CN103712436B - 一种余热回收循环再利用系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种余热回收循环再利用系统及装置包括：余热收集装置和连接到该余热收集装置一端的烘干装置；热交换器，通过媒质对所述余热收集装置收集到的余热进行热交换，所述余热收集装置另一端通过管道和所述热交换器连接，本发明还安装了冷交换器，将经过热交换的热媒质进行降温处理，在起到加温、补热和烘干作用的同时还向生产场所提供的冷媒质，本发明的这种设计能够充分回收烘干设备的余热，起到冬天供暖、夏天降温的作用，这样不仅可以节约能源，还可以降低生产成本；还可以将冷风输送到压缩机散热器上，使平衡压缩机因夏天利用车间空气时温度过高，导致散热不完全使压缩机不发生过热保护措施，这样不仅使压缩机能正常工作，还可以延长压缩机的寿命。

Description

一种余热回收循环再利用系统和装置

技术领域

本发明涉及加热烘干领域，具体涉及的是一种余热回收循环再利用系统和装置。

背景技术

目前在农作物烘干、木材烘干、食品、药品烘干以及在印刷领域的凹版印刷机、挤出机、工业用覆膜机等设备干燥时，烘干装置为了物料的干燥，向设备供给的高温热风，尤其是速成干燥时，就要求具有良好的通风干燥条件，需要在短时间内产出大量的空气加热维持稳定的温度，在密封的烘干箱里强制供气、排气，气体形态的溶剂、粉尘和水分通过干燥箱内的排气口，排至干燥箱外，通过排气口排出的高温多风空气含有溶剂和水分，如果将其进行再利用时，因未形成强制通风干燥条件，导致干燥速度明显降低，虽然再利用一部分污染比较少的干燥箱底部的热源，也不能排除污染的危险，在使用可燃性燃料时，因排出气体，还会导致环境污染。另外，烘干装置的排气管道安装在作业现场内，大部分的热量排气气体通过排气管道排出，使作业现场的温度上升，导致其作业环境恶劣，尤其在夏天，冷气的提供就需要加空调设备，因此存在设备的维护费用过高的问题，干燥机排出的废热排气气体，如果排向作业现场外部，则会带来环境污染，安装在作业现场内的排气管道上，则使作业现场的温度上升；又现有的废热收集设备，将收集到废热经过热交换的后高温热气直接输送到压缩机的后端，由于这样的高温热气容易造成压缩机搬运热负荷增大，导致压缩机的过热保护装置工作，如自动断电，停止工作，经常这样会导致压缩机损坏。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种余热回收循环再利用系统，包括：用热系统、余热收集系统、热交换系统、蒸发冷凝系统、冷交换系统、媒质补充系统、散热系统、压缩机、补热系统、输送系统和排出系统，所述余热收集系统将收集到的所述用热系统的余热，通过所述输送系统送到所述热交换系统和所述媒质补充系统补充到所述热交换系统的媒质进行热交换，所述煤质变为高温媒质，被输送到所述散热系统经过补热系统后被送到用热系统，形成第一循环过程；经过所述热交换系统进行热交换后的余热被送到所述蒸发冷凝系统内，所述蒸发冷凝系统吸收热能，供给压缩机。压缩机的压缩热供给所述散热系统热能，后再经过补热系统送到用热系统，形成第二循环过程；所述媒质补充系统补充的媒质，经过冷交换系统再次与所述蒸发冷凝系统排出的余热进行热交换，形成低温媒质，由所述排出系统供给生产环境或设备，形成第三循环过程。

进一步的，所述第二循环过程中供给所述散热系统热能供热入口，设置在散热系统的前端，用于150－250摄氏度的用热系统。

进一步的，所述第三循环过程中形成低温媒质的温度范围20－28摄氏度，优选25摄氏度。

进一步的，本发明提供了一种双循环余热回收装置，包括：用热系统、余热收集系统、热交换系统、蒸发冷凝系统、媒质补充系统、散热系统、补热系统、压缩机、输送系统和排出系统，所述余热收集系统一端连接所述用热系统；热交换系统，通过媒质对所述余热收集系统收集到的余热进行热交换，所述余热收集系统另一端通过管道和所述热交换系统连接以便流体连通；媒质补充系统，用于补充新的媒质；所述媒质补充系统分别和所述热交换系统和冷交换系统相连接；排出系统，用于排出经过降温处理的媒质，所述排出系统和所述冷交换系统相连接；补热系统，将经过所述热交换系统进行热交换的新媒质进行再加热，所述补热系统和所述热交换系统连接；输送系统，将经过所述补热系统升温到需要的温度的媒质由管道输送到用热系统的位置。

