[發明專利]一種新型物料干燥裝置

有效

• 申請號: 201811302992.8
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109539703B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 蘇林;董凱軍;邵振華
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F26B5/04
• 分類號: F26B5/04;F26B15/18;F26B21/04;F26B21/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉海霞;莫瑤江

本發明公開了一種新型物料干燥裝置，該裝置溶液濃縮系統采用熱泵真空低溫蒸發技術形成濃溶液，濃溶液在溶液除濕系統通過溶液噴淋器與物料干燥系統產生的濕空氣發生熱質交換形成稀溶液，稀溶液被收集后流入溶液濃縮系統進行濃縮形成濃溶液，濕空氣變為高溫干空氣，高溫干空氣在循環風機的作用下進入送風口對被干燥物進行干燥，如此實現物料干燥。該裝置采用高溫溶液除濕技術解決常規熱風干燥技術冷熱抵消現象所引起的能耗問題，同時采用熱泵真空低溫蒸發技術進行溶液濃縮，實現加熱表面與溶液表面的直接接觸，解決傳統真空干燥技術加熱表面與固體物料表面的有限接觸面積引起的傳熱性能不佳問題，實現熱泵機組雙向能源使用，達到高效節能的目的。

技術領域

本發明涉及干燥技術領域，尤其是涉及一種物料干燥裝置。

背景技術

利用熱泵進行干燥、干化和脫水作業，是上世紀八十年代發展起來的新型干燥技術。目前，該技術已經應用于各個領域，如在木材、化工產品、食品干燥、蔬菜脫水和污泥糞便干化等方面，都取得了良好的效果。針對物料干燥問題，熱泵干燥技術具有運行費用低和對環境無污染的兩大優勢。早在上世紀八十年代初日本已經取得成功的應用。但是，熱泵干燥技術中產生的熱風在干燥物料之后需要先冷卻除濕再加熱，這種冷熱抵消現象所引起的額外能耗是十分驚人的。

真空干燥是一種將物料置于負壓條件下，并通過加熱達到負壓狀態下的沸點來干燥物料的干燥方式。物料內水分在負壓狀態下沸點都隨著真空度的提高而降低，能夠顯著降低對加熱熱源溫度的要求。但是，真空干燥技術在對固體物料進行干燥時，由于加熱表面與固體物料表面的接觸面積有限，接觸傳熱熱阻較大，并且隨著固體物料的失水，固體物料內部呈現多孔特性，傳熱性能進一步惡化，導致干燥效果不佳。

發明專利內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提出一種新型物料干燥裝置，該裝置解決了常規熱風干燥技術冷熱抵消現象所引起的能耗問題，同時解決了傳統真空干燥技術加熱表面與固體物料表面的有限接觸面積引起的傳熱性能不佳問題，實現熱泵機組雙向能源使用，達到高效節能的目的。

為實現以上目的，本發明提出了以下的技術方案：

一種新型物料干燥裝置，包括溶液濃縮系統、溶液除濕系統及物料干燥系統，所述溶液濃縮系統與所述溶液除濕系統連接，所述物料干燥系統與所述溶液除濕系統連接。

所述溶液濃縮系統由熱泵機組、冷卻水泵、加熱盤管、冷凍水泵、表冷器、真空泵、排水泵及溶液真空濃縮罐組成，所述加熱盤管設置于溶液真空濃縮罐內，通過帶冷卻水泵的管道與所述熱泵機組的高壓側連通形成回路，所述溶液真空濃縮罐頂部的氣體出口通過管道與所述表冷器的高溫端連通，所述表冷器的低溫端通過帶冷凍水泵的管道與所述熱泵機組低壓端連通形成回路，所述表冷器與所述真空泵及所述排水泵連接。

所述溶液濃縮系統采用熱泵真空低溫蒸發技術，溶液真空濃縮罐在真空泵的作用下形成低壓環境，來自所述溶液除濕系統的稀溶液沸點大大降低，稀溶液在所述溶液濃縮系統熱泵機組高壓側加熱盤管的作用下蒸發形成濃溶液；稀溶液蒸發形成的水蒸汽通過表冷器與熱泵機組低壓側冷凍水進行熱交換冷凝成水，冷凝水最終通過排水泵排出，熱泵機組產生的冷凍水吸收水蒸汽冷凝放出的熱量升溫，升溫的冷凍水作為熱源回到熱泵機組進行降溫。

所述溶液除濕系統由溶液泵、濃溶液噴淋器、稀濃液收集盤、溶液調節閥及循環風機組成，所述濃溶液噴淋器與所述稀溶液收集盤設置于溶液除濕室內，所述濃溶液噴淋器通過帶有所述溶液泵的管道與所述溶液真空濃縮罐的濃溶液出口連接，所述濃溶液噴淋器下方設置所述稀溶液收集盤，所述稀溶液收集盤通過帶有溶液調節閥的管道與所述溶液真空濃縮罐的稀溶液入口連接；所述循環風機設置于所述溶液除濕室的干空氣出口。