管構(gòu)成,其作用是二效干燥機(jī)干燥后的物料物料排出,但同時(shí)保持二效干燥機(jī)的壓力狀態(tài)。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明熱源可以是導(dǎo)熱油或蒸汽,所適應(yīng)的待干物料的狀態(tài)可以是液態(tài)、膏糊狀、濾餅狀、含水粉體。根據(jù)熱源形式和待干物料狀態(tài)的加料形式作如下附圖說(shuō)明:
圖1、熱源為蒸汽,物料為膏糊狀、含水粉體、濾餅狀工藝流程;
圖2、熱源為蒸汽,物料為液態(tài)工藝流程
圖3、熱源為導(dǎo)熱油,物料為膏糊狀、含水粉體、濾餅狀工藝流程;
圖4、熱源為導(dǎo)熱油,物料為液態(tài)工藝流程。
圖中:1、一效干燥機(jī);2、二效干燥機(jī);3、一次熱源蒸汽系統(tǒng);4、二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng);5、二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng);6、閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng);7、干燥尾氣真空系統(tǒng);8、密封加料系統(tǒng)(含水粉體物料、膏糊狀物料、濾餅狀物料)9、一效干燥機(jī)和二效干燥機(jī)的壓差隔離系統(tǒng);10、密封排料系統(tǒng);11、一次熱源導(dǎo)熱油系統(tǒng);12、密封加料系統(tǒng)(液態(tài)物料)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
圖1所示工藝流程,待干燥的物料狀態(tài)為膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀,例如含水率為80%的市政污泥,干燥所采用的熱源為鍋爐供應(yīng)的蒸汽。
本實(shí)施例一從一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的加料、熱源、排料、尾氣排放方面陳述圖1所示工藝流程的邏輯關(guān)系和節(jié)能原理。
一效干燥機(jī)(1)的加料:
一效干燥機(jī)(1)由密封加料系統(tǒng)(10)加入待干燥物料,密封加料系統(tǒng)(10)由分配料倉(cāng)和布料螺旋構(gòu)成,加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。其密封特性是通過(guò)物料密封完成的。無(wú)論加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),氣密封狀態(tài)均保持有效。
一效干燥機(jī)(1)的熱源:
一效干燥機(jī)(1)的熱源為蒸汽,來(lái)自鍋爐的蒸汽通過(guò)一次熱源蒸汽系統(tǒng)(3)進(jìn)入一效干燥機(jī)(1),在一效干燥機(jī)(1)中進(jìn)行熱交換后相變?yōu)槔淠懦觯懦龅睦淠?jīng)疏水系統(tǒng)后返回鍋爐。在疏水過(guò)程中會(huì)有一定的閃發(fā)蒸汽,本發(fā)明通過(guò)閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)收集后送入二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4),作為二效干燥機(jī)(2)的熱源。
一效干燥機(jī)(1)的排料:
一效干燥機(jī)(1)干燥后的干物料排出是通過(guò)一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的壓差隔離系統(tǒng)排入二效干燥機(jī)(2),一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的壓差隔離系統(tǒng)由自動(dòng)控制閥和緩存料罐構(gòu)成。一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的壓差隔離系統(tǒng)由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。既保證一效干燥機(jī)(1)干燥后的干物料排出,又同時(shí)保證對(duì)一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)進(jìn)行壓差隔離,保持一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)在各自的壓力場(chǎng)下運(yùn)行。
由于一效干燥機(jī)(1)的已干物料的溫度高于二效干燥機(jī)(2)中的物料溫度,載有一定的熱量,對(duì)二效干燥機(jī)(2)中的物料有輔助干燥作用和熱能利用作用。所以一效干燥機(jī)(1)干燥后的載熱干物料要進(jìn)入二效干燥機(jī)(2)中,也是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)節(jié)能的舉措。
一效干燥機(jī)(1)的尾氣排放:
一效干燥機(jī)(1)的尾氣是帶有一定壓力的含塵蒸汽,經(jīng)過(guò)除塵凈化后作為二效干燥機(jī)(2)的熱源。二次蒸汽回收利用,實(shí)現(xiàn)本發(fā)明節(jié)能之目的。
一效干燥機(jī)(1)的尾氣排出的帶有一定壓力的含塵蒸汽是通過(guò)二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)來(lái)完成的,二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)由干式除塵器、濕式除塵器及管道組成。
一效干燥機(jī)(1)的尾氣排出的帶有一定壓力的含塵蒸汽經(jīng)過(guò)干式除塵器一次除塵后進(jìn)入濕式除塵器二次除塵成為帶有一定壓力的潔凈蒸汽。作為二效干燥機(jī)(2)熱源送入二效干燥機(jī)(2)。
