组合式加热干燥系统和方法技术方案

技术编号:24404488 阅读:18 留言:0更新日期:2020-06-06 06:35
本发明专利技术提供一种辐射管‑吸收式热泵组合加热干燥系统,包括燃烧室、分配箱、辐射管、集气箱、静压箱一、静压箱二、静压箱三、干燥箱、冷凝器、发生器、吸收器和蒸发器;所述干燥箱中水平设置有链板,链板将干燥箱的内腔分隔成上部分和下部分;所述燃烧室通过分配箱与辐射管的一端连接,辐射管的另一端与集气箱连接,集气箱与静压箱一连接;静压箱一经过发生器和风机后与静压箱三连接;本发明专利技术还提供一种辐射管‑吸收式热泵组合加热干燥方法,燃料先在燃烧室中燃烧,产生的高温烟气进入辐射管以辐射方式加热物料。本发明专利技术的加热干燥系统和方法,实现了热能的温度对口使用,是一种新型的能源梯级利用方式,高效节能。

Combined heating and drying system and method

【技术实现步骤摘要】
组合式加热干燥系统和方法
本专利技术涉及燃烧、辐射加热、吸收式热泵、热定型机、烘干等
,具体涉及一种组合式高效加热系统和方法。
技术介绍
工业、农业等生产过程中很多领域涉及物料的加热、烘干、热处理等,如纺织印染工业热定型机处理纺织品,农业生产中谷物、茶业、中药材等物料的干燥等。上述过程均需消耗热能。天然气是清洁的矿物燃料,使用方便,易于实现自动控制,故以天然气为能源的加热、干燥技术获得较广泛的应用。很多工业、农业生产中,加热、干燥工艺操作温度均不高,大多在300℃以下,因此所需热能品位并不高,而天然气是高品质能源,燃烧时可以达到的温度远远大于300度℃,具有一定的做功能力,将其直接燃烧后转化为低品拉热能用于加热干燥,存在能量品质的贬低,是一种低效的能源利用方式,有必要研究开发更高效的天然气加热干燥方式,以提高效率,节约能源,减少天然气消耗。因此,需要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高效的组合式加热干燥系统和方法,克服目前天然气为能源的加热干燥系统能源利用效率低的不足。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统,包括燃烧室、分配箱、辐射管、集气箱、静压箱一、静压箱二、静压箱三、干燥箱、冷凝器、发生器、吸收器和蒸发器;所述干燥箱中水平设置有链板,链板将干燥箱的内腔分隔成上部分和下部分;所述燃烧室通过分配箱与辐射管的一端连接,辐射管的另一端与集气箱连接,集气箱与静压箱一连接;静压箱一经过发生器和风机后与静压箱三连接;所述分配箱、辐射管和集气箱均位于干燥箱的内腔上部分;所述静压箱三上设置有与其连通的上送风管一和下送风管一;上送风管一和下送风管一分别与干燥箱的内腔上部分和下部分连通;所述静压箱二上设置有与其连通的上送风管二和下送风管二;上送风管二和下送风管二分别与干燥箱的内腔上部分和下部分连通;所述静压箱四上设置有与其连通的上集气管和下集气管;上集气管和下集气管分别与干燥箱的内腔上部分和下部分连通;所述静压箱四通过过滤器、风机、蒸发器、吸收器和冷凝器后与静压箱二连接;所述吸收器的出口通过溶液泵与发生器的进口连接,发生器的溶液出口通过溶液泵与吸收器的进口连接,发生器的蒸汽出口与冷凝器的进口连接;冷凝器的出口通过节流阀与蒸发器的进口连接,蒸发器的出口与吸收器的蒸汽进口连接。作为对本专利技术辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统的改进:所述分配箱和集气箱是一个箱体,一侧壁面上开孔,辐射管穿进孔中,以焊接或胀接或螺纹方式与箱体连接、密封;所述辐射管不等间距排列,中间间距稍大,两侧间距稍小;辐射管朝向物料的辐射面之外的部分,用隔热材料包覆。作为对本专利技术辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统的进一步改进:所述蒸发器、吸收器、冷凝器和发生器的结构均相同,内腔中设置两个管板,两个管板将内腔分隔成上中下三部分,中间部分设置有换热管,换热管穿过两个管板连通上下两部分,换热管固定在管板上,换热管外壁上有翅片;换热管的上端露出管板适当长度,并在这部分换热管上开出多个缺口,液体从缺口流入换热管内,淋布在换热管的内壁上;缺口可以倾斜适当角度,使液有一定程度的旋流,在内壁上分布更均匀。