一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统技术方案

技术编号:29641932 阅读:24 留言:0更新日期:2021-08-10 19:53
本申请公开了一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,包括传导式干燥器、疏水阀、节流阀、闪蒸系统、压缩系统、缓冲罐、热水泵以及冷凝器,传导式干燥器热源蒸汽换热后的蒸汽冷凝水经疏水阀排出,经节流阀进入闪蒸系统闪蒸;传导式干燥器排出二次蒸汽经凝冷器的热通道换热后回收处理,冷凝器的冷通道热水换热生成冷凝换热蒸汽与闪蒸蒸汽汇合,经压缩系统加压升温去除过饱和,进传导式干燥器干燥物料。本申请能够同时回收二次蒸汽潜热和蒸汽冷凝水显热,降低干燥能耗,相比传统蒸汽为热源传导式干燥方法具有更好的节能效果;通过设置冷凝器,避免不凝性气体和杂质进入闪蒸和压缩系统,提高压缩机效率,保持系统洁净,实现稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统
本申请涉及节能
,特别涉及一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,能够同时回收二次蒸汽和冷凝水废热。
技术介绍
传导式干燥设备如桨叶干燥机、双锥回转干燥机等,常用热源主要有蒸汽、热水和导热油等,其中以蒸汽最为常见。在干燥过程中,蒸汽冷凝放热为冷凝水,含有大量可利用显热,同时干燥排出二次蒸汽含有丰富的潜热,如何合理利用二次蒸汽潜热和高温冷凝水显热对干燥节能具有重要意义。国内外对二次蒸汽再利用做了大量研究,专利CN106669207A公开了一种高盐废水的机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统及方法,通过合理布置,实现二次蒸汽的充分利用,获得稳定品质结晶盐的方法。专利CN108218187A公开了一种基于机械蒸汽再压缩MVR的污泥脱水干化一体机,通过隔膜压滤机和污泥干化单元实现污泥脱水和干燥,降低能耗提高效率。现阶段二次蒸汽再利用在蒸发浓缩行业有了广泛的应用并取得良好的节能效果。冷凝水闪蒸节能技术也有相关研究,如专利CN108006608A公开了一种热水余热回收方法,主要采用多个闪蒸罐和压缩机,实现多级闪蒸和压缩,从而回收热水余热。国内外对于单独的二次蒸汽再利用或者冷凝水闪蒸再利用都做了大量研究,而对于以蒸汽为热源的传导式干燥设备,干燥过程中同时产生二次蒸汽和冷凝水,对两种余热同时回收并未见相关研究,因此提出一种良好的热能回收方法具有积极意义。本专利技术专利正是基于上述目的所作出的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的主要是提高现有蒸汽为热源的传导式干燥设备能量利用率,提供一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统。一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于包括传导式干燥器、疏水阀、节流阀、闪蒸系统、压缩系统、加湿喷淋系统、缓冲罐、热水泵、冷凝器以及喷淋泵,饱和蒸汽作为热源对传导式干燥器中的湿物料进行加热干燥,热源冷凝放热产生的蒸汽冷凝水由疏水阀排出,并经过节流阀后通过闪蒸系统进行闪蒸形成闪蒸蒸汽和热水;湿物料中水分汽化形成的二次蒸汽由传导式干燥器顶部出气口排出,进入冷凝器的热通道被冷凝为二次蒸汽冷凝水后去后续处理;闪蒸系统排液分为三路,第一路热水由热水泵输送进入冷凝器的冷通道被加热为冷凝换热蒸汽,第二路热水由喷淋泵输出并对压缩系统排出的过热蒸汽进行喷淋,第三路去后续处理工序;闪蒸系统排出的闪蒸蒸汽与来自冷凝器的冷凝换热蒸汽混合进入缓冲罐,缓冲罐内的混合蒸汽由压缩系统压缩成为过热蒸汽,过热蒸汽去过热后能用作传导式干燥器的热源;喷淋泵输出的热水和压缩系统排出的过热蒸汽均通入所述加湿喷淋系统内,在加湿喷淋系统内热水对过热蒸汽进行喷淋加湿,使过热蒸汽变为饱和蒸汽并重新用于传导式干燥器的热源。