进一步的，所述冷交换系统使用环保冷媒R407、R410或R134a。

进一步的，所述冷交换系统向生产场所提供的冷媒质温度范围为20－28摄氏度。进一步的，所述冷交换系统向生产场所提供的冷媒质温度为25摄氏度。

进一步的，所述媒质选用空气、水或油，优先选用空气。进一步的，所述的排出系统上装有除尘、除味或除湿装置。

本发明提供的具有废热回收装置的一种双循环余热回收装置，这种设计能够充分回收烘干设备的余热，能向生产场所提供的冷媒质，起到冬天供暖、夏天降温的作用，这样不仅可以节约能源，还可以降低生产成本；还可以将冷风输送到压缩机散热器上，使压缩机充分散热，这样不仅使压缩机正常工作，还可以延长压缩机的寿命。

附图说明

图1是本发明连接于低温干燥机上的截面图

图2是本发明连接在高温干燥机上的截面图

图3是本发明连接在卧式干燥机上的截面图

图4是本发明连接于卧式干燥机上的A－A剖面图

101压缩机102压缩机排气管

103压缩机出热管

104散热器105蒸发冷凝吸收器

106第一自然风进口

107鼓风机108热交换系统

109第二自然风进口

110冷风隔离交换器111风机

112排出口

113冷风管114排出口管

115上烘干箱

116物料117输送带

118托料导辊

119下烘干箱120吸风管

121热风管

122补热系统123供冷风机

201压缩机202压缩机排气管

203压缩机出热管

204散热器205蒸发冷凝吸收器

206第一进风口

207第二进风口208进风鼓风机

209热交换系统

210第三进风口211冷风隔离交换器

212第二风机

213排出口214冷风管

215供冷风机

216余热排气管217烘干箱

218物料219第一风机

220托纸导辊221压胶辊

222网纹涂布辊

223刮料刀224涂液槽

225设备机架

226热风管227补热系统

228高温区

229鼓风机

301压缩机302排热管

303散热器

304蒸发器管305冷风隔离交换器

306热交换系统

307第一进风口308冷风出口

309冷风隔离交换器

310供冷风机311第二进风口

312排风管

313抽排风机314热排风管

315回热风口

316出热风口317热风风机

318补热系统

319热风管320鼓风机

321回热气箱

322高温回热区

具体实施方式

实施例1

下面结合附图1对本发明详细说明，本实施例1是安装了本发明的一种低温领域的烘干物料的设备，所述低温领域指的烘干的温度范围30－150摄氏度，是针对如农作物、粮食或涂布类的物料进行的烘干，此种设备包括：余热收集系统和连接到该余热收集系统一端的烘干装置；热交换系统108，通过媒质对所述余热收集系统收集到的余热进行热交换，所述余热收集系统另一端通过管道和所述热交换系统108连接以便流体连通；媒质补充系统，用于补充新的媒质；所述媒质补充系统和供给媒质设备相连接；排出系统，用于排出经过降温处理的媒质，所述排出系统和所述冷交换系统105相连接；补热系统122，将经过所述热交换系统108的进行热交换的新媒质进行再加热，所述补热系统122和所述热交换系统108连接；输送系统，将经过所述补热系统122升温到需要的温度的媒质由管道输送到需要热量的位置；所述一种余热回收装置还包括冷交换系统105，将经过热交换的热媒质进行降温处理，向生产场所提供的冷媒质，所述冷交换系统105和热交器108的出口连接，所述的烘干装置和余热回收装置，所述烘干装置包括上上烘干箱115、输送带117、托料导辊118和下烘干箱119，所述物料116为农作物、粮食或涂布；余热收集系统，用于收集加热设备的余热，所述余热回收装置包括排出口管114、余热吸风管120；热交换系统108，通过媒质对余热收集系统收集到的余热进行热交换，所述媒质可以选用空气、水和油汀，本实施例选用空气作为媒质进行热交换，媒质补充系统，用于补充新的媒质，媒质补充系统包括第二自然风进口109