二效干燥機(jī)(2)的加料:
二效干燥機(jī)(2)由密封加料系統(tǒng)(10)加入待干燥物料,密封加料系統(tǒng)(10)由分配料倉(cāng)和布料螺旋構(gòu)成,加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。其密封特性是通過(guò)物料密封完成的。無(wú)論加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),氣密封狀態(tài)均保持有效。
二效干燥機(jī)(2)的另一部分進(jìn)料前已述及是一效干燥機(jī)(1)干燥后的物料通過(guò)一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的壓差隔離系統(tǒng)加入二效干燥機(jī)(2)。
二效干燥機(jī)(2)的熱源:
前已述及二效干燥機(jī)(2)的熱源是由一效干燥機(jī)(1)的尾氣經(jīng)過(guò)除塵處理后作為二效干燥機(jī)(2)的熱源,這是二效干燥機(jī)(2)的熱源的主要來(lái)源,但還有兩個(gè)來(lái)源。
二效干燥機(jī)(2)的熱源的第二個(gè)來(lái)源來(lái)自于閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6),經(jīng)一效干燥機(jī)(1)的蒸汽冷凝水經(jīng)過(guò)疏水閥后返回鍋爐,實(shí)現(xiàn)熱量回收和脫鹽水回收。所閃發(fā)出來(lái)的閃發(fā)蒸汽經(jīng)閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)進(jìn)入二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)(4)作為二效干燥機(jī)(2)的熱源。
二效干燥機(jī)(2)的熱源的第三個(gè)來(lái)源來(lái)自于二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5),當(dāng)一效干燥機(jī)(1)所產(chǎn)生的二次含塵蒸汽和閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)回收利用的蒸汽不足以帶動(dòng)二效干燥機(jī)(2)時(shí),可通過(guò)二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5)補(bǔ)充。二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5)是將加熱一次熱源系統(tǒng)(3)的一次熱源蒸汽通入一效干燥機(jī)(1)的殼體內(nèi),變?yōu)檫^(guò)低壓熱蒸汽,增加了一效干燥機(jī)(1)的尾氣排出量;同時(shí)對(duì)一效干燥機(jī)(1)有輔助干燥作用,并且對(duì)二次蒸汽回收利用系統(tǒng)有過(guò)熱保護(hù)作用,不至于含塵蒸汽在二次蒸汽回收利用系統(tǒng)中的除塵器和管道中冷凝堵塞。
補(bǔ)充蒸汽的壓力由穩(wěn)壓閥控制。
二效干燥機(jī)(2)的排料:
二效干燥機(jī)(2)是負(fù)壓干燥,在干燥過(guò)程中二效干燥機(jī)(2)殼體內(nèi)的壓力小于環(huán)境大氣壓力。二效干燥機(jī)(2)干燥后的物料由密封排料系統(tǒng)(10)排料。由自動(dòng)控制閥和緩存料管構(gòu)成,其作用是二效干燥機(jī)(2)干燥后的物料物料排出,但始終與環(huán)境大氣隔離保持二效干燥機(jī)(2)的壓力狀態(tài)。
二效干燥機(jī)(2)的密封排料系統(tǒng)(10)由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。
二效干燥機(jī)(2)的尾氣排放:
二效干燥機(jī)(2)排放的尾氣是負(fù)壓含塵蒸汽,二效干燥機(jī)(2)排出的尾氣處理是由干燥尾氣真空系統(tǒng)(7)完成的,通過(guò)濕式除塵器除塵后進(jìn)入冷凝器,將揮發(fā)蒸汽冷凝后,不凝氣有真空機(jī)組引出。冷凝器所排冷凝水排入污水處理系統(tǒng)。
尾氣真空系統(tǒng)建立和維持了二效干燥機(jī)(2)內(nèi)的真空狀態(tài),降低和保持二效干燥機(jī)(2)內(nèi)物料濕分的揮發(fā)溫度。從而使二效干燥機(jī)(2)的熱源和待干物料保持較大的溫度梯度,提高二效干燥機(jī)(2)的干燥效率。
實(shí)施例一闡明了本發(fā)明的二效干燥機(jī)(2)所用熱源由一效干燥機(jī)(1)所產(chǎn)生的二次蒸汽提供,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源之目的。
實(shí)施例一也闡明了實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的所應(yīng)具備的工藝條件。
實(shí)施例二
圖2所示工藝流程,待干燥的物料狀態(tài)為液態(tài),后得到固態(tài)物料,例如含水率為80%的高濃度鹽水。一效干燥機(jī)(1)所采用的熱源為鍋爐供應(yīng)的蒸汽。
實(shí)施例二從一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的加料、熱源、排料、尾氣排放方面陳述圖2所示工藝流程的邏輯關(guān)系和節(jié)能原理。實(shí)施例二的一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的熱源、排料、尾氣排放和實(shí)施例一完全一樣,不再贅述。僅加料與實(shí)施例一有差別。實(shí)施例一的熱源、排料、尾氣排放所述工藝系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)施例二同屬本發(fā)明的內(nèi)容。