所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于所述传导式干燥器上还连接有干燥器蒸汽进口管路,以便对传导式干燥器补充蒸汽,补充传导式干燥器所需热量。所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于所述闪蒸系统包括一级闪蒸罐,压缩系统包括一级压缩机,缓冲罐的数量为1个。所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于所述闪蒸系统包括至少两级闪蒸罐,压缩系统包括至少两级压缩机,闪蒸罐、缓冲罐及压缩机三者的数量相同,以便对蒸汽冷凝水实现多级闪蒸和多级压缩。所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于传导式干燥器排出的蒸汽冷凝水通过疏水阀和节流阀后,从第一级闪蒸罐流到最后一级闪蒸罐进行多级闪蒸,最后一级闪蒸罐排液分为三路,第一路热水由热水泵输送进入冷凝器的冷通道被加热为冷凝换热蒸汽,第二路热水用于对压缩系统最终排出的过热蒸汽进行喷淋,第三路热水去后续处理工序;每一级闪蒸罐排出的闪蒸蒸汽均通过一个缓冲罐进入一个相应级数的压缩机压缩成为过热蒸汽;其中,冷凝器排出的冷凝换热蒸汽能与任意一级闪蒸蒸汽混合,并通过相应的缓冲罐进入相应的压缩机压缩成为过热蒸汽。所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于当进行多级闪蒸和多级压缩时,除第一级之外的任意一级压缩机的排气口均由管路接入到前一级压缩机的进口(由此,第一级压缩机排出的过热蒸汽,即为压缩系统最终排出的过热蒸汽)。所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于对传导式干燥器供热饱和蒸汽温度在100℃以上。所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于在某些运行良好干燥系统中,补充蒸汽只在系统启动时需要,系统稳定运行时实现零补充;闪蒸排液能够实现零排放,实现闪蒸系统和压缩系统闭路循环。相对于现有技术,本申请取得的有益效果是:1、本申请能够同时回收二次蒸汽潜热和蒸汽冷凝水显热,提高干燥系统(即传导式干燥器)能量利用率,降低干燥能耗;通过设置间接接触式的冷凝器,避免不凝性气体和杂质进入闪蒸和压缩系统,提高压缩机效率,保持系统洁净,实现稳定运行;通过设置闪蒸罐,相比传统蒸发系统设备体积更小,传热效率高,管路系统更精简、减少管路堵塞,投资更小、操作方便、操作费用降低。2、原本MVR体系中,压缩机为必需设备。如果采用列管式(间壁式换热器),需要另外使用冷源,操作费用就要增大;传热系数在200-500w/m2,回收同样的热量需要的换热面积大、使得设备投资大、占地面积大;间壁式换热器内部结垢会影响传热、设备清洗也不方便;回收的热量品味低。采用闪蒸回收热量,传热系数在1600-2200w/m2,采用直接蒸发模式,传热效率高、设备体积小,结构对于换热没有影响,设备清洗也方便;回收的热量品味高。所以本专利技术的工艺,相当于使用闪蒸替换了间壁式换热器,在不使用冷源的情况下,完成了热量的回收利用。附图说明图1是本申请一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统第一种示意图;图2是本申请一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统第二种示意图;图中:1-传导式干燥器;2-疏水阀;3-节流阀、4-闪蒸罐;5-缓冲罐;6-压缩机;7-冷凝器;8-热水泵;9-喷淋泵;10-蒸汽冷凝水;11-闪蒸排水;12-喷淋水;13-过热蒸汽;14-饱和蒸汽;15-二次蒸汽;16-二次蒸汽冷凝水;17-冷凝器进水;18-冷凝换热蒸汽;19-闪蒸蒸汽;20-混合蒸汽;21-补充蒸汽。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明,但本专利技术的保护范围并不限于此。