一种基于过热蒸汽的物料干燥系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于过热蒸汽的物料干燥系统，涉及热能工程的物料干燥技术领域，物料干燥系统包括物料烘干子系统，所述物料烘干子系统包括物料烘干室，所述物料烘干室设有物料入口和物料出口，所述物料烘干子系统还包括过热蒸汽循环风机和过热蒸汽加热器，所述物料烘干室还设有过热蒸汽入口和过热蒸汽出口，所述过热蒸汽出口通过过热蒸汽循环管道与循环风机的吸气口连接；循环风机的排气口还连接有用于将从物料蒸发出来的二次蒸汽排出的二次蒸汽排出管道。通过采用循环的过热蒸汽替代热空气在隔绝外界空气渗入的条件下对物料进行烘干，从而达到了降低基于热空气的物料干燥系统能耗的目的。

A material drying system based on superheated steam

【技术实现步骤摘要】
一种基于过热蒸汽的物料干燥系统
本技术涉及热能工程的物料干燥
，特别涉及一种基于过热蒸汽的物料干燥系统。
技术介绍
现行的物料干燥系统，包括木材、污泥、布草、药品、食品、纸张、陶瓷等的干燥系统，通常采用蒸汽或者电力加热大量的外界空气，然后用热空气对物料进行烘干，随着烘干后湿空气的排放，两部分热量会被排放掉。一是由于排放的湿空气的温度高于外界空气的温度，所以湿空气具有的大量显热被排放掉了；二是从物料蒸发出来的二次蒸气具有的大量潜热随着湿空气被排放掉了。因此，现有的基于热空气的物料干燥系统的能耗极高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种基于过热蒸汽的物料干燥系统，通过采用闭路循环的过热蒸汽替代热空气在隔绝外界空气渗入的条件下对物料进行烘干，并对物料烘干时从物料蒸发出来的二次蒸汽进行收集，然后作为第二类吸收式热泵的发生和蒸发热源进行有效利用，从而达到了大幅度降低基于过热蒸汽的物料干燥系统能耗的目的。本技术主要提供如下技术方案：本技术实施例提供了一种基于过热蒸汽的物料干燥系统，包括物料烘干子系统，所述物料烘干子系统包括物料烘干室，所述物料烘干室设有物料入口和物料出口，所述物料烘干子系统还包括过热蒸汽循环风机和过热蒸汽加热器，所述物料烘干室还设有过热蒸汽入口和过热蒸汽出口，所述过热蒸汽出口通过过热蒸汽循环管道与过热蒸汽循环风机的吸气口连接，过热蒸汽循环风机的排气口通过过热蒸汽循环管道与过热蒸汽加热器的入口连接，过热蒸汽加热器的出口通过过热蒸汽循环管道与物料烘干室的过热蒸汽入口连接；过热蒸汽循环风机的排气口还连接有用于将从物料蒸发出来的二次蒸汽排出的二次蒸汽排出管道。优选的，所述二次蒸汽排出管道上设有流量调节阀。优选的，在连接物料烘干室的过热蒸汽出口与过热蒸汽循环风机的吸气口的过热蒸汽循环管道上设有节流阀或者背压阀，用于将物料烘干室的压力保持在微正压的状态。优选的，所述物料烘干室或者节流阀的上游设有压力传感器，通过调节过热蒸汽循环风机的功率、或者/以及节流阀或者背压阀、或者/以及二次蒸汽的流量调节阀，使所述压力传感器显示的压力高于大气压力0.01～2kPa，进而使得外界空气不能通过所述物料烘干室的物料入口和物料出口进入到物料烘干室中。优选的，本技术的基于过热蒸汽的物料干燥系统还包括第二类吸收式热泵子系统，所述第二类吸收式热泵子系统包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，所述发生器设有发生换热器，冷凝器设有冷凝换热器，蒸发器设有蒸发换热器，吸收器设有吸收换热器，所述发生器和冷凝器通过第一工质蒸气通道连通，所述蒸发器和吸收器通过第二工质蒸气通道连通，所述吸收器和发生器之间设有吸收溶液循环管道，用于使吸收溶液在吸收器和发生器之间进行循环，所述吸收溶液循环管道上设有溶液热交换器，用于发生器输出的低温的浓吸收溶液与吸收器输出的高温稀吸收溶液进行换热，所述蒸发器和冷凝器之间设有冷凝工质管道，用于将冷凝器中的冷凝工质导入蒸发器，所述二次蒸汽排出管道与所述发生换热器和蒸发换热器的入口连接，用于将从物料蒸发出来的二次蒸汽作为所述第二类吸收式热泵子系统的发生和蒸发热源导入到所述的发生换热器和蒸发换热器中。