、第一自然风进口106、压缩机101、鼓风机101；包括冷交换系统105，将收集到余热进行降温处理；媒质排出系统，用于排出经过降温处理的媒质，包括风机111、排出口112；补热系统122，将收集到的余热进行再加热供给需热设备；包括输送系统，所述输送系统包括热风管121、压缩机101、鼓风机107、将经过补热系统122升温到需要的温度媒质输送到上烘干箱115处，所述余热收集系统通过排出口管114和热交换系统108连接，所述冷风隔离交换器110安装在热交换系统108上部，所述补热系统122和热交换系统108连接，所述媒质排出系统和冷风隔离交换器110相连接，所述输送系统和补热系统122连接，本实施例提供的一种余热回收循环再利用系统设计成一个组合体，且使各个配件的空气顺利移动，因此组合设有相对应使用的管道设备。另外，根据使用目的和种类，组合配件的个数及形状虽有不同，下面对照图1详细说明所示的冷、热循环状态进一步说明本发明的工作过程，所述的物料116本实施例选用的是农作物、粮食或涂布，首先将物料116放置在托料导辊118上的输送带117上，烘干装置对物料116进行加热烘干，目的是将物料116内部的水分蒸发出来，烘干温度达到物料116需要的温度，如100摄氏度时，烘干装置进行保温处理，即维持在恒定的100摄氏度，对物料116进行持续的一定时间的烘干，这样会产生大量的余热，为了回收上烘干箱115上部排出的高温热风，所述余热收集系统设置连接在的上烘干箱115的上部，另一端通过排出口管114和热交换系统108连接，所述的余热收集系统将收集到的高温热气通过排出口管114进入热交换系统108的毛细管道，同时自然风经过第二自然风进口106进入热交换系统108的毛细管道外，和热交换系统108的毛细管道内收集到高温热风进行热交换转，由低温气体换成高温排气气体，然后进入热交换系统108下部连接的散热器104内经过补热系统122达到烘干需要的温度通过热风管121回流进入上烘干箱115，对物料116进行烘干，达到了节约能源的目的，所述的鼓风机107和压缩机101为高温的热风流动提供动力；所述热交换系统108的毛细管道内的高温热风经过热交换，由高温气体换成低温气体，所述的低温气体进入蒸发冷凝吸收器105的毛细管道内，自然风通过第二自然风进口109进入蒸发冷凝吸收器105毛细管道外，和蒸发冷凝吸收器105的毛细管道内收集到低温热风进行热交换转，由低温热气体换成冷风气体，本发明选用环保冷媒R407、R410或R134a，能够实现所述冷风气体的温度范围为20－28摄氏度，优选25摄氏度，在供冷风机123的作用下，通过冷风管113输送到生产车间，起到冬天供暖、夏天降温的作用，这样不仅可以节约能源，还可以降低生产成本；还可以将冷风输送到压缩机散热器上，使压缩机充分散热，这样不仅使压缩机正常工作，还可以延长压缩机的寿命；所述进入蒸发冷凝吸收器105的毛细管道内的低温热气，由于经过了蒸发冷凝吸收器105的热交换，温度降低为常温，在风机111的作用下，通过排出口112排出，在废气排出前还可以进行过滤、除尘、除味、除湿的处理，以符合环保要求。另外，所述的一种余热回收循环再利用系统根据条件也各有不同的风量和温度，所以排出的废热温度和风量也各不相同，因废热回收器安装在与烘干装置上部，所以烘干余热通过排气管发生热损失前就可利用几乎100％的废热，本发明提供的一种余热回收循环再利用系统，在烘干装置上发生的废热可以最大限度地回收再使用，以少量的能耗产生干燥所需的温度。根据烘干设备的试用温度条件，考虑制冷剂的各个不同的压缩器、临界温度后，可以制作从低温至中低温、或中低温以上的热发生装置，如热交换系统，以往技术的热泵方式分为冷气和暖气，与本发明相比，安装的配件数量较多，另外，暖气方式时，因在外部设有室外机，在零度天气下，其所耗能源大，也可出现设备不能正常运转的情况，但是本发明大部分安装至生产设备空间里，无需担忧零度天气造成的设备运转不灵，而且因再利用生产设备加动时的废热，其能耗稳定，设备也可持续正常运转。