本专利技术还提供一种辐射管-吸收式热泵组合加热干燥方法,包括以下步骤:1)、燃料在燃烧室中然烧,生成的高温烟气进入分配箱,由分配箱分配至辐射管,高温烟气在辐射管内流动过程中,与辐射管内壁换热,辐射管被加热,温度升高,其外壁面以辐射和对流方式与干燥箱内物料换热,放出热量,加热干燥箱内的物料;2)、高温烟气在辐射管内流动放热,温度降低后,进入集气箱,由集气箱进入静压箱一,再由静压箱一进入吸收式热泵的发生器,流过发生器的换热管的外壁面,加热换热管内壁面上的稀溶液;烟气在发生器内放出热量,温度进一步降低后,经风机加压送入静压箱,再分配至上送风管和下送风管,加热干燥箱内的物料;3)、发生器的换热管内的稀溶液吸收管外烟气的热能后,蒸发、浓缩为浓溶液,产生的蒸汽进入冷凝器的换热管内,在管内冷凝放热,加热流过换热管外壁面的废气,废气温度升高后进入静压箱,再进入上送风管、下送风管流出,加热干燥箱内的物料;4)、发生器中产生的蒸汽在冷凝器内冷凝后的液体经节流阀节流,进入蒸发器的换热管内蒸发吸热,冷却流过管外的废气,废气中的水蒸汽被冷凝后排出,废气被干燥除湿后,依次流经吸收器、冷凝器的换热管外壁面,被加热;5)、干燥箱内的废气经上集气管、下集气管进入静压箱,经过滤器过滤后,经风机加压后送入蒸发器,流过蒸发器的换热管的外壁面,被蒸发器的换热管内的介质冷却,废气被干燥除湿后,进入吸收器,流过吸收器的换热管的外壁面,被换热管内的溶液加热,温度升高后,废气再进入冷凝器,流过冷凝器的换热管的外壁面,被进一步加热后,进入静压箱,再由上送风管、下送风管送出;6)、稀溶液在发生器的换热管内吸热、升温,蒸发浓缩为浓溶液后,由溶液泵送入吸收器,在吸收器的换热管内壁面上流动,吸收来自蒸发器的蒸汽,放出热量,加热流过吸收器的换热管外的废气;浓溶液在吸收器内吸收蒸发器产生的蒸汽、放出热量后,成为稀溶液,由溶液泵送入发生器,在发生器的换热管内流动,被流过换热管外的烟气加热、浓缩为浓溶液后,由溶液泵送入吸收器。本专利技术还提供一种热管-辐射管组合加热干燥系统:包括燃烧室、分配箱、辐射管、集气箱、静压箱一、静压箱二、静压箱三、干燥箱和热管换热器;所述热管换热器包括一体成型的热管换热器的蒸发段和热管换热器的冷凝段;所述干燥箱中水平设置有链板,链板将干燥箱的内腔分隔成上部分和下部分;所述燃烧室通过分配箱与辐射管的一端连接,辐射管的另一端与集气箱连接,集气箱与静压箱一连接;静压箱一经过发生器和风机后与静压箱三连接;所述分配箱、辐射管和集气箱均位于干燥箱的内腔上部分;所述静压箱三上设置有与其连通的上送风管一和下送风管一;上送风管一和下送风管一分别与干燥箱的内腔上部分和下部分连通;所述静压箱二上设置有与其连通的上送风管二和下送风管二;上送风管二和下送风管二分别与干燥箱的内腔上部分和下部分连通;所述静压箱四上设置有与其连通的上集气管和下集气管;上集气管和下集气管分别与干燥箱的内腔上部分和下部分连通;所述静压箱一与热管换热器的蒸发段进口连接,蒸发段出口通过风机与静压箱三连接;所述静压箱四通过过滤器后经风机与热管换热器的冷凝段进口连接,热管换热器的冷凝段出口与静压箱二连接。本专利技术还提供一种热管-辐射管组合加热干燥方法,包括以下步骤:1)、高温烟气在辐射管内流动放热,温度降低后,由静压箱一进入热管换热器的蒸发段,与热管换热器的蒸发段换热后,烟气温度降低,由风机加压,送入静压箱三后,再由上送风管一、下送风管送出;2)、链板输送被干燥物料,并将干燥箱分成上下两部分;干燥箱内废气由上集气管、下集气管汇集至静压箱四、经过滤器过滤后,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统,其特征在于:包括燃烧室(1)、分配箱(2)、辐射管(3)、集气箱(5)、静压箱一(6)、静压箱二(7)、静压箱三(19)、干燥箱(21)、冷凝器(23)、发生器(24)、吸收器(26)和蒸发器(27);/n所述干燥箱(21)中水平设置有链板(22),链板(22)将干燥箱(21)的内腔分隔成上部分和下部分;/n所述燃烧室(1)通过分配箱(2)与辐射管(3)的一端连接,辐射管(3)的另一端与集气箱(5)连接,集气箱(5)与静压箱一(6)连接;静压箱一(6)经过发生器(24)和风机(12)后与静压箱三(19)连接;/n所述分配箱(2)、辐射管(3)和集气箱(5)均位于干燥箱(21)的内腔上部分;/n所述静压箱三(19)上设置有与其连通的上送风管一(18)和下送风管一(17);上送风管一(18)和下送风管一(17)分别与干燥箱(21)的内腔上部分和下部分连通;/n所述静压箱二(7)上设置有与其连通的上送风管二(8)和下送风管二(9);上送风管二(8)和下送风管二(9)分别与干燥箱(21)的内腔上部分和下部分连通;/n所述静压箱四(141)上设置有与其连通的上集气管(15)和下集气管(16);上集气管(15)和下集气管(16)分别与干燥箱(21)的内腔上部分和下部分连通;/n所述静压箱四(141)通过过滤器(14)、风机(13)、蒸发器(27)、吸收器(26)和冷凝器(23)后与静压箱二(7)连接;/n所述吸收器(26)的出口通过溶液泵(29)与发生器(24)的进口连接,发生器(24)的溶液出口通过溶液泵(25)与吸收器(26)的进口连接,发生器(24)的蒸汽出口与冷凝器(23)的进口连接;冷凝器(23)的出口通过节流阀(28)与蒸发器(27)的进口连接,蒸发器(27)的出口与吸收器(26)的蒸汽进口连接。/n...

