用于烘干設(shè)備的熱能和溶劑回收裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)的資源回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及烘干設(shè)備的熱能和溶劑回收，適用于烘房、烘干機(jī)、熱定型機(jī)等干燥設(shè)備和生產(chǎn)線。本實(shí)用新型應(yīng)用冷凝回收方法，將烘干設(shè)備所排出高溫高濃度有機(jī)廢氣經(jīng)過熱交換器冷卻并回收熱量后，通過壓縮制冷設(shè)備的蒸發(fā)器降至低溫，對較高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑進(jìn)行冷凝回收后分為兩路：一部分與補(bǔ)充的新風(fēng)混合后，經(jīng)過壓縮制冷設(shè)備的蒸發(fā)器和所述熱交換器被加熱，再送回烘干設(shè)備循環(huán)使用；另一部分送往廢氣處理系統(tǒng)，可以將低沸點(diǎn)、不凝性污染物排出，避免了在烘干設(shè)備和回收系統(tǒng)之間密閉循環(huán)積累。本實(shí)用新型提出的熱能和溶劑回收裝置，大幅削減了廢氣排放量和污染物濃度，并通過能量耦合的熱交換系統(tǒng)，可以高效回收排風(fēng)中的熱能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、資源和能源回收利用的效果。
【專利說明】用于烘干設(shè)備的熱能和溶劑回收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)的資源回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種烘干設(shè)備的熱能和 溶劑回收，適用于烘房、烘干機(jī)、熱定型機(jī)等干燥設(shè)備和生產(chǎn)線。

【背景技術(shù)】
[0002] 干燥是基本的化工工藝工程，其基本原理是對被處理物料進(jìn)行加熱，使被物料中 所含的水分或揮發(fā)性溶劑氣化后帶走。干燥設(shè)備是常用的化工設(shè)備，根據(jù)具體應(yīng)用可以分 為不同的類型，如：烘箱、烘房，廂式干燥器、隧道式干燥器、氣流干燥器、噴霧干燥器、流化 干燥器，熱涂裝設(shè)備、熱定型設(shè)備，等等。這些設(shè)備的工藝、結(jié)構(gòu)和用途不同，但在運(yùn)行中通 常都會排出大量高溫、含有高濃度的揮發(fā)性有機(jī)物的氣體，如果直接排放將帶來嚴(yán)重的大 氣污染，因此需要送入廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后排放。
[0003] 烘干設(shè)備排出高溫、含有高濃度的揮發(fā)性有機(jī)物的氣體，也是對熱能資源和溶劑 的浪費(fèi)。對烘干設(shè)備所排出的氣體進(jìn)行熱量回收和/或溶劑回收，既是節(jié)約能耗、資源回收 的有效利用，也減少了大氣污染物的排放，可以降低廢氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷與能耗?，F(xiàn)有應(yīng)用 于爐窯、熱定型機(jī)等裝置的余熱回收技術(shù)，主要通過熱管換熱器、轉(zhuǎn)輪換熱器、板式換熱器、 列管換熱器等熱交換器從烘干設(shè)備排出的廢熱氣體中回收熱能、新風(fēng)通過換熱器被加熱后 進(jìn)入烘箱，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的?，F(xiàn)有應(yīng)用于烘干設(shè)備和生產(chǎn)線的溶劑回收技術(shù)，主要通過吸 附、吸收方法收集廢氣中所含的有機(jī)物，然后通過精餾、冷凝方法分離回收有機(jī)溶劑。通常 余熱回收系統(tǒng)和溶劑回收系統(tǒng)是獨(dú)立設(shè)計(jì)的，如果要同時(shí)回收熱量和溶劑，需要分別安裝 兩套系統(tǒng)，不僅投資巨大，而且相互干擾不利于安裝和運(yùn)行。
[0004] 中國專利CN100512915C "閉回路的溶劑回收系統(tǒng)"中提出使用冷凝方法從涂裝裝 置烤箱排出的廢氣中回收溶劑后，再將氣體作為回風(fēng)送入烤箱，實(shí)現(xiàn)氣體的封閉循環(huán)。這種 技術(shù)方案由于不引入新風(fēng)，所以在回收溶劑的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了熱能回收利用。但是，由于冷凝 溫度的限制，不能去除廢氣中所含的低沸點(diǎn)、不凝性有機(jī)物，而是隨回風(fēng)進(jìn)入涂裝裝置并形 成封閉循環(huán)，其氣相濃度將不斷增大直至達(dá)到飽和，這將嚴(yán)重影響液相中的溶劑揮發(fā)，也容 易產(chǎn)生燃爆危險(xiǎn)。