优选的，所述的基于过热蒸汽的物料干燥系统还包括吸收/压缩复合式高温热泵子系统，所述高温热泵子系统包括第二类吸收式热泵分系统和蒸气压缩式热泵分系统，所述第二类吸收式热泵分系统包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，所述冷凝器设有冷凝换热器，蒸发器设有蒸发换热器，吸收器设有吸收换热器，所述发生器和冷凝器通过第一工质蒸气通道连通，所述蒸发器和吸收器通过第二工质蒸气通道连通，所述吸收器和发生器之间设有吸收溶液循环管道，用于使吸收溶液在吸收器和发生器之间进行循环，所述吸收溶液循环管道上设有溶液热交换器，用于发生器输出的低温的浓吸收溶液与吸收器输出的高温稀吸收溶液进行换热，所述蒸发器和冷凝器之间设有冷凝工质管道，用于将冷凝器中的冷凝工质导入蒸发器；所述发生器包括吸收溶液闪蒸腔室、发生器喷淋装置、溶液喷淋管道、溶液喷淋泵以及外置发生换热器，外置发生换热器设于吸收溶液闪蒸腔室的外部，发生器喷淋装置设于吸收溶液闪蒸腔室内的上部，发生器喷淋装置与设于吸收溶液闪蒸腔室外部的溶液喷淋管道连接，吸收溶液喷淋泵设于溶液喷淋管道上，溶液喷淋管道将吸收溶液闪蒸腔室内的吸收溶液输送至发生器喷淋装置进行喷淋，溶液喷淋管道与外置发生换热器的冷流体侧连接；所述蒸气压缩式热泵分系统包括压缩机、节流阀和制冷剂循环管道，其中，所述蒸气压缩式热泵分系统以所述冷凝换热器为其压缩式蒸发器，以所述外置发生换热器为其压缩式冷凝器，所述压缩机的排气口侧的制冷剂循环管道与外置发生换热器的热流体侧连接，所述节流阀下游的制冷剂循环管道与所述冷凝换热器的入口连接，所述冷凝换热器的出口与压缩机的吸气口侧的制冷剂循环管道连接；所述二次蒸汽排出管道与所述蒸发换热器的入口连接，用于将从物料蒸发出来的二次蒸汽作为所述高温热泵子系统的蒸发热源导入到所述蒸发换热器中。优选的，所述过热蒸汽循环风机排气口的过热蒸汽循环管道与所述吸收换热器的入口连接，吸收换热器出口通过过热蒸汽管道与所述过热蒸汽加热器的入口连接，将所述吸收器产生的高温热量用于预热过热蒸汽。优选的，在连接过热蒸汽循环风机的排气口与过热蒸汽加热器的过热蒸汽管道上还设有过热蒸汽预热器，所述过热蒸汽预热器的热侧流体入口通过饱和蒸汽管道与所述的吸收换热器出口连接，将所述吸收换热器中产生的饱和蒸汽作为所述过热蒸汽的预热热源导入到过热蒸汽预热器的热流体侧。优选的，所述物料烘干室中物料的流向与过热蒸汽的流向相反。优选的，所述过热蒸汽加热器为燃气热风炉或者电热风炉。本技术与现有技术相比，具有如下明显的优点和有益效果：本技术的基于过热蒸汽的物料干燥系统没有了湿空气的排放，且由于烘干室保持微正压，所以既没有大量蒸汽从所述腔室漏出也很少有空气进入腔室与蒸汽混合。这样，从物料蒸发出来的大部分的二次蒸气在几乎没有空气混入的条件下得到了收集，从而避免了其饱和温度的明显下降，使得其具有的潜热能够在更高的温度品位下通过第二类吸收式热泵得到充分的利用。因此，本技术的基于过热蒸汽的物料干燥系统的能耗与现有的基于热空气的物料干燥系统相比得到了大幅度的降低。本技术物料烘干室的微正压是通过利用过热蒸汽循环风机提供的压力，并通过调节设置于过热蒸汽出口的过热蒸汽循环管道上的节流阀或者背压阀和二次蒸汽排出管道上的流量调节阀来实现的。由于本技术可以保持烘干室始终处于微正压，所以本技术不仅可以采用密闭的烘干室，也可以采用进行物料连续干燥的、即物料连续进出或半连续进出的非密闭烘干室。还有，由于过热蒸汽的热导率和比热容等热力性质明显优于空气，因此，本技术的基于过热蒸汽的物料干燥系统与现有的基于热空气的物料干燥系统相比具有更高的干燥能力，因而也更加高效，同时设备也可以做得更加紧凑。对于没有天然气供应或者天然气价高而电费便宜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于过热蒸汽的物料干燥系统，包括物料烘干子系统，所述物料烘干子系统包括物料烘干室，所述物料烘干室设有物料入口和物料出口，其特征在于，所述物料烘干子系统还包括过热蒸汽循环风机和过热蒸汽加热器，所述物料烘干室还设有过热蒸汽入口和过热蒸汽出口，所述过热蒸汽出口通过过热蒸汽循环管道与过热蒸汽循环风机的吸气口连接，过热蒸汽循环风机的排气口通过过热蒸汽循环管道与过热蒸汽加热器的入口连接，过热蒸汽加热器的出口通过过热蒸汽循环管道与物料烘干室的过热蒸汽入口连接；过热蒸汽循环风机的排气口还连接有用于将从物料蒸发出来的二次蒸汽排出的二次蒸汽排出管道。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于过热蒸汽的物料干燥系统，包括物料烘干子系统，所述物料烘干子系统包括物料烘干室，所述物料烘干室设有物料入口和物料出口，其特征在于，所述物料烘干子系统还包括过热蒸汽循环风机和过热蒸汽加热器，所述物料烘干室还设有过热蒸汽入口和过热蒸汽出口，所述过热蒸汽出口通过过热蒸汽循环管道与过热蒸汽循环风机的吸气口连接，过热蒸汽循环风机的排气口通过过热蒸汽循环管道与过热蒸汽加热器的入口连接，过热蒸汽加热器的出口通过过热蒸汽循环管道与物料烘干室的过热蒸汽入口连接；过热蒸汽循环风机的排气口还连接有用于将从物料蒸发出来的二次蒸汽排出的二次蒸汽排出管道。


