CN103267408A - 湿气余热回收利用复合烘干机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿气余热回收利用复合烘干机，包括烘道段、设在烘道段两端的热源段和循环风机段，且热源段产生的热风通过热风风道，并由循环风机段的牵引下流入烘道段；所述烘道段的顶部还设有排湿余热换热模块，该排湿余热换热模块包括两台板式换热器、网孔滤水板、集水槽和排湿风机，网孔滤水板设在两台板式换热器之间，且排湿风机和集水槽分别设在网孔滤水板的上方和下方；且烘道段两侧设有与烘道段尾端连通的排湿风道，所述两台板式换热器与排湿风道连通，且湿气从两侧进入汇集到网孔滤板。本发明高效回收循环热风湿气余热大大减少了燃煤的使用率，降低了农产品烘干处理的成本，有利于环境保护。

Description

湿气余热回收利用复合烘干机

 

技术领域

本发明主要涉及热能高效利用的复合烘干机。

背景技术

目前，农村所有采用烘干装置采用的传统土法砖砌烘道、燃煤炉。烘制工艺凭烘制师傅经验把握。存在燃料、温度、湿度连续控制不稳定，造成产品品质不稳定且耗能高，烟气灰层污染大，烘制综合成本高。由于结构的局限性，固因设备故障检修困难耗时长，特别是鲜货不易静放超过24小时而腐败，造成原料浪费。且热能利用很低，燃料的燃烧热能得不到循环利用，造成成本增加。

发明内容

发明目的：针对上述存在的问题和缺陷，本发明提出一种湿气余热回收利用复合烘干机，本装置的热利用率得到大幅提高，且有效利用太阳能热源，降低成本。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种湿气余热回收利用复合烘干机，包括烘道段、设在烘道段两端的热源段和循环风机段，且热源段产生的热风通过热风风道，并由循环风机段的牵引下流入烘道段；所述烘道段的顶部还设有排湿余热换热模块，该排湿余热换热模块包括两台板式换热器、网孔滤水板、集水槽和排湿风机，网孔滤水板设在两台板式换热器之间，且排湿风机和集水槽分别设在网孔滤水板的上方和下方；且烘道段两侧设有与烘道段尾端连通的排湿风道，所述两台板式换热器与排湿风道连通，且湿气从两侧进入汇集到网孔滤板；集水槽设在网孔滤板底部，排湿风机设在网孔滤板的上部进行吸气。

作为优选，所述网孔滤板为两块倾斜搭建的带网孔的金属板。

作为优选，所述板式换热器包括多块正交叠置的波纹瓦，相邻两块波纹瓦的波纹方向垂直交错形成正交的两个端面通道；两个端面通道分别连通排湿风道和进入新风。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、提高热效能，将外置辐射热风炉植入密闭烘干机内部，达到完全充分利用热源；排湿、烟道携带的热能通过换热进行回收；

2、烘箱机体采用彩钢岩棉夹芯板作为保温墙、移门，起到全密闭隔热作用；

3、设计了符合烘干物理过程的热源、风量、及新风补充、排湿风道结构、余热回收之间合理布局；

4、设计中还考虑到针对农产品、海产品属时令性季节收获、对设备运行连续性、可靠性要求高，必须做到维修方便、快捷。为此烘箱内部单元设备采用模块化设计，都能做到短时间内快速拆卸或模块更换，以保证生产的连续性；

5、“太阳能复合式烘干机”具有显著的节能效果。整机结构紧凑，合理配置了整体太阳能热风集热器、两级提升余热回收装置。提高了热能利用率，综合降低一次能耗30％，其中，太阳能热风集热器所获得热能占总耗能10％、烟道与排湿余热回收占总耗能20％；

6、烘制工艺过程智能化，根据烘焙物烘制工艺要求将温度、湿度、时间周期目标值设置于智能控制仪，系统将自动检测、控制目标值，并多点位动态直观显示烘箱内运行状况，从而保证烘焙物的品质。整个运行过程对各设备模块出现故障并显示，烘制阶段结束具有声光报警；

