一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统技术方案

本申请公开了一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，包括开式吸收式热泵系统和压缩式热泵循环系统，热泵压缩机出口通过2#热质交换器、2#冷凝器的热通道与膨胀阀进口连接，膨胀阀出口分为两路，分别通过1#热质交换器、蒸发器的冷通道与热泵压缩机进口连接，即形成压缩式热泵循环系统。吸收器内设有1#热质交换器，再生发生器内设有2#热质交换器，热泵压缩机排出的换热介质通入2#热质交换器内对稀溶液加热，膨胀阀排出的换热介质通入1#热质交换器内对除湿盐溶液冷却。本申请通过压缩式热泵循环系统，将吸收的热量用于稀溶液的再生和干燥器内干燥气体的加热，本发明专利技术能合理回收利用干燥器排出的湿热气体中的大量潜热，可节省能源。

【技术实现步骤摘要】
一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统
本专利技术涉及干燥节能减排
，尤其是涉及一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统。
技术介绍
干燥过程在化工、医药、食品、造纸、木材、粮食等领域中被广泛应用。传统的闭路循环干燥系统采用冷凝除湿的方式，先将高温高湿的干燥介质冷却到露点以下，然后对其升温至所需温度后送至干燥器内继续完成干燥作业，该过程会造成很大的能量损耗，而且冷却装置易发生结冰，严重影响系统的运转。吸附除湿利用吸附剂对湿介质进行吸湿，虽然除湿效率高但是对于高温的干燥尾气却不能发挥作用。绝热型溶液除湿方式一般采用填料塔，在很大的液气比下进行吸收操作以遏制溶液升温带来的影响，这对于装置的负荷及输送能耗是很大的。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术目的在于提供一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，本专利技术不仅能够连续获取中温低湿的干燥气，还能回收利用干燥气介质中的潜热从而达到节能减排的目的。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于包括吸收器和再生发生器，吸收器内部设有1#热质交换器，再生发生器内部设有2#热质交换器，再生发生器顶部通接有真空泵，再生发生器内的真空在真空泵的运行作用下进行维持；吸收器上、下部分别通入除湿盐溶液和湿热气体，除湿盐溶液流下至1#热质交换器上与湿热气体接触并吸收其中的水分后被稀释，稀溶液从吸收器底部出液口流出，然后通过溶液换热器的冷通道进行换热，被加热后的稀溶液通入到再生发生器内且流下至2#热质交换器上被进一步加热再生形成浓溶液，浓溶液从再生发生器底部出液口流出，在溶液输送泵的输送作用下依次通过溶液换热器的热通道、蒸发器的热通道进行换热，被二次冷却后的浓溶液再重新通入吸收器内，形成开式吸收式热泵系统；热泵压缩机出口通过2#热质交换器、2#冷凝器的热通道进口与膨胀阀进口由管路连接，膨胀阀出口分为两路，一路通过1#热质交换器与热泵压缩机进口由管路连接，另一路通过蒸发器的冷通道与热泵压缩机进口由管路连接，形成压缩式热泵循环系统；所述压缩式热泵循环系统的循环管路中填充有换热介质；其中，热泵压缩机排出的换热介质通入2#热质交换器内，用于与流下至2#热质交换器上的稀溶液进行换热；膨胀阀排出的换热介质通入1#热质交换器内，用于与流下至1#热质交换器上的除湿盐溶液进行换热。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于还包括1#冷凝器；在所述开式吸收式热泵系统中，从吸收器底部出液口流出的稀溶液，然后依次通过溶液换热器的冷通道、1#冷凝器的冷通道进行换热，被二次加热后的稀溶液通入到再生发生器内且流下至2#热质交换器上被进一步加热再生形成浓溶液，浓溶液从再生发生器底部出液口流出，在溶液输送泵的输送作用下依次通过溶液换热器的热通道、蒸发器的热通道进行换热，被二次冷却后的浓溶液再重新通入吸收器内；在所述压缩式热泵循环系统中，热泵压缩机出口分为两路，一路通过1#冷凝器的热通道与2#冷凝器的热通道进口由管路连接，另一路通过2#热质交换器与2#冷凝器的热通道进口由管路连接；2#冷凝器的热通道出口由管路连接膨胀阀，膨胀阀出口分为两路，一路通过1#热质交换器与热泵压缩机进口由管路连接，另一路通过蒸发器的冷通道与热泵压缩机进口由管路连接。