[發(fā)明專利]風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710155882.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN106938145A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭濤;夏君君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇樂科節(jié)能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B01D1/00
• 分類號(hào): B01D1/00;B01D1/28;F26B21/00;F26B25/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

一種風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)及其方法，屬于蒸發(fā)干燥領(lǐng)域。

背景技術(shù)

能源與環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)，隨著人民生活水平的提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源及環(huán)境的矛盾日益突出。蒸發(fā)，干燥系統(tǒng)是傳統(tǒng)的高能行業(yè)，其中機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)壓縮機(jī)需要消耗大量的高品位電能，而傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)采用燃料燃燒獲取高溫干空氣，不僅能耗巨大，而且環(huán)境污染嚴(yán)重。因此，采用可再生能源，特別是在風(fēng)力資源豐富地區(qū)，采用風(fēng)力機(jī)直接驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生高溫高壓氣體，通過氣體膨脹，不僅能夠?yàn)闄C(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，同時(shí)膨脹機(jī)排出空氣能夠作為干燥熱空氣用于干燥各種濕物料，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)部的能量回收，提高能量利用效率，是一種能夠?qū)⒖稍偕茉蠢茫舭l(fā)，干燥集成于一體的高效綜合系統(tǒng)，具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種高效率、低成本的風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)及其方法。

一種風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)，其特征在于包括空壓機(jī)、風(fēng)力機(jī)、膨脹機(jī)、干燥箱、一級(jí)回?zé)崞鳌⒍?jí)回?zé)崞鳌⒓訜崞鳌㈤W蒸器、蒸汽壓縮機(jī)；

一級(jí)回?zé)崞靼ɡ鋫?cè)入口、冷側(cè)出口、熱側(cè)入口、熱側(cè)出口；二級(jí)回?zé)崞靼ɡ鋫?cè)入口、冷側(cè)出口、熱側(cè)入口、熱側(cè)出口；加熱器包括冷側(cè)入口、冷側(cè)出口、熱側(cè)入口、熱側(cè)出口；閃蒸器包括汽液混合物入口、蒸汽出口、液體出口；

溶液入口與一級(jí)回?zé)崞骼鋫?cè)入口相連，一級(jí)回?zé)崞骼鋫?cè)出口與二級(jí)回?zé)崞骼鋫?cè)入口相連，二級(jí)回?zé)崞骼鋫?cè)出口與加熱器冷側(cè)入口相連，加熱器冷側(cè)出口與閃蒸器汽液混合物入口相連，閃蒸器濃溶液出口與一級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)入口相連，一級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)出口與環(huán)境或后續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)相連，閃蒸器蒸汽出口與蒸汽壓縮機(jī)入口相連，蒸汽壓縮機(jī)出口與加熱器熱側(cè)入口相連，加熱器熱側(cè)出口與環(huán)境相連；

空氣與空壓機(jī)入口相連，空壓機(jī)出口與膨脹機(jī)入口相連，膨脹機(jī)出口與干燥箱入口相連，干燥箱出口與二級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)入口相連，二級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)出口與環(huán)境相連。

所述的風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)，其特征在于：風(fēng)力機(jī)與空壓機(jī)中間具有齒輪變速裝置。

所述的風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)，其特征在于：膨脹機(jī)與蒸汽壓縮機(jī)采用同軸相連。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)，包括以下過程：

風(fēng)力機(jī)在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)工作產(chǎn)生機(jī)械能帶動(dòng)空壓機(jī)工作；

環(huán)境空氣經(jīng)過空壓機(jī)變成高溫高壓的空氣，進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹做功。膨脹做功后的中溫空氣進(jìn)入干燥箱干燥物料，然后進(jìn)入二級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)向其冷側(cè)的溶液釋放熱量后排入環(huán)境；

原料溶液進(jìn)入一級(jí)回?zé)崞骼鋫?cè)吸收其熱側(cè)濃溶液釋放的熱量后，進(jìn)入二級(jí)回?zé)崞鳎缓笪斩?jí)回?zé)崞鳠醾?cè)空氣釋放的熱量后進(jìn)入加熱器冷側(cè)，在加熱器中吸收其熱側(cè)高溫高壓蒸汽冷凝釋放的熱量后進(jìn)入閃蒸器，閃蒸產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的蒸汽，然后進(jìn)入加熱器熱側(cè)向其冷側(cè)溶液釋放熱量后變成冷凝水流出；閃蒸器中產(chǎn)生的濃溶液進(jìn)入一級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)預(yù)熱原料溶液后排入環(huán)境或后續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明將風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)的壓縮機(jī)，并將膨脹機(jī)排氣用于干燥濕物料，不僅避免了高品質(zhì)電能的大量消耗，同時(shí)消除了傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)的燃料消耗，避免了環(huán)境污染。此外，系統(tǒng)內(nèi)部將干燥箱排出空氣及閃蒸器排出濃溶液余熱來(lái)料溶液，大大提升了系統(tǒng)的能源利用效率，實(shí)現(xiàn)了輸入能量的最大化利用效率。

附圖說明

圖1一種風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)及其方法系統(tǒng)圖

附圖標(biāo)號(hào)：1-空壓機(jī)；2-風(fēng)力機(jī)；3-膨脹機(jī)；4-干燥箱；5-一級(jí)回?zé)崞鳎?-二級(jí)回?zé)崞鳎?-加熱器；8-加熱器；9-蒸汽壓縮機(jī) 。

具體實(shí)施方式

下面參照?qǐng)D1說明一種風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)干燥系統(tǒng)的工作過程。

風(fēng)力機(jī)在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)工作產(chǎn)生機(jī)械能帶動(dòng)空壓機(jī)工作；

環(huán)境空氣經(jīng)過空壓機(jī)變成高溫高壓的空氣，進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹做功。膨脹做功后的中溫空氣進(jìn)入干燥箱干燥物料，然后進(jìn)入二級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)向其冷側(cè)的溶液釋放熱量后排入環(huán)境；

原料溶液進(jìn)入一級(jí)回?zé)崞骼鋫?cè)吸收其熱側(cè)濃溶液釋放的熱量后，進(jìn)入二級(jí)回?zé)崞鳎缓笪斩?jí)回?zé)崞鳠醾?cè)空氣釋放的熱量后進(jìn)入加熱器冷側(cè)，在加熱器中吸收其熱側(cè)高溫高壓蒸汽冷凝釋放的熱量后進(jìn)入閃蒸器，蒸發(fā)后產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的蒸汽，然后進(jìn)入加熱器熱側(cè)向其冷側(cè)溶液釋放熱量后變成冷凝水流入環(huán)境；閃蒸器中產(chǎn)生的濃溶液進(jìn)入一級(jí)回?zé)崞鳠醾?cè)預(yù)熱原料溶液后排入環(huán)境或后續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)中。