一种蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置是对从干燥室出来的湿空气进行分离处理，分离为水蒸气、干燥空气和凝结水，对分离后的水蒸汽进行加热加压处理后作为热源加热干燥室中的循环空气，将被分离的干燥空气通过气-气换热器换热加热后送入干燥室，加入干燥室内的空气循环，将被分离出来的凝结水直接排出系统之外。本发明专利技术通过利用机械蒸汽再压缩技术来达到对蒸汽的二次利用、利用太阳能集热换热技术来实现热能有效利用，达到减少运行成本，节能环保、加速干燥速度，缩短干燥周期、运行稳定的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物料干燥装置
，主要涉及的是一种利用机械式蒸汽再压缩热能循环来提高余热回收和再利用的物料干燥装置。适用于木材、药材、谷物、食品、海鲜、烟叶、衣物等固体物料的蒸发和干燥。
技术介绍
目前，对于食品、木材等固体物料的干燥所采用的方法，大体包括自然通风干燥、日光干燥、热风干燥、热泵干燥、真空冷冻干燥和微波干燥等，也有采用两种或多种干燥方法相结合的联合干燥方法。热风干燥:是用 对流方式将热空气的热量传递给物料，带走物料表面的水分。由于热风干燥是由外向内逐渐将待加热品加热，必须建立和保持一定的温度梯度才能保证水分由内向外的扩散。所以热风温度是影响待烘干产品热风干燥速度的主要因素。但如果采取高温热风急速干燥，会产生表面干燥效应，使物料内部水分更难以扩散出来。因此，热风干燥法所需的干燥时间一般较长。冷冻干燥，是使待干燥品在冻结状态下脱水，最大限制地保留产品原有的营养、味道和芳香，保持食品原来的形状和颜色，并抑制酶和细菌的生长。利用真空冷冻干燥技术可获得良好品质的食品干品。然而，由于真空冷冻干燥设备一次性投资大，干燥时间长，能耗大，因而加工成本高使得真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用受到很大限制。冻干食品成本是热风干燥食品的4飞倍。热泵干燥:除了节能的优点外，热泵的干燥温度易于控制在此温度范围内进行干燥，避免了待干燥产品中不饱和脂肪酸的氧化和表面发黄，减少了蛋白质受热变性，物料变形，变色和呈味类物质的损失。干燥物料在低温的封闭系统内干燥，有效避免了细菌的滋生。但由于压缩机始终处于高温高湿状态，对压缩机的性能及可靠性提出了很高的要求；由于采用了加压系统，若管路发生开裂，则制冷剂会泄漏到环境中，同时热泵循环系统的压力会明显下降，工况将受到影响，消耗臭氧的制冷剂会影响环境；热泵干燥机的压缩机、制冷剂过滤器、热交换器等装置均要求定期进行维护、检修，以保证干燥机处于优良的工作状态，制冷剂如发生泄漏时应及时补充或更换，否则热泵循环系统将受到较大影响，维护要求较闻。微波干燥:具有加热快且均匀，选择性好，含水率较高的区域加热较快，反应灵敏，便于控制和能源利用率高。然而单纯利用微波干燥容易出现边缘或尖角部分焦化现象。MVR(蒸发器)低温蒸发技术是一种将蒸汽在分离器中产生的二次蒸汽经过压缩机压缩，使其压力、温度上升增加热焓，再重新回到分离器中作为蒸发热源使用的蒸发技术。由于该技术节能效果显著，现已广泛应用于工业废水处理及乳品、制糖、淀粉、海水淡化、盐化工等很多生产领域。目前，MVR(蒸发器)技术主要用于蒸发浓缩、蒸发结晶、低温蒸发等领域，在蒸汽再压缩烘干物料方面尚未利用。
技术实现思路
本专利技术的目的即由此产生，提出一种蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置，通过应用MVR的低温蒸发技术，采用低温负压蒸发(50-80°C)，防止被蒸发物料的高温变性，达到减少运行成本，节能环保、加速干燥速度，缩短干燥周期、运行稳定的目的。本专利技术实现上述蒸汽再压缩烘干物料的方法是:对从干燥室出来的湿空气进行分离处理，分离为水蒸气、干燥空气和凝结水，对分离后的水蒸汽进行加热加压处理后作为热源加热干燥室中的循环空气，将被分离的干燥空气通过气-气换热器换热加热后通过送入干燥室，加入干燥室内的空气循环，将被分离出来的凝结水直接排出系统之外。本专利技术所述湿空气分离处理为膜法分离技术，并由真空泵抽出渗透侧的水蒸气。本专利技术所述分离后的水蒸汽进行加热加压处理为水蒸气再压缩处理技术，优选真空机械蒸汽再压缩技术。本专利技术所述的从干燥室出来的湿空气进行分离后被分离出来的水蒸汽为低压水蒸汽，经过太阳能集热板吸 收热量后，通过水-汽换热器换热加热，提高其热焓;被分离出来的干燥空气为低湿干燥空气，经过相变平板太阳能集热器吸收热量后，通过气-气换热器换热加热，提高其温度。本专利技术通过控制干燥室内空气加热器热端水蒸气参数来监控干燥室内的温度及物料的含水率，通过调节阀调节蒸汽的补充流量，达到干燥室最佳干燥速度和干燥温度。本专利技术实现上述蒸汽再压缩烘干物料方法的装置主要包括辅助加热器、分离器、水-汽换热器、平板太阳能集热器、补充高温高压蒸汽、真空蒸汽再压缩装置、空气加热器、气-气换热器、相变平板太阳能集热器和干燥室，在所述干燥室上设置有辅助加热器、空气加热器及湿空气出口和热空气进口，所述空气加热器的进口与真空蒸汽再压缩装置的出口端连接、出口与凝结水箱连接，真空蒸汽再压缩装置的进口分别与补充高温高压蒸汽和水-汽换热器连接，干燥室、分离器、水汽换热器、真空蒸汽再压缩装置及空气加热器构成一个闭合回路，所述水-汽换热器的进口与湿空气分离装置的上端联通，湿空气分离装置的进口与干燥室的湿空气出口连接、湿空气分离装置的出口经气-气换热器与干燥室的热空气进口连接，在气-气换热器上设置有相变平板太阳能集热器。