由于實(shí)施例二待干物料狀態(tài)為液態(tài),所以密封加料系統(tǒng)(液態(tài)物料)(12)有加料泵、高位穩(wěn)壓槽、管道和閥門組成。并且由于一效干燥機(jī)(1)正壓干燥,二效干燥機(jī)(2)為負(fù)壓干燥,加料壓力也有差異。
一效干燥機(jī)(1)的加料:
一效干燥機(jī)(1)為正壓干燥,液態(tài)待干物料由加料泵通過(guò)管道和閥門直接加入,進(jìn)料壓力和流量由密封加料系統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)。加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。
二效干燥機(jī)(2)的加料:
二效干燥機(jī)(2)為負(fù)壓干燥,液態(tài)待物料由加料泵加入高位穩(wěn)壓槽,高位穩(wěn)壓槽保持穩(wěn)定的料位壓力將待干物料加入二效干燥機(jī)(2),保持二效干燥機(jī)(2)加料壓力和流量的穩(wěn)定。加料量由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。加入高位穩(wěn)壓槽中過(guò)量的液態(tài)物料由溢流管返回儲(chǔ)料罐。
在加料進(jìn)行狀態(tài)或加料停止?fàn)顟B(tài),密封加料系統(tǒng)(12)都保持一效干燥機(jī)(1)的正壓狀態(tài)運(yùn)行和二效干燥機(jī)(2)負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)行。
實(shí)施例三
圖3所示工藝流程,待干燥的物料狀態(tài)為膏糊狀、含水粉體或?yàn)V餅狀,例如含水率為80%的市政污泥,干燥所采用的熱源為導(dǎo)熱油爐供應(yīng)的載熱導(dǎo)熱油。
本實(shí)施例從一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的加料、熱源、排料、尾氣排放方面陳述圖3所示工藝流程的邏輯關(guān)系和節(jié)能原理。實(shí)施例三的一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的加料、排料、尾氣排放和實(shí)施例一完全一樣,不再贅述。僅熱源與實(shí)施例一有差別。實(shí)施例一的加料、排料、尾氣排放所述工藝系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)施例三同屬本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例三一次熱源系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng):
一效干燥機(jī)(1)的熱源:
來(lái)自導(dǎo)熱油爐的載熱導(dǎo)熱油經(jīng)一次熱源導(dǎo)熱油系統(tǒng)(11)進(jìn)入一效干燥機(jī)(1),在一效干燥機(jī)(1)中與待干物料進(jìn)行熱交換后排出,換熱降溫后的導(dǎo)熱油又返回到導(dǎo)熱油爐加熱升溫。無(wú)其他的廢熱排放。
二效干燥機(jī)(2)的熱源:
實(shí)施例三和實(shí)施例一類似,二效干燥機(jī)(2)熱源是一效干燥機(jī)(1)排出的尾氣,一效干燥機(jī)(1)排出的尾氣經(jīng)過(guò)二次蒸汽回收利用熱源系統(tǒng)凈化(4)后進(jìn)入二效干燥機(jī)(2),與二效干燥機(jī)(2)中待干物料換熱后相變?yōu)槔淠墒杷到y(tǒng)排出。
實(shí)施例三和實(shí)施例一不同的是二效干燥機(jī)(2)熱源系統(tǒng)不含有二次蒸汽補(bǔ)充系統(tǒng)(5)和閃發(fā)蒸汽回收利用系統(tǒng)(6)。
實(shí)施例四
圖4所示工藝流程,待干燥的物料狀態(tài)為液態(tài),干燥后得到固態(tài)物料,例如含水率為80%的高濃度鹽水。干燥所采用的熱源為導(dǎo)熱油爐供應(yīng)的載熱導(dǎo)熱油。是待干物料狀態(tài)和熱源形式的另一種工藝組合形式。
實(shí)施例四從一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的加料、熱源、排料、尾氣排放方面陳述圖4所示工藝流程的邏輯關(guān)系和節(jié)能原理。
一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的加料:
實(shí)施例四和實(shí)施例二所處理的物料狀態(tài)一致,一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的加料形式和實(shí)施例二所述內(nèi)容相同。
一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的熱源:
實(shí)施例四和實(shí)施例三的一次熱源同為導(dǎo)熱油,一效干燥機(jī)(1)的熱源采用形式和實(shí)施例實(shí)施例三相同。二效干燥機(jī)(2)熱源的節(jié)能利用形式和實(shí)施例三的相同。
一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的排料:
實(shí)施例四和實(shí)施例一的一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的排料形式相同。
一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的尾氣排放:
實(shí)施例四和實(shí)施例一的一效干燥機(jī)(1)和二效干燥機(jī)(2)的尾氣排放形式相同。
本發(fā)明通過(guò)合理的工藝流程和必需的工藝條件實(shí)現(xiàn)了二次蒸汽和廢熱的有效利用,實(shí)現(xiàn)了多種形態(tài)物料的干燥的節(jié)能降耗。對(duì)本發(fā)明降低技術(shù)要求進(jìn)行簡(jiǎn)單復(fù)制、拆分或組合都屬于本發(fā)明的權(quán)利范圍。