实施例2

下面结合附图2对本发明详细说明，本实施例2是安装了本发明提供的一种余热回收循环再利用系统的一种立式高温领域的烘干物料的设备，本发明提供的一种余热回收循环再利用系统，包括：用热系统、余热收集系统、热交换系统、蒸发冷凝系统、冷交换系统、媒质补充系统、散热系统、压缩机、补热系统、输送系统和排出系统，所述余热收集系统将收集到的所述用热系统的余热，通过所述输送系统送到所述热交换系统和所述媒质补充系统补充到所述热交换系统的媒质进行热交换，所述煤质变为高温媒质，被输送到所述散热系统经过补热系统后被送到用热系统，形成第一循环过程；经过所述热交换系统进行热交换后的余热被送到所述蒸发冷凝系统内，所述蒸发冷凝系统吸收热能，供给压缩机。压缩机的压缩热供给所述散热系统热能，后再经过补热系统送到用热系统，形成第二循环过程；所述媒质补充系统补充的媒质，经过冷交换系统再次与所述蒸发冷凝系统排出的余热进行热交换，形成低温媒质，由所述排出系统供给生产环境或设备，形成第三循环过程，所述第二循环过程中供给所述散热系统热能供热入口，设置在散热系统的前端，用于150－250摄氏度的用热系统，所述第三循环过程中形成低温媒质的温度范围20－28摄氏度，优选25摄氏度。所述高温领域是针对纸张、铁皮或铝箔等物料进行烘干的温度范围为150－250摄氏度，这种设备包括烘干装置和一种双循环余热回收装置，所述烘干装置包括烘干箱217；余热收集系统，用于收集加热设备的余热，所述余热回收装置包括余热排气管216；热交换系统209，对余热收集系统收集到的余热进行热交换，所述媒质可以选用空气、水和油汀，本实施例选用空气作为媒质进行热交换；包括媒质补充系统，用于补充新的媒质，媒质补充系统包括第一进风口206、第二进风口207、第三进风口210、压缩机201、进风鼓风机208；还包括冷风隔离交换器211，将收集到余热进行降温处理；媒质排出系统，用于排出经过降温处理的媒质，包括第一风机219第二风机212、排出口213；补热系统227，将收集到的余热进行再加热供给需热设备；还包括输送系统，所述输送系统包括热风管226、压缩机201、鼓风机229，将经过补热系统227升温到需要的温度的热气输送到烘干箱217处；所述余热收集系统通过余热排气管216和热交换系统209连接，所述冷风隔离交换器205安装在热交换系统209上部，所述补热系统227和热交换系统209连接，所述媒质排出系统和冷风隔离交换器205相连接，所述输送系统和补热系统227连接，本实施例提供的一种余热回收循环再利用系统设计成一个组合体，且使各个配件的空气顺利移动，因此组合设有相对应使用的管道设备。另外，根据使用目的和种类，组合配件的个数及形状虽有不同，下面对照图2详细说明所示的冷、热双循环状态，进一步说明本发明的工作过程，所述物料218本实施例选用的是铝箔，首先将物料218放置在托料导辊220上，烘干装置对物料218进行加热烘干，目的是将物料218的水分蒸发出来，一般的烘干温度达到物料218需要的温度，如200摄氏度，烘干装置进行保温处理，即维持在恒定的温度，对物料218进行持续的一定时间的烘干，这样会产生大量的余热，为了回收烘干箱217上部排出的高温热风，所述余热收集系统连接在的烘干箱217的左侧，另一端通过余热排气管216和热交换系统209连接，所述的余热收集系统将收集到的高温热气通过余热排气管216进入热交换系统209的毛细管道，同时自然风经过第二进风口207进入热交换系统209的毛细管道外，和热交换系统209的毛细管道内收集到高温热风进行热交换转，由低温气体换成高温排气气体，然后进入热交换系统209下部连接的散热器204内经过补热系统227达到烘干需要的温度通过热风管226回流进入烘干箱217，对物料218进行烘干，所述的补热系统227选用补热系统，达到了节约能源的目的，所述的鼓风机208和压缩机201为高温的热风流动提供动力；所述热交换系统209的毛细管道内的高温热风经过热交换，由高温气体换成低温气体，所述的低温气体进入蒸发冷凝吸收器205的毛细管道内，自然风通过第三进风口210进入蒸发冷凝吸收器205毛细管道外，和蒸发冷凝吸收器205的毛细管道内收集到低温热风进行热交换转，由低温热气体换成冷风气体，本发明选用环保冷媒R407、R410或R134a，能实现所述冷风气体的温度范围为20－28摄氏度，优选25摄氏度，在供冷风机215的作用下，通过冷风管214输送到生产车间，起到冬天供暖、夏天降温的作用，这样不仅可以节约能源，还可以降低生产成本；还可以将冷风输送到压缩机散热器上，使压缩机充分散热，这样不仅使压缩机正常工作，还可以延长压缩机的寿命；所述进入蒸发冷凝吸收器205的毛细管道内的低温热气，由于经过了蒸发冷凝吸收器205的热交换，温度降低为常温，在第二风机212的作用下，通过排风口213排出，在废气排出前还可以进行过滤、除尘、除味、除湿的处理，以符合环保要求。另外，所述一种余热回收循环再利用系统根据条件也各有不同的风量和温度，所以排出的废热温度和风量也各不相同，因余热回收装置安装在与烘干箱左侧且密闭状态，所以烘干装置的余热通过排热管216发生热损失前就可利用几乎100％的废热。本发明提供的一种余热回收循环再利用系统，在烘干箱上发生的余热可以最大限度地回收再使用，以少量的能耗产生干燥所需的温度。再有根据烘干设备的试用温度条件，考虑制冷剂的各个不同的压缩器、临界温度后，可以制作从低温至中低温、或中低温以上的热交换系统，所述的制冷剂选用环保冷媒R407、R410或R134a，以往技术的热泵方式分为冷气和暖气，与本发明相比，安装的配件数量较多，另外，暖气方式时，因在外部设有室外机，在零度天气下，其所耗能源大，也可出现设备不能正常运转的情况，但是本发明大部分安装至生产设备空间里，无需担忧零度天气造成的设备运转不灵，而且因再利用生产设备加动时的废热，其能耗稳定，设备也可持续正常运转。