[0005] 中國專利CN103398571A "一種可高效回收有機(jī)廢氣的烘干系統(tǒng)"、中國 專利CN202683442U "具有溶劑回收和熱能循環(huán)功能的涂布復(fù)合裝置"、中國專利 CN202410221U "一種涂布生產(chǎn)線烘干車間的溶劑回收與焚燒處理及能量綜合利用裝置"， 分別提出了不同的溶劑回收技術(shù)方案，同時(shí)通過換熱回收部分熱量，但都工藝繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，設(shè)備投資和運(yùn)行能耗大，難以形成集成化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，且存在很大的燃爆危險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的問題是克服現(xiàn)有烘干設(shè)備熱回收和溶劑回收技術(shù)存在的的問題， 提供一種熱能和溶劑回收的技術(shù)方案，以削減大氣污染物排放、實(shí)現(xiàn)能源和資源的循環(huán)利 用。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是應(yīng)用冷凝回收方法，將烘干設(shè)備所排出高溫高濃度有機(jī)廢氣 經(jīng)過熱交換器冷卻并回收熱量，通過壓縮制冷設(shè)備對較高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑進(jìn)行冷凝回收， 然后分為兩路：一部分與補(bǔ)充的新風(fēng)混合后經(jīng)過熱交換器，再送回烘干設(shè)備循環(huán)使用；另 一部分送往廢氣處理系統(tǒng)，可以將低沸點(diǎn)、不凝性污染物排出。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于烘干設(shè)備的熱能和溶劑回收裝置，包括 進(jìn)風(fēng)口、熱交換器、壓縮制冷系統(tǒng)、回風(fēng)口，還包括新風(fēng)入口、廢氣排口和回收罐，所述壓縮 制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件和蒸發(fā)器，其特征在于：所述烘干設(shè)備的排氣從進(jìn) 風(fēng)口進(jìn)入熱交換器放熱降溫，再通過蒸發(fā)器被冷卻，排氣中所含的揮發(fā)性有機(jī)物冷凝為液 體后流入回收罐；冷卻后的排氣再通過冷凝器被加熱后分為兩路，一路從廢氣排口排往廢 氣處理系統(tǒng)，另一路與從新風(fēng)入口進(jìn)入的新風(fēng)混合后進(jìn)入所述的熱交換器吸熱升溫，從回 風(fēng)口送回所述烘干設(shè)備。
[0009] 進(jìn)一步地，所述排出氣在通過所述熱交換器之后、進(jìn)入所述蒸發(fā)器之前，經(jīng)過散熱 器，以散熱降溫，該散熱器與冷卻水塔或空冷冷卻器相連，以釋放排出氣所放出的熱量。 [0010] 進(jìn)一步地，所述壓縮制冷系統(tǒng)可以采用兩級或多級制冷，設(shè)有兩級或多級蒸發(fā)器， 分別對應(yīng)不同的蒸發(fā)溫度，所述烘干設(shè)備的排氣在通過所述熱交換器之后，先通過蒸發(fā)溫 度較高的蒸發(fā)器，再通過蒸發(fā)溫度較低的蒸發(fā)器。
[0011] 進(jìn)一步地，所述熱能和溶劑回收裝置是由電氣設(shè)備和換熱設(shè)備兩部分組成的分體 設(shè)備，壓縮機(jī)、控制器及電氣部件等電氣設(shè)備設(shè)置于獨(dú)立的箱體內(nèi)，通過保溫管路將壓縮機(jī) 的排氣口與冷凝器的入口相連、蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的回氣口相連。因此，電氣設(shè)備可以 遠(yuǎn)離換熱設(shè)備，與廢氣和溶劑不接觸，可以避免燃爆危險(xiǎn)，提高了回收裝置的安全性。
[0012] 上述熱能和溶劑回收裝置，排出的廢氣流量是總流量的5?50%，進(jìn)入廢氣處理 系統(tǒng)的廢氣流量與現(xiàn)有技術(shù)相比削減了 50?95%。廢氣中的有機(jī)溶劑通過壓縮制冷系統(tǒng) 進(jìn)行冷凝回收，廢氣中的污染物濃度也顯著降低。本發(fā)明通過能量耦合的熱交換系統(tǒng)，高效 回收排風(fēng)中的熱能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、資源和能源回收利用的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 附圖1為實(shí)施例1的熱能和溶劑回收裝置的示意圖。
[0014] 附圖2為實(shí)施例1的壓縮制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 附圖3為實(shí)施例1的壓縮制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 參照附圖和下述的實(shí)施方式的說明，可以理解本發(fā)明的目的、特征及效果。