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于还包括气体闭路循环干燥系统，干燥器内产生的湿热气体在1#循环风机的牵引下通过气固分离装置后直接进入从吸收器下部通入吸收器内，湿热气体上升至1#热质交换器上与除湿盐溶液接触并被吸收水分后形成中温低湿气体，吸收器内产生的中温低湿气体在2#循环风机的牵引下通过2#冷凝器的冷通道被加热后，从干燥器底部重新通入干燥器内，形成所述气体闭路循环干燥系统；其中，干燥器的进料口通入待干燥的湿物料，干燥器的出料口排出干燥后的干物料。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于所述气体闭路循环干燥系统还包括加热装置，在所述气体闭路循环干燥系统中，吸收器内产生的中温低湿气体在2#循环风机的牵引下通过2#冷凝器的冷通道被初步加热后，通过加热装置进一步加热，然后重新通入干燥器内。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于干燥器的进料口通接有中间腔道，湿物料通过所述中间腔道通入干燥器内；中间腔道外侧设置有换热夹层，再生发生器顶部出气口通过中间腔道外侧的换热夹层与真空泵由管路连接，再生发生器内产生的低压高温水蒸气在真空泵的牵引下通过中间腔道外侧的换热夹层进行换热后，直接排空。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于干燥器为对流干燥器，干燥器内通入的干燥气体为空气或氮气。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于所述1#热质交换器或2#热质交换器采用翅片管式换热器、平行板式换热器、竖直管式换热器或冷却盘管式换热器，优选为翅片管式换热器。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于所述吸收器内部还设有1#液体分布器和1#丝网除沫器，1#热质交换器、1#液体分布器和1#丝网除沫器在吸收器内依次自下而上排布，除湿盐溶液通过1#液体分布器向吸收器内喷入；所述再生发生器内部还设有2#液体分布器和2#丝网除沫器，2#热质交换器、2#液体分布器和2#丝网除沫器在再生发生器内依次自下而上排布，稀溶液通过2#液体分布器向再生发生器内喷入。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于气固分离装置为旋风分离器或布袋除尘器，气固分离装置还设置有固体出料口，所述真空泵出口装有止回阀。所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于除湿盐溶液为溴化锂、氯化锂、氯化钙、甲酸钾的一种或几种混合水溶液，优选溴化锂水溶液。相较现有技术，本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术采用内冷型吸收装置（即吸收器内部设有1#热质交换器），湿热尾气在吸收器中直接被喷淋溶液吸收，很大程度上回收了尾气的潜热。吸收器内喷淋的除湿盐溶液流量较小，大大减少了干燥介质雾沫夹带的风险和输送泵的能耗，装置的负荷大幅度减小。（2）本专利技术利用吸湿性盐溶液水汽分压低的特点，热湿干燥介质经过溶液吸收后能够保持较高温度和低露点，很好地避免了冷凝除湿引起的能量损失和吸附除湿处理不了高温工况的缺点。（3）本专利技术利用压缩式热泵循环系统进行温度调节，将吸收产生热量全部用于除湿盐溶液的再生过程，压缩式热泵循环系统的1#冷凝器产生的多余高温全部用于除湿盐溶液的进一步预热，压缩式热泵循环系统的2#冷凝器产生的多余高温全部用于干燥气体的初步预热过程，提高能量利用率的同时并保证了吸收、再生过程的稳定。（4）本专利技术利用减压再生的方式，再生过程产生的水蒸汽作为热源直接去预热湿物料，节省了能源。（5）本专利技术与传统闭路循环冷凝除湿的方式相比，可节能30%以上。