实施例3

下面结合附图3和图4对本发明详细说明，本实施例3是安装了本发明提供的一种余热回收循环再利用系统和装置的一种卧式设备，此设备包括烘干装置和一种余热回收循环再利用系统，所述烘干装置包括烘干装置和余热收集系统，所述余热收集系统用于收集加热设备的余热，所述余热回收装置包括热排风管314、回热风口315和热风管319；热交换系统306，通过媒质对余热收集系统收集到的余热进行热交换，所述媒质可以选用空气、水和油汀，本实施例选用空气作为媒质进行热交换；还包括风补充装置，用于补充新的自然风，风补充装置包括第一进风口307、第二进风口311、压缩机301、热风鼓风机320；还包括第一冷风隔离交换器305，将收集到余热进行降温处理；排出系统，用于排出经过降温处理的风，包括抽排风机313；补热系统318，将收集到的余热进行再加热供给需热设备；还包括输送系统，所述输送系统包括热风管319、压缩机301、热风鼓风机320，将经过补热系统318的热气升温到需要的温度的热气输送到烘干设备处；所述余热收集系统通过热风管319和热交换系统306连接，所述第一冷风隔离交换器305安装在热交换系统306右侧，所述补热系统318通过热风管319安装在热交换系统306上部，所述热排出系统和第一冷风隔离交换器305相连接，所述输送系统和补热系统318连接，本实施例提供的一种余热回收循环再利用系统设计成一个组合体，且使各个配件的空气顺利移动，因此组合设有相对应使用的管道设备。另外，根据使用目的和种类，组合配件的个数及形状虽有不同。

