CN101240977A

CN101240977A - 自然能源双路循环气流干燥系统

Info

Publication number: CN101240977A
Application number: CNA2008100871295A
Authority: CN
Inventors: 刘昂峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2008-08-13

Abstract

本发明是一种自然能源双路循环气流干燥系统，属于固体材料或制品的气流干燥装置和方法。包括自然能源采集单元、热泵闭路循环操作单元、干燥用气流闭路循环操作单元、被干燥物料干燥及余热量回收单元。提供一种利用自然能源，能量回收、循环利用，节能环保的理想的自然能源双路循环气流干燥系统。适用于化工制药、生物制品、食品加工等各行各业原料、中间体乃至成品的干燥处理工艺工程。

Description

自然能源双路循环气流干燥系统

技术领域

本发明是一种自然能源双路循环气流干燥系统，属于固体材料或制品的气流干燥装置和方法。

背景技术

能源是人类社会存在与发展的物质基础。建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系，曾经极大地促进了人类社会的发展与进步。然而，人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，已经越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的负面影响：化石能源日益枯竭，自然环境不断恶化。开发新的清洁、安全、可持续能源是人类一直努力的方向。

太阳能资源丰富、取之不尽、用之不竭，而且不会污染环境和破坏生态平衡。太阳无私的把自己的热能传递给地球的陆地、海洋和大气层。使它们携带了博大无比的能量。有待各行各业的人们开发利用。

固体物料或产品的干燥工艺，是能量消费大户，传统的方法是利用蒸汽或电能将空气加热后，使其流经待干燥物料或产品。此后，携带水分和被干燥物料粉尘一起排入大气。消耗大量化石燃料，而且污染环境，热能利用率低下，能源浪费严重。

热能利用率的高低是一个热量消耗系统经济技术指标优劣的重要标志。一种采用自然能源、热量利用率高的气流干燥系统无疑是人们期待已久的。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种利用自然能源，能量回收、循环利用，节能环保，理想的自然能源气流干燥系统。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，包括自然能源采集单元、热泵闭路循环操作单元、干燥用气流闭路循环操作单元、被干燥物料干燥及余热量回收单元。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，所述之自然能源采集单元，包括由空气补充鼓风机1、太阳能集热器2及连接管路、管件。本系统的主要热能来自太阳能集热器2。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，所述之热泵闭路循环操作单元，包括低沸点工质压缩机3、换热冷凝器4、节流阀5、蒸发、冻干冷凝器6及其连接管路、管件。一个优选的方案是还包括一个回热器16。

来自回热器16的低沸点工质蒸汽进入低沸点工质压缩机3经压缩后，低沸点工质蒸汽压力升高、温度也升高；然后进入换热冷凝器4管间，被管内来自气流循环压缩机9的气流冷却，并冷凝成液体。液体低沸点工质流经回热器16的管内，进一步被冷却；再经过节流阀5节流、降压并同时降温后，进入蒸发、冻干冷凝器6，将来自被干燥物料干燥区7的携带水汽的气流冷冻、干燥，水汽被冷凝成水；同时自身吸热升温，经回热器16热交换后，进入低沸点工质压缩机3，开始了新一轮的循环。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，干燥用气流闭路循环单元，经由气流循环压缩机9、换热冷凝器4的管内、太阳能集热器2，提高自身温度后，依次流经被干燥物料干燥区7、蒸发、冻干冷凝器6的管间、干燥后物料余热回收区8，回收干燥后物料携带的热量，最后回到气流循环压缩机机9，继续开始新的循环。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，所述之气流在蒸发、冻干冷凝器6的管间被冷冻降温，其携带的水分被冷凝液化，通过控制阀门A11排除系统。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，所述之被干燥物料干燥及干燥后物料余热回收单元，包括被干燥物料干燥区)和干燥后物料余热回收区8。被干燥物料在干燥区7被干燥后，干燥后物料携带的余热在回收区得到回收，循环使用。

来自气流循环压缩机9的干燥低温气流，首先进入换热冷凝器4的管内，将来自低沸点工质压缩机3的高温高压的低沸点工质蒸汽冷却并冷凝成液体；同时携带它们的热量，进入太阳能集热器2，进一步提高自身温度后，流经被干燥物料干燥区7，完成它的干燥使命；然后，携带着来自被干燥物料的水分，进入蒸发、冻干冷凝器6的管间，携带的水分被冷凝，通过控制阀A11排出系统、收集处理；自身被冷冻干燥，同时被降温、把携带的热能传递给低沸点工质；再流经干燥后物料热量回收区8，回收被干燥物料的余热后，进入气流循环压缩机9，开始新一轮的气流干燥闭路循环。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，还包括通过控制阀门E15及与系统连接的空气补充鼓风机1。以方便地补充由于各种不可避免的原因造成地气流干燥系统的气流在运行中造成的损耗。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，可以包括备用热加热器10。以保障太阳能集热器或系统故障时的热能供给，保证系统持续稳定生产。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，设有控制阀门B12、控制阀门C13、控制阀门D14。以方便系统能源之间的切换，以及根据系统负荷的需求进行能源供给的调节。