实施例:对照图1-2一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,包括传导式干燥器1、疏水阀2、节流阀3、闪蒸系统、压缩系统、缓冲罐5、热水泵8、冷凝器7、加湿喷淋系统和喷淋泵9,饱和蒸汽14作为热源对传导式干燥器1中的湿物料进行加热干燥,热源冷凝放热产生的蒸汽冷凝水10由疏水阀2排出,并经过节流阀3后通过闪蒸系统进行闪蒸形成闪蒸蒸汽19和热水。其中,加湿喷淋系统的设计可参照中国专利CN201220440234.4。湿物料中水分汽化形成的二次蒸汽1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于包括传导式干燥器(1)、疏水阀(2)、节流阀(3)、闪蒸系统、压缩系统、加湿喷淋系统、缓冲罐(5)、热水泵(8)、冷凝器(7)以及喷淋泵(9),饱和蒸汽(14)作为热源对传导式干燥器(1)中的湿物料进行加热干燥,热源冷凝放热产生的蒸汽冷凝水(10)由疏水阀(2)排出,并经过节流阀(3)后通过闪蒸系统进行闪蒸形成闪蒸蒸汽(19)和热水(11);/n湿物料中水分汽化形成的二次蒸汽(15)由传导式干燥器(1)顶部出气口排出,进入冷凝器(7)的热通道被冷凝为二次蒸汽冷凝水(16)后去后续处理;闪蒸系统排液分为三路,第一路热水由热水泵(8)输送进入冷凝器(7)的冷通道被加热为冷凝换热蒸汽(18),第二路热水由喷淋泵(9)输出并对压缩系统排出的过热蒸汽进行喷淋,第三路去后续处理工序;/n闪蒸系统排出的闪蒸蒸汽(19)与来自冷凝器(7)的冷凝换热蒸汽(18)混合进入缓冲罐(5),缓冲罐(5)内的混合蒸汽由压缩系统压缩成为过热蒸汽(13),过热蒸汽(13)去过热后能用于传导式干燥器(1)的热源;/n喷淋泵(9)输出的热水和压缩系统排出的过热蒸汽(13)均通入所述加湿喷淋系统内,在加湿喷淋系统内热水对过热蒸汽(13)进行喷淋加湿,使过热蒸汽(13)变为饱和蒸汽(14)并重新用于传导式干燥器(1)的热源。/n...

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于包括传导式干燥器(1)、疏水阀(2)、节流阀(3)、闪蒸系统、压缩系统、加湿喷淋系统、缓冲罐(5)、热水泵(8)、冷凝器(7)以及喷淋泵(9),饱和蒸汽(14)作为热源对传导式干燥器(1)中的湿物料进行加热干燥,热源冷凝放热产生的蒸汽冷凝水(10)由疏水阀(2)排出,并经过节流阀(3)后通过闪蒸系统进行闪蒸形成闪蒸蒸汽(19)和热水(11);
湿物料中水分汽化形成的二次蒸汽(15)由传导式干燥器(1)顶部出气口排出,进入冷凝器(7)的热通道被冷凝为二次蒸汽冷凝水(16)后去后续处理;闪蒸系统排液分为三路,第一路热水由热水泵(8)输送进入冷凝器(7)的冷通道被加热为冷凝换热蒸汽(18),第二路热水由喷淋泵(9)输出并对压缩系统排出的过热蒸汽进行喷淋,第三路去后续处理工序;
闪蒸系统排出的闪蒸蒸汽(19)与来自冷凝器(7)的冷凝换热蒸汽(18)混合进入缓冲罐(5),缓冲罐(5)内的混合蒸汽由压缩系统压缩成为过热蒸汽(13),过热蒸汽(13)去过热后能用于传导式干燥器(1)的热源;
喷淋泵(9)输出的热水和压缩系统排出的过热蒸汽(13)均通入所述加湿喷淋系统内,在加湿喷淋系统内热水对过热蒸汽(13)进行喷淋加湿,使过热蒸汽(13)变为饱和蒸汽(14)并重新用于传导式干燥器(1)的热源。


2.如权利要求1所述的一种蒸汽为热源的传导式干燥设备热能回收系统,其特征在于所述传导式干燥器(1)上还连接有干燥器蒸汽进口管路,以便对传导式干燥器(1)补充蒸汽(21),补充传导式干燥器(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员:周霖珂张振兴吴云起马伟健施展游远增程榕李琰君屠美玲
申请(专利权)人:浙江工业大学杭州开一化工技术有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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