[發明專利]一種無排氣高效烘燥系統和方法

無效

• 申請號: 200710047285.4
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101149213A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 趙敬德;劉妮;亢燕銘
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: F26B21/04
• 分類號: F26B21/04
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明涉及烘燥技術領域，特別是涉及一種無排氣高效烘燥系統和方法。

背景技術

烘燥技術在紡織、化工、染整、食品、制藥、造紙等多種工農業生產中得到廣泛的應用。在一般的烘燥技術中，烘燥后的濕空氣被直接排空。由于排出的濕空氣雖然具有一定的溫度，但是一般不能直接被利用，因此多是直接排空。

目前，人們也提出了許多廢熱回收技術來回收排氣中的熱能。比如，文獻[R.Tugrul，Ogulata.Utilization?of?waste-heat?recovery?in?textile?drying.Applied?Energy?79(2004)41-49]中，提出了如圖1所示的烘燥系統。由于排氣流量與補充的新風流量相等，但是排氣溫度T_e＞新風溫度T_fl，排氣的含濕量也大于新風，所以排氣的焓值大大于新風焓值，該系統還是存在能量的浪費。

還有研究者提出了利用熱泵技術的烘燥系統。比如文獻[方凌星，王磊.紡織行業中熱泵干燥系統的可行性研究.空調制冷與電力機械，2005(4)總第104期，第26卷，50-52，63]中，提出了開式、半開式、閉式和準閉式循環3種系統。由于開式和半開式系統都是有排氣排出從而帶走熱量的，所以都存在一定的能量浪費。其閉式系統如圖2所示。雖然閉式系統不存在排氣熱損失，但是當冷凝熱大于蒸發器從排氣中吸收的熱時，就會使干燥室的溫度不斷上升，如果干燥室溫度超過設計要求時，這些余熱就需要解決。準閉式循環系統如圖3所示，該系統雖然避免了圖2中閉式系統多余余熱需要排出的問題，但是從圖3中可以看出，干燥室的排氣中，有一部分是沒有經過蒸發器進行冷卻除濕的。所以，干燥室的排氣中有一部分余濕是沒有被除掉的，這將會影響到干燥室的干燥效果。另外，采用熱泵的干燥技術中，是通過冷凝除濕然后再對空氣進行再熱的處理手段，這樣先降溫再升溫的過程中，也存在著一定的能源浪費。還有，熱泵干燥系統由于受到工作溫度區間的限制，一般的高溫型熱泵機組也就在85℃，對于烘燥工藝要求的100℃～200℃的溫度要求很難達到。

發明內容

為了解決以上烘燥系統中排氣余熱不能全部回收及冷凝除濕再熱過程中的能量浪費問題，本發明采用溶液除濕技術，對烘燥后的排氣進行除濕再利用，從而既避免排氣帶走余熱的問題，又解決了冷凝除濕再熱的能量浪費。能廣泛應用于紡織、化工、能源、機械領域。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種無排氣高效烘燥系統和方法，包括干燥器，還包括

(1)過濾凈化裝置：過濾凈化干燥器的排氣；

(2)溶液再生裝置：利用凈化后排氣中的熱能加熱除濕后的稀溶液，實現濃溶液的再生，同時排氣中一部分水蒸汽析出為凝結水，降低了排氣的含濕量；

(3)回熱裝置：利用溶液再生器排氣中的熱能加熱除濕后的干空氣，降低進入除濕裝置的濕空氣的溫度、濕度和焓值；

(4)除濕裝置：對濕空氣進行溶液除濕處理，除濕后的干空氣，再進入回熱裝置初步加熱；

(5)加熱裝置：加熱經過回熱裝置初步加熱的干空氣使其達到烘燥工藝的參數要求，然后干空氣進入干燥器對物料進行烘燥。

所述的過濾凈化裝置采用袋式除塵器。

所述的溶液再生裝置采用蒸發換熱器。

所述的回熱裝置采用板翹式全熱交換器。

所述的除濕裝置采用噴淋式吸收裝置。

所述的加熱裝置采用功率小、能耗低的加熱器。

本發明所提出的無排氣烘燥系統和方法，是對烘燥設備的排氣直接進行凈化、除濕處理，使處理后的空氣達到重新利用的要求。同時在處理過程中回收其中的能量以用于烘燥系統本身。

如果對該烘燥系統進行整體的能量分析，可以看出，該系統中投入的能量加熱裝置的加熱量，而排出的熱量是溶液再生裝置中排出的飽和蒸汽所帶走的熱量。這個過程相當于被烘燥物料所含的水分，在溶液再生裝置中被蒸發出來，而攜帶水分的濕空氣在這個過程中沒有被排出，也就沒有這部分的能量損失。

本發明的實現將同時達到節能與環保的雙重效果。由于該烘燥系統沒有廢氣排出，從而不會有余熱的損失，這樣既節約了能源，又減少了對環境的大氣污染和熱污染。而且進入烘燥設備的空氣濕度可以控制在理想的數據范圍內，從而可以得到比較高的烘燥效率和烘燥效果。