本发明的技术方案相比现有技术有如下积极效果：

1.以自然能源为热源；缓解了化石能源日益枯竭的压力，还避免了化石燃料对自然环境的污染。

2.干燥用气流闭路循环，系统能量全部回收，循环利用；大大提高了能源利用率。

3.携带水汽的气流经冷冻干燥后，回到干燥系统，继续循环。提高了气流的干燥效率，降低了被干燥物料产品的水分含量。同时，避免了废气排放对环境造成的污染。

4.热泵系统的引入，不仅起到冷冻、干燥气流的作用，而且起到热量合理交换利用的作用；低沸点工质压缩机运转消耗的电能，大部分以热能的形式回收，大大降低了能源的消耗。

附图说明

本发明下面将结合附图作进一步详述：

图1自然能源气流干燥系统装置与工艺流程示意图，图中：

1.空气补充鼓风机；

2.太阳能集热器；

3.低沸点工质压缩机；

4.换热冷凝器；

5节流阀；

6.蒸发、冻干冷凝器；

7.被干燥物料干燥区；

8.干燥后物料热量回收区；

9.气流循环压缩机；

10.备用能源加热器；

11.控制阀门A；

12.控制阀们B；

13.控制阀们C；

14.控制阀们D；

15.控制阀们E；

16.回流换热器。

具体实施方式

本发明下面将公开一种具体实施方式：本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，所述之热泵闭路循环操作单元，包括低沸点工质压缩机3、换热冷凝器4、节流阀5、蒸发、冻干冷凝器6及其连接管路、管件。还包括一个回热换热器16。

来自回热器16的低沸点工质蒸汽进入低沸点工质压缩机3经压缩后，低沸点工质蒸汽压力升高、温度也升高，然后进入换热冷凝器4管间，被管内来自气流循环压缩机9的气流冷却，并冷凝成液体。液体低沸点工质流经回热器16的管内，进一步被冷却；再经过节流阀5节流、降压并同时降温后，进入蒸发、冻干冷凝器6，将来自被干燥物料干燥区7的携带水汽的气流冷冻、干燥，水汽被冷凝成水；同时自身吸热升温，经回热器16热交换后，进入低沸点工质压缩机3，开始了新一轮的循环。

来自气流循环压缩机9的干燥低温气流，首先进入换热冷凝器4的管内，将来自低沸点工质压缩机3的高温高压的低沸点工质蒸汽冷却并冷凝成液体；同时携带它们的热量，进入太阳能集热器2，进一步提高自身温度后，流经被干燥物料干燥区7，完成它的干燥使命；然后，携带着来自被干燥物料的水分，进入蒸发、冻干冷凝器6的管间，携带的水分被冷凝，经控制阀A11排出系统、收集处理；自身被冷冻干燥，同时被降温，干燥后物料热量回收区8，回收被干燥物料的余热后，进入气流循环压缩机9，开始新一轮的气流干燥闭路循环。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，包括通过控制阀门E15及与系统连接的空气补充鼓风机1。以方便地补充由于各种不可避免的原因造成地气流干燥系统的气流在运行中造成的损耗。

本发明的自然能源双路循环气流干燥系统，包括备用热加热器10。以保障太阳能集热器或系统故障时的热能供给，保证系统持续稳定生产。

Claims

1.一种自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于包括自然能源采集单元、热泵闭路循环操作单元、干燥用气流闭路循环操作单元、被干燥物料干燥及余热量回收单元。

2根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于所述之自然能源采集单元，包括空气补充鼓风机(1)、太阳能集热器(2)及连接管路、管件。

3.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于所述之热泵闭路循环操作单元，包括低沸点工质压缩机(3)、换热冷凝器(4)、节流阀(5)、蒸发、冻干冷凝器(6)及其连接管路、管件。

4.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于所述之热泵闭路循环操作单元，还包括一个回热器(16)。

5.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于所述之干燥用气流闭路循环单元，经由气流循环压缩机(9)、换热冷凝器(4)的管内、太阳能集热器(2)，提高自身温度后，依次流经被干燥物料干燥区(7)、蒸发、冻干冷凝器(6)的管间、干燥后物料余热回收区(8)，回收干燥后物料携带的热能，最后回到气流循环压缩机机(9)，继续开始新的循环。

6.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于所述之气流在蒸发、冻干冷凝器(6)的管间被冷冻降温，其携带的水分被冷凝液化，通过控制阀门A(11)排除系统。

7.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于所述之被干燥物料干燥及余热量回收单元，包括被干燥物料干燥区(7)和干燥后物料余热回收区(8)。

8.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于还包括通过控制阀门E(15)与系统连接的空气补充压缩机(1)。

9.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于可以包括备用加热器(10)。

10.根据权利要求1的自然能源双路循环气流干燥系统，其特征在于设有控制阀门B(12)、控制阀门C(13)、控制阀门D(14)。