附图说明图1为本申请闭路循环干燥系统的结构示意图；图1中：1-干燥器；2-气固分离装置；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于包括吸收器（6）和再生发生器（10），吸收器（6）内部设有1#热质交换器（7），再生发生器（10）内部设有2#热质交换器（11），再生发生器（10）顶部通接有真空泵（20），再生发生器（10）内的真空在真空泵（20）的运行作用下进行维持；/n吸收器（6）上、下部分别通入除湿盐溶液和湿热气体，除湿盐溶液流下至1#热质交换器（7）上与湿热气体接触并吸收其中的水分后被稀释，稀溶液从吸收器（6）底部出液口流出，然后通过溶液换热器（15）的冷通道进行换热，被加热后的稀溶液通入到再生发生器（10）内且流下至2#热质交换器（11）上被进一步加热再生形成浓溶液，浓溶液从再生发生器（10）底部出液口流出，在溶液输送泵（16）的输送作用下依次通过溶液换热器（15）的热通道、蒸发器（18）的热通道进行换热，被二次冷却后的浓溶液再重新通入吸收器（6）内，形成开式吸收式热泵系统；/n热泵压缩机（19）出口通过2#热质交换器（11）、2#冷凝器（17）的热通道进口与膨胀阀进口由管路连接，膨胀阀出口分为两路，一路通过1#热质交换器（7）与热泵压缩机（19）进口由管路连接，另一路通过蒸发器（18）的冷通道与热泵压缩机（19）进口由管路连接，形成压缩式热泵循环系统；所述压缩式热泵循环系统的循环管路中填充有换热介质；/n其中，热泵压缩机（19）排出的换热介质通入2#热质交换器（11）内，用于与流下至2#热质交换器（11）上的稀溶液进行换热；膨胀阀排出的换热介质通入1#热质交换器（7）内，用于与流下至1#热质交换器（7）上的除湿盐溶液进行换热。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于包括吸收器（6）和再生发生器（10），吸收器（6）内部设有1#热质交换器（7），再生发生器（10）内部设有2#热质交换器（11），再生发生器（10）顶部通接有真空泵（20），再生发生器（10）内的真空在真空泵（20）的运行作用下进行维持；
吸收器（6）上、下部分别通入除湿盐溶液和湿热气体，除湿盐溶液流下至1#热质交换器（7）上与湿热气体接触并吸收其中的水分后被稀释，稀溶液从吸收器（6）底部出液口流出，然后通过溶液换热器（15）的冷通道进行换热，被加热后的稀溶液通入到再生发生器（10）内且流下至2#热质交换器（11）上被进一步加热再生形成浓溶液，浓溶液从再生发生器（10）底部出液口流出，在溶液输送泵（16）的输送作用下依次通过溶液换热器（15）的热通道、蒸发器（18）的热通道进行换热，被二次冷却后的浓溶液再重新通入吸收器（6）内，形成开式吸收式热泵系统；
热泵压缩机（19）出口通过2#热质交换器（11）、2#冷凝器（17）的热通道进口与膨胀阀进口由管路连接，膨胀阀出口分为两路，一路通过1#热质交换器（7）与热泵压缩机（19）进口由管路连接，另一路通过蒸发器（18）的冷通道与热泵压缩机（19）进口由管路连接，形成压缩式热泵循环系统；所述压缩式热泵循环系统的循环管路中填充有换热介质；
其中，热泵压缩机（19）排出的换热介质通入2#热质交换器（11）内，用于与流下至2#热质交换器（11）上的稀溶液进行换热；膨胀阀排出的换热介质通入1#热质交换器（7）内，用于与流下至1#热质交换器（7）上的除湿盐溶液进行换热。


2.如权利要求1所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于还包括1#冷凝器（14）；
在所述开式吸收式热泵系统中，从吸收器（6）底部出液口流出的稀溶液，然后依次通过溶液换热器（15）的冷通道、1#冷凝器（14）的冷通道进行换热，被二次加热后的稀溶液通入到再生发生器（10）内且流下至2#热质交换器（11）上被进一步加热再生形成浓溶液，浓溶液从再生发生器（10）底部出液口流出，在溶液输送泵（16）的输送作用下依次通过溶液换热器（15）的热通道、蒸发器（18）的热通道进行换热，被二次冷却后的浓溶液再重新通入吸收器（6）内；
在所述压缩式热泵循环系统中，热泵压缩机（19）出口分为两路，一路通过1#冷凝器（14）的热通道与2#冷凝器（17）的热通道进口由管路连接，另一路通过2#热质交换器（11）与2#冷凝器（17）的热通道进口由管路连接；2#冷凝器（17）的热通道出口由管路连接膨胀阀，膨胀阀出口分为两路，一路通过1#热质交换器（7）与热泵压缩机（19）进口由管路连接，另一路通过蒸发器（18）的冷通道与热泵压缩机（19）进口由管路连接。


3.如权利要求1所述的一种基于开式吸收式热泵的闭路循环干燥系统，其特征在于还包括气体闭路循环干燥系统，干燥器（1）内产生的湿热气体在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：程榕，黄小葆，郑燕萍，杨阿三，孙勤，李琰君，贾继宁，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：发明
国别省市：浙江;33