【技术特征摘要】
1.辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统,其特征在于:包括燃烧室(1)、分配箱(2)、辐射管(3)、集气箱(5)、静压箱一(6)、静压箱二(7)、静压箱三(19)、干燥箱(21)、冷凝器(23)、发生器(24)、吸收器(26)和蒸发器(27);
所述干燥箱(21)中水平设置有链板(22),链板(22)将干燥箱(21)的内腔分隔成上部分和下部分;
所述燃烧室(1)通过分配箱(2)与辐射管(3)的一端连接,辐射管(3)的另一端与集气箱(5)连接,集气箱(5)与静压箱一(6)连接;静压箱一(6)经过发生器(24)和风机(12)后与静压箱三(19)连接;
所述分配箱(2)、辐射管(3)和集气箱(5)均位于干燥箱(21)的内腔上部分;
所述静压箱三(19)上设置有与其连通的上送风管一(18)和下送风管一(17);上送风管一(18)和下送风管一(17)分别与干燥箱(21)的内腔上部分和下部分连通;
所述静压箱二(7)上设置有与其连通的上送风管二(8)和下送风管二(9);上送风管二(8)和下送风管二(9)分别与干燥箱(21)的内腔上部分和下部分连通;
所述静压箱四(141)上设置有与其连通的上集气管(15)和下集气管(16);上集气管(15)和下集气管(16)分别与干燥箱(21)的内腔上部分和下部分连通;
所述静压箱四(141)通过过滤器(14)、风机(13)、蒸发器(27)、吸收器(26)和冷凝器(23)后与静压箱二(7)连接;
所述吸收器(26)的出口通过溶液泵(29)与发生器(24)的进口连接,发生器(24)的溶液出口通过溶液泵(25)与吸收器(26)的进口连接,发生器(24)的蒸汽出口与冷凝器(23)的进口连接;冷凝器(23)的出口通过节流阀(28)与蒸发器(27)的进口连接,蒸发器(27)的出口与吸收器(26)的蒸汽进口连接。


2.根据权利要求1所述的辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统,其特征在于:
所述分配箱(2)和集气箱(5)是一个箱体,一侧壁面上开孔,辐射管(3)穿进孔中,以焊接或胀接或螺纹方式与箱体连接、密封;
所述辐射管(3)不等间距排列,中间间距稍大,两侧间距稍小;辐射管(3)朝向物料的辐射面之外的部分,用隔热材料(4)包覆。


3.根据权利要求2所述的辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统,其特征在于:
所述蒸发器(27)、吸收器(26)、冷凝器(23)和发生器(24)的结构均相同,内腔中设置两个管板(30),两个管板(30)将内腔分隔成上中下三部分,中间部分设置有换热管(31),换热管(31)穿过两个管板(30)连通上下两部分,换热管(31)固定在管板(30)上,换热管(31)外壁上有翅片(32);换热管(31)的上端露出管板(30)适当长度,并在这部分换热管(31)上开出多个缺口,液体从缺口流入换热管(31)内,淋布在换热管(31)的内壁上;缺口可以倾斜适当角度,使液有一定程度的旋流,在内壁上分布更均匀。