7、进出料车操作的便捷性和安全性：为减轻工人劳动强度，系统设计了自动推车传递装置，开门进出料车时与推料车装置设有动作关联的逻辑程序，动作条件不到位系统控制不动作，避免人为误操作造成的安全事故；

8、太阳能集热器实现任意大面积的整体集热器，能作为整体屋面具有高效的集热和密封效果，部件在现场组合，避免集热器工厂生产、运输包装体积大、安装强度大。同时也降低了成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所述烘干机的结构示意图；

图2为本发明所述烘干机中热源段的结构示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中A-A方向的剖视图；

图5为图1中B-B方向的剖视图；

图6为图1中C-C方向的剖视图；

图7为图1中D-D方向的剖视图。

其中，烘道段1、排湿余热换热模块2、烟道余热换热器3、热源段4、循环风机段5、热风风道6、新风进口7、隔板8、太阳能集热器9、湿气排风口10、余热回收新风进口11、排湿风道12、烟气管道13、环境冷风口14、吸气引流风机15、燃烧炉16、换热腔板17、炉灰沉降器18、板式换热器19、网孔滤水板20、集水槽21、排湿风机22、集热送风机23、补风风道24、导流槽25。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1～5所示，本发明所述的湿气余热回收利用复合烘干机，包括烘道段、设在烘道段顶部的排湿余热换热模块和烟道余热换热器，以及热源段、循环风机段、热风风道、新风进口和太阳能集热器，其中：

所述太阳能集热器也安装固定在烘干机的顶部，且朝向阳光照射面。该太阳能集热器利用多块玻璃盖板拼接成面积更大的整块玻璃板，同时利用多个标准结构的边框拼接成更大面积的外框，将多块集热芯板首尾相连和并排相连组成更大面积的集热组件，并将该集热组件设在边框内，将整块玻璃板盖上，从而得到任意大面积的整体集热器，适用于工业、农业和建筑等领域；2.对各处拼接地方，采用标准结构件进行有效密封，达到防水、隔热的效果；3.在密封的同时对大面积的整体集热器进行划块分区域隔离，从而减少内循环提高集热效果；4.整个集热器都是采用标准结构的部件，并在安装地直接安装，从而可以极大方便运输，降低成本。它包括边框、集热风道管和玻璃盖板，其中边框采用6063T5挤压铝合金型材，集热风道管采用6063T5铝合金挤压成型风道，且表面进行黑色氧化处理，玻璃盖板为4mm后的钢化平面玻璃。所示边框为长条形，并进行拼接组成长方形的外框；所述集热风道管并排拼接组成集热芯板，该集热芯板再通过首尾密封连接和并排密封连接构成整体集热组件，该集热组件通过支撑梁设在边框内；所述玻璃盖板通过矩阵式排列并密封拼接，固定在边框上，同时将集热芯板密封。为了方便分化区域和安装，集热芯板的长度为玻璃盖板的3倍，宽度则与玻璃盖板相同，从而使得每块集热芯板需要3块玻璃盖板覆盖。所述集热组件的一端与集热供风风机相连，另一端汇集后形成太阳能集热器的出风口并通过集热送风机与烟道余热换热器的壳程直接连接。因此太阳能集热器产生的热风直接经过烟道余热换热器换热加热后进入到热源段。

