[發明專利]一種利用壓縮式熱泵間接回收干燥器廢氣廢熱的方法

有效

• 申請號: 201110345425.2
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102506573A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張繼軍
• 申請（專利權）人: 石家莊工大化工設備有限公司
• 主分類號: F26B21/04
• 分類號: F26B21/04;B01D47/14
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

技術領域

本發明屬于干燥技術領域的節能環保新技術，具體的說是一種利用壓縮式熱泵將傳導式干燥器中廢氣廢熱進行間接循環利用的方法。

背景技術

本發明所要解決的技術問題是提供了一種利用壓縮式熱泵將傳導式干燥器的廢氣熱量及冷凝液熱量進行間接回收利用的新技術。物料干燥是許多行業重要的生產過程之一，其目的是利用加熱的方式除去產品或半成品中的濕份，使物料更便于運輸、儲存或進一步加工和使用。干燥器按加熱方式可以分為傳導、對流、輻射、高頻和微波等，其中傳導式干燥器又稱間接式干燥器，它利用傳導方式由熱源通過壁面向濕物料傳遞熱量，物料干燥中產生的二次蒸汽中含有大量熱量，而當前干燥行業中絕大部分將此蒸汽直接排放，造成很大的資源浪費和環境污染，能量利用率亟待提高。為此，一些工程技術人員對二次蒸汽的循環利用進行了探索，主要方法是振蕩流熱管換熱器，利用振蕩流熱管換熱器回收余熱，自激振蕩流熱管是一種高效的傳熱元件，利用這種熱管研制出的高效振蕩流熱管換熱器可以用于干燥尾氣的余熱回收，但余熱不能完全循環利用，回收率不高，設備費用較大。

發明內容

本發明所要解決的問題是克服現有技術的不足，提供一種利用壓縮式熱泵，將低品質的純凈蒸汽壓縮為高品質的蒸汽后，返回干燥器中循環利用的新方法，以促進傳導式干燥器廢氣廢熱資源的回收利用和環境保護。

為解決上述技術問題，本發明的利用壓縮式熱泵間接回收干燥器廢氣廢熱的方法，包括廢氣洗滌、閃蒸、換熱、壓縮、加濕和循環過程，該方法的工藝步驟為：

（1）廢氣洗滌：將濕物料連續的加入傳導式干燥器中，再將來自蒸汽總管的飽和蒸汽通入干燥器中對濕物料加熱，干物料由干燥器的底部排出，同時蒸發出一定量的廢熱蒸汽，此廢熱蒸汽含有粉塵顆粒、不凝氣等雜質，通入洗滌塔進行除塵、除不凝氣，洗滌塔頂部噴入與廢熱蒸汽等溫的熱水洗滌廢氣，將粉塵、部分不凝氣清除，飽和的廢熱蒸汽則被引入蒸發器利用；

（2）閃蒸過程：干燥器排出的冷凝水通入閃蒸罐中，閃蒸出一定量低壓蒸汽引入壓縮機循環利用，剩余冷凝液送回蒸發器，這是冷凝液第一次利用；

（3）換熱過程：經過除塵后的廢熱蒸汽，有時仍會含有腐蝕性介質，不宜直接進入壓縮機，將其通入蒸發器中，作為熱源將閃蒸后剩余的冷凝水加熱，生成潔凈二次蒸汽送入壓縮機，實現冷凝水的二次利用；

（4）壓縮過程：將閃蒸罐閃蒸出的二次蒸汽與經過蒸發器加熱后的蒸汽在閃蒸罐混合后通入壓縮機，壓縮為過熱蒸汽；

（5）加濕過程：壓縮后的過熱蒸汽通入加濕器中，利用閃蒸后的冷凝水將過熱蒸汽加濕為飽和蒸汽，實現冷凝水再次利用；

（6）循環過程：加濕后的飽和蒸汽與來自蒸汽總管的蒸汽混合后，返回傳導式干燥器循環利用。

所述的廢氣洗滌過程，采用濕法等溫洗滌，理想狀態下，在洗滌塔內與廢熱蒸汽不發生熱、質交換，洗滌水由洗滌塔的中上部進入，再從洗滌塔的底部排出進入循環泵循環利用，同時廢熱蒸汽則從洗滌塔的頂部進入，經過洗滌除塵、除不凝氣后，由洗滌塔的中下部排出，進入蒸發器。

所述的閃蒸過程是將系統中產生的冷凝水進行二次利用，將其通入閃蒸罐側部，閃蒸的氣體與來自蒸發器中的氣體混合后從頂部排出，閃蒸后剩余的冷凝水從閃蒸罐底部排出，與閃蒸氣體的溫度相同。

所述的換熱過程廢熱蒸汽從蒸發器的上部進入，將閃蒸后的冷凝液加熱后由蒸發器的下部排出。來自閃蒸罐的冷凝液由蒸發器的頂部進入，加熱氣化為蒸汽，經蒸發器的下部返回閃蒸罐。此過程使廢熱蒸汽進行了一級換熱，熱利用率有所降低，但是換熱所生成的為純凈蒸汽，不含不凝氣等雜氣，也可以作為生蒸汽使用，其換熱效率高。同時回收了部分冷凝液的熱量。

所述的加濕過程加濕后的飽和蒸汽溫度與來自蒸汽總管的飽和蒸汽溫度相同，加濕液體采用閃蒸罐剩余冷凝液，回收冷凝液熱量。

??除塵設備按作用原理不同可以分為機械式除塵、濕法除塵、過濾式除塵、靜電除塵、和磁力除塵等。工業界對微粉級含塵氣體一般普遍采用過濾式除塵（布袋除塵），對氣體濕度很敏感，易于糊袋而降低除塵效果，且通常為降溫洗滌。本專利采用濕法等溫洗滌，一方面解決袋濾器易于糊袋問題，同時又保持廢氣溫度不下降，再次還利用水蒸氣和雜氣的密度差，將廢熱蒸汽中的部分不凝氣排出，提高廢氣熱能利用價值。

與現有技術相比，本發明具有很大的靈活性和實用性，此系統引入蒸發器，使廢熱蒸汽進行了一級換熱，熱利用率有所降低，同時增加了設備費用，但是換熱所生成的為純凈的蒸汽，不含不凝氣等雜氣，也可以作為生蒸汽使用，其換熱效率高，故可節省65~70%左右的飽和蒸汽。