[0017] 實(shí)施例1 :
[0018] 一種用于烘干設(shè)備（101)的熱能和溶劑回收裝置，包括進(jìn)風(fēng)口（102)、熱交換器 (104) 、壓縮制冷系統(tǒng)、回風(fēng)口（108)，還包括新風(fēng)入口（111)、廢氣排口（110)和回收罐 (109)。
[0019] 所述壓縮制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)（114)、冷凝器（106)、膨脹閥（115)和蒸發(fā)器 (105) 。所述壓縮制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度為-10?25°C，本實(shí)施例中優(yōu)選的蒸發(fā)溫度為5? 10。。。
[0020] 所述熱交換器（104)是熱管式換熱器或板翅式換熱器，所述冷凝器（106)和蒸發(fā) 器（105)是管翅式換熱器。
[0021] 如附圖1所示，所述烘干設(shè)備（101)的排氣在烘干設(shè)備的排風(fēng)機(jī)（103)的作用下， 從進(jìn)風(fēng)口（102)進(jìn)入熱交換器（104)放熱降溫，再通過蒸發(fā)器（105)被冷卻，排氣中所含高 沸點(diǎn)的揮發(fā)性有機(jī)物冷凝為液體，流入回收罐（109)。被冷卻的排氣通過冷凝器（106)被加 熱后分為兩路：一路在廢氣處理系統(tǒng)的引風(fēng)機(jī)作用下，從廢氣排口（110)排往廢氣處理系 統(tǒng)；另一路與從新風(fēng)入口（111)進(jìn)入的新風(fēng)混合后，進(jìn)入熱交換器（104)吸熱升溫、回收排 氣帶出的熱量后，在烘干設(shè)備的排風(fēng)機(jī)（107)的作用下從回風(fēng)口（108)送回所述的烘干設(shè) 備。
[0022] 所述廢氣排口（110)設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥（112)，可以調(diào)節(jié)排往廢氣處理系統(tǒng)的廢氣 流量；新風(fēng)入口（111)設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥（113)，可以調(diào)節(jié)引入的新風(fēng)量。從所述廢氣排口 (110)排出的廢氣流量，是從進(jìn)風(fēng)口（102)進(jìn)入的排氣總流量的5?50%，本實(shí)施例中優(yōu)選 的廢氣流量是排氣總流量的20?30%。
[0023] 如附圖2所示，壓縮機(jī)（114)的排氣口通過保溫連管（118)與冷凝器（106)的入 口連通，蒸發(fā)器（105)的出口通過保溫連管（119)與壓縮機(jī)（114)的回氣口連通。壓縮機(jī) (114)、控制器（116)及電氣部件等電氣設(shè)備設(shè)置于單獨(dú)的箱體（117)內(nèi)，可以遠(yuǎn)離廢氣流 經(jīng)的設(shè)備和管路，與廢氣和溶劑不接觸。本實(shí)施例提出的熱能和溶劑回收裝置，與廢氣和溶 劑接觸的只有換熱器和管路，都不含電氣部件，可以避免燃爆危險(xiǎn)，提高了裝置的安全性。
[0024] 烘干設(shè)備排出的高溫、含有高濃度有機(jī)物的廢氣，經(jīng)過熱交換器（104)與設(shè)備回 風(fēng)進(jìn)行熱交換，既可以高效回收熱能，又可以降低排出的廢氣溫度，減小壓縮制冷系統(tǒng)的負(fù) 荷。廢氣中高沸點(diǎn)的揮發(fā)性有機(jī)物在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器冷凝為液體進(jìn)行回收，而低沸點(diǎn)、不 凝性氣體可以通過廢氣排口排往廢氣處理系統(tǒng)，避免了在烘干設(shè)備和回收系統(tǒng)之間封閉循 環(huán)、積累而影響烘干效果。
[0025] 實(shí)施例2 :
[0026] -種用于烘干設(shè)備（201)的熱能和溶劑回收裝置，包括進(jìn)風(fēng)口（202)、熱交換器 (204)、壓縮制冷系統(tǒng)、散熱器（205)、回風(fēng)口（212)，還包括新風(fēng)入口（210)、廢氣排口（209) 和回收罐（214)。
[0027] 所述壓縮制冷系統(tǒng)采用兩級制冷，設(shè)有兩級蒸發(fā)器。壓縮制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷 凝器（208)、膨脹閥、初級蒸發(fā)器（206)和次級蒸發(fā)器（207)。所述壓縮制冷系統(tǒng)的初級蒸 發(fā)器的蒸發(fā)溫度為5?25°C，次級蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度為-20?0°C。