所述热源段设在烘道段的一端，它包括吸气引流风机、燃烧炉、换热腔板和炉灰沉降器。所述燃烧炉的燃烧原料可以是煤炭、木材或石油、汽油等液体燃料；同时该燃烧炉也可以是电加热炉。所述换热腔板中空，并通过串接或并联的方式套接在燃烧炉的出烟口，最后该换热腔板通过烟气管道与烟道余热换热器的管程连接。所述吸气引流风机设在热源段内，且热源段与烘道段之间设置有隔板，隔板上部设有湿气排风口、而下部则设有余热回收新风进口。通常情况下，循环热风经过烘道段对物料进行烘干后还带有余热，当该余热循环风的湿度低于预设值时，打开隔板的余热回收新风进口，并通过吸气引流风机将余热循环风吸引至热源段重复利用其余热；同时该热源段还连接有环境冷风口，可以吸引补充新风进入到热源进行快速降温检修。当余热循环风的湿度高于预设值时，关闭余热回收新风进口并开启湿气排风口，此时高湿度的循环热风通过排湿风道与排湿余热换热模块连接，并通过该模块有效回收热能的同时进行湿气去除。

所述排湿余热换热模块包括两台板式换热器、网孔滤水板、集水槽和排湿风机，其中两台板式换热器设在烘干机顶部的两侧，而网孔滤水板设在板式换热器中间，且该两台板式换热器分别通过烘干机两侧的排湿风道与隔板的湿气排风口连通；所述排湿风机设在网孔滤水板上部。因此，当开启湿气排风口时，排湿风机工作进行抽气将湿度较高的热风从两侧引入板式换热器中。此时通过板式换热器的新风经过板式换热器一级换热后，进入下一级的烟道余热换热器中；而经过换热后高湿度热风汇集进入到网孔滤水板，并在网孔滤水板上进行水气冷凝，而集水槽设在网孔滤水板下手机冷凝的水并通过管道排出。

所述烟道余热换热器采用列管式换热器，其中管程一端通过烟气管道与隔板的余热回收新风进口连通，另一端连接引风机；而壳程的一端同时与板式换热器和太阳能集热器的出风口连接，而另一端则与热源段连通。因此，太阳能集热器出风口处通过集热送风机送的热风以及经过排湿余热换热模块进行一级换热后的热风通过烟道余热换热器的壳程；而管程中流通的是燃烧炉燃烧得到的高温烟气，经过与烟气进行二级换热后，再进入到热源段，通过换热腔板辐射的热量加热得到高温热风，该高温热风在循环风机段的作用下通过热风风道循环进入到烘道段，并对烘道段内的农产品进行烘干。

所述循环风机段安装在烘道段的另一端，并与热风风道连通；它包括四台呈两行两列并排的风机，且每台风机的出风端设有网状的导流槽。传统的风机输出的风为螺旋风，且由于是四台风机并排因此风机的输出风之间会相互干扰，严重影响风力的推进，一方面造成横截面上各处农产品烘干情况不一致影响品质，另一方面由于热风推进力的损耗降低了热风的流动性，此时造成热风流向方向上的温度梯度非常不均匀影响农产品的烘干。因此在该导流槽的作用下，四台风机输出的风转换成平行风，降低输出风之间的干扰的同时提高了风力的流动性。

进一步的改进，将本发明烘干机各个组成部分形成相对独立的模块，从而方便检修，大大提高了设备的利用效率和检修效率。例如热源段中吸气引流风机通过安装支架固定在热源段内，且该安装支架的底部设有滚轮，且对应地面上设有适配的导轨，当吸气引流风机发生故障时可将隔板拆除后打卡安装支架的锁紧螺栓，直接可以抽出风机；而燃烧炉同样安装有滚轮/导轨机构，可以将其方便拆卸抽出更换，从而避免检修时间过长造成农产品烘干质量下降。另外，循环风机段的每台风机安装在安装架对应的4个方格中，为了便于拆卸在方格四周侧壁上设有滑槽方便风机塞入方格中，然后通过螺丝进行固定。同样的换热腔板也采用模块化设计，并在换热腔板尾端设置炉灰沉降器，避免过多炉灰进入换热器。