4.利用如权利要求1-3任一所述的辐射管-吸收式热泵组合加热干燥系统的辐射管-吸收式热泵组合加热干燥方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)、燃料在燃烧室(1)中然烧,生成的高温烟气进入分配箱(2),由分配箱分配至辐射管(3),高温烟气在辐射管(3)内流动过程中,与辐射管内壁换热,辐射管被加热,温度升高,其外壁面以辐射和对流方式与干燥箱(22)内物料换热,放出热量,加热干燥箱(21)内的物料;
2)、高温烟气在辐射管内流动放热,温度降低后,进入集气箱(5),由集气箱(5)进入静压箱一(6),再由静压箱一(6)进入吸收式热泵的发生器(24),流过发生器(24)的换热管(31)的外壁面,加热换热管(31)内壁面上的稀溶液;烟气在发生器(24)内放出热量,温度进一步降低后,经风机(12)加压送入静压箱(19),再分配至上送风管(18)和下送风管(17),加热干燥箱内的物料;
3)、发生器(24)的换热管(31)内的稀溶液吸收管外烟气的热能后,蒸发、浓缩为浓溶液,产生的蒸汽进入冷凝器(23)的换热管(31)内,在管内冷凝放热,加热流过换热管(31)外壁面的废气,废气温度升高后进入静压箱(7),再进入上送风管(8)、下送风管(9)流出,加热干燥箱内的物料;
4)、发生器(24)中产生的蒸汽在冷凝器(23)内冷凝后的液体经节流阀(28)节流,进入蒸发器(27)的换热管(31)内蒸发吸热,冷却流过管外的废气,废气中的水蒸汽被冷凝后排出,废气被干燥除湿后,依次流经吸收器(26)、冷凝器(23)的换热管(31)外壁面,被加热;
5)、干燥箱内的废气经上集气管(15)、下集气管(16)进入静压箱(141),经过滤器(14)过滤后,经风机(13)加压后送入蒸发器(27),流过蒸发器(27)的换热管(31)的外壁面,被蒸发器(27)的换热管(31)内的介质冷却,废气被干燥除湿后,进入吸收器(26),流过吸收器(26)的换热管(31)的外壁面,被换热管(31)内的溶液加热,温度升高后,废气再进入冷凝器(23),流过冷凝器(23)的换热管(31)的外壁面,被进一步加热后,进入静压箱(7),再由上送风管(8)、下送风管(9)送出;
6)、稀溶液在发生器(24)的换热管(31)内吸热、升温,蒸发浓缩为浓溶液后,由溶液泵(25)送入吸收器(26),在吸收器(26)的换热管(31)内壁面上流动,吸收来自蒸发器(27)的蒸汽,放出热量,加热流过吸收器(26)的换热管(31)外的废气;浓溶液在吸收器(26)内吸收蒸发器(27)产生的蒸汽、放出热量后,成为稀溶液,由溶液泵(29)送入发生器(24),在发生器(24)的换热管(31)内流动,被流过换热管(31)外的烟气加热、浓缩为浓溶液后,由溶液泵(25)送入吸收器(26)。


5.热管-辐射管组合加热干燥系统,其特征在于:
包括燃烧室(1)、分配箱(2)、辐射管(3)、集气箱(5)、静压箱一(6)、静压箱二(7)、静压箱三(19)、干燥箱(21)和热管换热器;
所述热管换热器包括一体成型的热管换热器的蒸发段(10)和热管换热器的冷凝段(11);
所述干燥箱(21)中水平设置有链板(22),链板(22)将干燥箱(21)的内腔分隔成上部分和下部分;
所述燃烧室(1)通过分配箱(2)与辐射管(3)的一端连接,辐射管(3)的另一端与集气箱(5)连接,集气箱(5)与静压箱一(6)连接;静压箱一(6)经过发生器(24)和风机(12)后与静压箱三(19)连接;
所述分配箱(2)、辐射管(3)和集气箱(5)均位于干燥箱(21)的内腔上部分;
所述静压箱三(19)上设置有与其连通的上送风管一(18)和下送风管一(17);上送风管一(18)和下送风管一(17)分别与干燥箱(21)的内腔上部分和下部分连通;
所述静压箱二(7)上设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员:张光玉李锦航舒志成
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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