2.根据权利要求1所述的基于过热蒸汽的物料干燥系统，其特征在于，所述二次蒸汽排出管道上设有流量调节阀。


3.根据权利要求2所述的基于过热蒸汽的物料干燥系统，其特征在于，在连接物料烘干室的过热蒸汽出口与过热蒸汽循环风机的吸气口的过热蒸汽循环管道上设有节流阀或者背压阀，用于将物料烘干室的压力保持在微正压的状态。


4.根据权利要求3所述的基于过热蒸汽的物料干燥系统，其特征在于，所述物料烘干室或者节流阀的上游设有压力传感器，通过调节过热蒸汽循环风机的功率、或者/以及节流阀或者背压阀、或者/以及二次蒸汽的流量调节阀，使所述压力传感器显示的压力高于大气压力0.01～2kPa，进而使得外界空气不能通过所述物料烘干室的物料入口和物料出口进入到物料烘干室中。


5.根据权利要求4所述的基于过热蒸汽的物料干燥系统，其特征在于，还包括第二类吸收式热泵子系统，所述第二类吸收式热泵子系统包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，所述发生器设有发生换热器，冷凝器设有冷凝换热器，蒸发器设有蒸发换热器，吸收器设有吸收换热器，所述发生器和冷凝器通过第一工质蒸气通道连通，所述蒸发器和吸收器通过第二工质蒸气通道连通，所述吸收器和发生器之间设有吸收溶液循环管道，用于使吸收溶液在吸收器和发生器之间进行循环，所述吸收溶液循环管道上设有溶液热交换器，用于发生器输出的低温的浓吸收溶液与吸收器输出的高温稀吸收溶液进行换热，所述蒸发器和冷凝器之间设有冷凝工质循环管道，用于将冷凝器中的冷凝工质导入蒸发器，所述二次蒸汽排出管道与所述发生换热器和蒸发换热器的入口连接，用于将从物料蒸发出来的二次蒸汽作为所述第二类吸收式热泵子系统的发生热源和蒸发热源导入到所述的发生换热器和蒸发换热器中。


6.根据权利要求5所述的基于过热蒸汽的物料干燥系统，其特征在于，还包括吸收/压缩复合式高温热泵子系统，所述高温热泵子系统包括第二类吸收式热泵分系统和蒸气压缩式热泵分系统，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏庆泉，
申请(专利权)人：北京联力源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11