本专利技术在真空蒸汽再压缩装置与补充高温高压蒸汽之间连接有调节阀。本专利技术在干燥室内设有循环风机用于干燥室的空气循环。本专利技术所述的辅助加热器为电加热器。本专利技术是将MVR的工作原理应用于固体物料的干燥工艺，使干燥过程中产生的二次蒸汽能够重新利用，起到节能、减排的作用。依靠蒸汽再压缩装置将蒸汽加压升温后，通过干燥室中的空气换热器进行换热后，将热量释放给需加热的固体物料，干燥物料后的湿空气一部分凝结成水，一部分产生蒸汽，一部分形成低湿干燥空气，通过膜式分离器进行分离，分离后的水排出系统，低温蒸汽通过加压后回到干燥室进行二次利用，低湿干燥空气通过设置在管路上的换热器换热加热后回到干燥室，干燥物料，其借助热泵以实现热量的转移和回收，达到节能的效果。该组合系统中蒸汽再压缩装置将干燥室产生的蒸汽压缩升温后作为干燥室的加热热源，达到系统热量的回收利用，实现节能减排。广泛适用于木材、药材、谷物、食品、海鲜、烟叶、衣物等固体物料的蒸发和干燥。附图说明图1为本专利技术的装配结构示意图。1、辅助加热器，2、分离器，3、低压水蒸汽，4、水-汽换热器，5、平板太阳能集热器，6、补充高温高压蒸汽，7、真空蒸汽再压缩装置，8、空气加热器，9、凝结水箱，10、低湿干燥空气，11、气-气换热器，12、相变平板太阳能集热器，13、凝结水，14、干燥室，15、调节阀。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述: 如图1所述:本实施例所述的蒸汽再压缩烘干物料的方法是将待干燥物料放置到干燥室内，对干燥室内的物料进行预热，使物料预先达到一定的预热温度。对从干燥室出来的湿空气进行分离处理，分离为水蒸气、干燥空气和凝结水，对分离后的水蒸汽进行加热加压处理后作为热源加热干燥室中的循环空气，将被分离的干燥空气通过气-气换热器换热加热后送入干燥室，加入干燥室内的空气循环，将被分离出来的凝结水直接排出系统之外。本实施例所述湿空气分离处理为公知的膜法分离技术，主要是根据混合气体中组分在膜中的渗透速率的差异来实现分离过程，该分离装置的水蒸汽渗透侧为负压，出来后接水-汽换热装置，湿空气进入分离膜的一侧，另一侧为渗透过去的低压水蒸气，凝结水凝结而出，从而达到把湿空气分离的目的，并由真空泵抽出渗透侧的水蒸气，目的是维持系统的真空度和排出不凝气体，维持一个较低的工作汽压使蒸发可以在较低的温度下进行，避免热量散失。本实施例所述的对分离后的水蒸汽进行加热加压处理为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置，其特征在于：对从干燥室出来的湿空气进行分离处理，分离为水蒸气、干燥空气和凝结水，对分离后的水蒸汽进行加热加压处理后作为热源加热干燥室中的循环空气，将被分离的干燥空气通过气?气换热器换热加热后送入干燥室，加入干燥室内的空气循环过程，将被分离出来的凝结水直接排出系统之外。

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置，其特征在于:对从干燥室出来的湿空气进行分离处理，分离为水蒸气、干燥空气和凝结水，对分离后的水蒸汽进行加热加压处理后作为热源加热干燥室中的循环空气，将被分离的干燥空气通过气-气换热器换热加热后送入干燥室，加入干燥室内的空气循环过程，将被分离出来的凝结水直接排出系统之外。2.根据权利要求1所述的蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置，其特征在于:所述湿空气分离处理为膜法分离技术，并由真空泵抽出渗透侧的水蒸气。3.根据权利要求1所述的蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置，其特征在于:所述分离后的水蒸汽进行加热加压处理为水蒸气再压缩处理技术，优选真空机械蒸汽再压缩技术。4.根据权利要求1所述的蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置，其特征在于:所述的从干燥室出来的湿空气进行分离后被分离出来的水蒸汽为低压水蒸汽，经过太阳能集热板吸收热量后，通过水-汽换热器换热加热，提高其热焓；被分离出来的干燥空气为低湿干燥空气，经过相变平板太阳能集热器吸收热量后，通过气-气换热器换热加热，提高其温度。5.根据权利要求1所述的蒸汽再压缩烘干物料的方法及装置，其特征在于:通过控制干燥室内空气加热器热端水蒸气参数来监控干燥室内的温度及物料的含水率，通过调节阀调...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹辉，刘海国，吴小天，张嘉，王俊凤，
申请(专利权)人：洛阳中懋环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：