另外本发明中的太阳能集热器采用热风型建筑一体化整体集热器中集热芯板与集热器底部通常会有隔层空间，在实践使用过程中申请人发现集热芯板两端之间热风的温度梯度变化仍然不大，说明仍然有大量热能未有效利用，因此申请人在集热芯板两端附近的底部切开风口，从而形成第二风道，因此集热供风风机的供风口进入的新风同时流入集热芯板和第二风道内，加大新风的换热效率，提高了两端温度梯度，实践证明通过该方法两端的温差提高了10～20℃，太阳能利用率提高了接近30%。

本发明的工作过程如下：通过太阳能集热板提供预热风再经过烟道余热换热器二次换热，同时新风依次经过排湿余热换热模块和烟道余热换热器二次换热后，进入热源段；然后在燃烧炉的换热腔板的辐射加热作用下进一步升温并在循环风机的引流下通过热风风道进入烘道段，并对烘道段内的农产品进行烘干处理。经过烘干除湿后的热风经过热源段处的检测探头检测其湿度，当湿度高于预设值时，开启湿气排风口将高湿度热风送入排湿余热换热模块中进行预热回收；当湿度低于预设值时，则开启预热循环风口在吸气引流风机引流下进入下一次循环过程中。

本发明的太阳能复合式烘干机主要技术特点包括以下（注：本装置热源可配置燃煤、燃气、燃油、沼气、电能以适应用户能源形式。本说明以使用较广泛的燃煤为例）：

1、烘箱机体采用彩钢岩棉夹芯板作为保温墙、移门，起到全密闭隔热作用。

2、设计了符合烘干物理过程的热源、风量、及新风补充、排湿风道结构、余热回收之间合理布局。

3、设计中还考虑到针对农产品、海产品属时令性季节收获、对设备运行连续性、可靠性要求高，必须做到维修方便、快捷。为此烘箱内部单元设备采用模块化设计，都能做到短时间内快速拆卸或模块更换，以保证生产的连续性。

4、“太阳能复合式烘干机”具有显著的节能效果。整机结构紧凑，合理配置了整体太阳能热风集热器、两级提升余热回收装置。提高了热能利用率，综合降低一次能耗30％。

5、烘制工艺过程智能化，根据烘焙物烘制工艺要求将温度、湿度、时间周期目标值设置于智能控制仪，系统将自动检测、控制目标值，并多点位动态直观显示烘箱内运行状况，从而保证烘焙物的品质。整个运行过程对各设备模块出现故障并显示，烘制阶段结束具有声光报警。

6、进出料车操作的便捷性和安全性：为减轻工人劳动强度，系统设计了自动推车传递装置，开门进出料车时与推料车装置设有动作关联的逻辑程序，动作条件不到位系统控制不动作，避免人为误操作造成的安全事故。

Claims (3)

1.一种湿气余热回收利用复合烘干机，其特征在于：包括烘道段、设在烘道段两端的热源段和循环风机段，且热源段产生的热风通过热风风道，并由循环风机段的牵引下流入烘道段；

所述烘道段的顶部还设有排湿余热换热模块，该排湿余热换热模块包括两台板式换热器、网孔滤水板、集水槽和排湿风机，网孔滤水板设在两台板式换热器之间，且排湿风机和集水槽分别设在网孔滤水板的上方和下方；且烘道段两侧设有与烘道段尾端连通的排湿风道，所述两台板式换热器与排湿风道连通，且湿气从两侧进入汇集到网孔滤板；集水槽设在网孔滤板底部，排湿风机设在网孔滤板的上部进行吸气。

2.根据权利要求1所述湿气余热回收利用复合烘干机，其特征在于：所述网孔滤板为两块倾斜搭建的带网孔的金属板。

3.根据权利要求2所述湿气余热回收利用复合烘干机，其特征在于：所述板式换热器包括多块正交叠置的波纹瓦，相邻两块波纹瓦的波纹方向垂直交错形成正交的两个端面通道；两个端面通道分别连通排湿风道和进入新风。

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