[0028] 如附圖3所示，所述烘干設(shè)備（201)的排氣在烘干設(shè)備的排風(fēng)機(jī)（203)的作用下， 從進(jìn)風(fēng)口（202)進(jìn)入熱交換器（204)放熱降溫，再通過散熱器（205)散熱進(jìn)一步降溫；再順 序通過壓縮制冷系統(tǒng)的初級蒸發(fā)器（206)和次級蒸發(fā)器（207)被冷卻，排氣中所含高沸點(diǎn) 的揮發(fā)性有機(jī)物冷凝為液體，流入回收罐（214);被冷卻的排氣通過冷凝器（208)被加熱后 分為兩路：一路在廢氣處理系統(tǒng)的引風(fēng)機(jī)作用下，從廢氣排口（209)排往廢氣處理系統(tǒng)；另 一路與從新風(fēng)入口（210)進(jìn)入的新風(fēng)混合后，進(jìn)入熱交換器（204)吸熱升溫、回收排氣帶出 的熱量后，在烘干設(shè)備的排風(fēng)機(jī)（211)的作用下從回風(fēng)口（212)送回所述的烘干設(shè)備。
[0029] 所述熱交換器（204)是熱管式換熱器、板翅式換熱器、熱回收轉(zhuǎn)輪或其組合。所述 散熱器（205)與冷卻水塔（213)或空冷冷卻器相連，將排氣的熱量轉(zhuǎn)移到環(huán)境中。
[0030] 從所述廢氣排口排出的排氣流量，是從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的排氣總流量的10?30%，將 排入廢氣處理系統(tǒng)的廢氣流量削減了 70?90%。本實(shí)施例通過雙級制冷，可以將一級制 冷不能回收的中沸點(diǎn)的揮發(fā)性有機(jī)物冷凝為液相，可以更有效地回收廢氣中的揮發(fā)性有機(jī) 物，進(jìn)一步提高了回收效率。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于烘干設(shè)備的熱能和溶劑回收裝置，包括進(jìn)風(fēng)口、熱交換器、壓縮制冷系統(tǒng)、 回風(fēng)口，還包括新風(fēng)入口、廢氣排口和回收罐，所述壓縮制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流 部件和蒸發(fā)器，其特征在于：所述烘干設(shè)備的排氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入熱交換器放熱降溫，再通過 蒸發(fā)器被冷卻，排氣中所含的揮發(fā)性有機(jī)物冷凝為液體后流入回收罐；冷卻后的排氣再通 過冷凝器被加熱后分為兩路，一路從廢氣排口排往廢氣處理系統(tǒng)，另一路與從新風(fēng)入口進(jìn) 入的新風(fēng)混合后進(jìn)入所述的熱交換器吸熱升溫，從回風(fēng)口送回所述烘干設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于：所述烘干設(shè)備的排氣在 通過所述熱交換器之后、進(jìn)入所述蒸發(fā)器之前，經(jīng)過散熱器以散熱降溫，該散熱器與冷卻水 塔或空冷冷卻器相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于：所述壓縮制冷系統(tǒng)采用 兩級或多級制冷，設(shè)有兩級或多級蒸發(fā)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于：所述壓縮制冷系統(tǒng)的兩 級或多級蒸發(fā)器分別對應(yīng)不同的蒸發(fā)溫度，所述烘干設(shè)備的排氣在通過所述熱交換器之 后，先通過蒸發(fā)溫度較高的蒸發(fā)器，再通過蒸發(fā)溫度較低的蒸發(fā)器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于：所述壓縮制冷系統(tǒng)的蒸 發(fā)溫度為-20?25°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于，所述新風(fēng)入口和/或廢氣 排口設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于，從所述廢氣排口排出的 排氣流量，是從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的排氣總流量的5?50%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于，所述壓縮制冷系統(tǒng)的壓 縮機(jī)、控制器及電氣部件等電氣設(shè)備設(shè)置于獨(dú)立的箱體內(nèi)，壓縮機(jī)的排氣口通過連接管與 冷凝器的入口連通，蒸發(fā)器的出口通過連接管與壓縮機(jī)的回氣口連通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能和溶劑回收裝置，其特征在于，所述熱交換器是熱管式 換熱器、板翅式換熱器、熱回收轉(zhuǎn)輪或其組合。
【文檔編號】F25B5/00GK203886225SQ201420234394
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】張友能, 黃曉峰 申請人:常州市西屋自動化有限公司