下面对照图3和图4详细说明所示的冷、热循环状态，进一步说明本发明的工作过程，所述烘干装置的余热通过回热风口315进入热交换系统306进行热交换，同时自然风从第一进风口307进入热交换系统306，进行热交换，由低温气体转换为高温热气，经过鼓风机301将热风送到热风管319，再经过补热系统318对进行完补热后达到烘干需要的温度烘干温度的热气，由出热风口316输送到需要高温热风的设备；所述热交换系统306的毛细管道内的高温热风经过热交换，由高温气体换成低温气体，所述的低温气体进入蒸发器管304的毛细管道内，自然风通过第二进风口311进入蒸发器管304毛细管道外，和蒸发器管304的毛细管道内收集到低温热风进行热交换转，由低温热气体换成冷风气体，所述冷风气体的温度范围为20－28摄氏度，优选25摄氏度，在供冷风机310的作用下，通过冷风出口308输送到生产车间，起到冬天供暖、夏天降温的作用，这样不仅可以节约能源，还可以降低生产成本；还可以将冷风输送到压缩机散热器上，使压缩机充分散热，这样不仅使压缩机正常工作，还可以延长压缩机的寿命；所述进入蒸发器管304的毛细管道内的低温热气，由于经过了蒸发器管304的热交换，温度降低为常温，在抽排风机313的作用下，通过排风管312排出，在废气排出前还可以进行过滤、除尘、除味、除湿的处理，以符合环保要求。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改，因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (9)

1.一种余热回收循环再利用系统，包括：用热系统、余热收集系统、热交换系统、蒸发冷凝系统、冷交换系统、媒质补充系统、散热系统、压缩机、补热系统、输送系统和排出系统，其特征在于，

所述余热收集系统将收集到的所述用热系统的余热，通过所述输送系统送到所述热交换系统和所述媒质补充系统补充到所述热交换系统的媒质进行热交换，所述媒质变为高温媒质，被输送到所述散热系统经过补热系统后被送到用热系统，形成第一循环过程；

经过所述热交换系统进行热交换后的余热被送到所述蒸发冷凝系统内，所述蒸发冷凝系统吸收热能，供给压缩机，所述蒸发冷凝系统排出余热；压缩机的压缩热供给所述散热系统热能，后再经过补热系统送到用热系统，形成第二循环过程；

所述媒质补充系统补充的媒质，经过冷交换系统再次与所述蒸发冷凝系统排出的余热进行热交换，形成低温媒质，由所述排出系统供给生产环境或设备，形成第三循环过程。

2.根据权利要求1所述的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，所述第二循环过程中供给所述散热系统热能的供热入口，设置在散热系统的前端，所述供热入口用于150－250摄氏度的用热系统。

3.根据权利要求1所述的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，所述第三循环过程中形成低温媒质的温度范围20－28摄氏度。

4.根据权利要求1至3所述的任何之一的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，

所述余热收集系统一端连接所述用热系统；

热交换系统，通过媒质对所述余热收集系统收集到的余热进行热交换，所述余热收集系统另一端通过管道和所述热交换系统连接以便流体连通；

媒质补充系统，用于补充新的媒质；所述媒质补充系统分别和所述热交换系统和冷交换系统相连接；

排出系统，用于排出经过降温处理的媒质，所述排出系统和所述冷交换系统相连接；

补热系统，将经过所述热交换系统进行热交换的新媒质进行再加热，所述补热系统和所述热交换系统连接；

输送系统，将经过所述补热系统升温到需要的温度的媒质由管道输送到用热系统的位置。

5.根据权利要求4所述的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，所述冷交换系统使用环保冷媒R407、R410或R134a。

6.根据权利要求5所述的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，所述冷交换系统向生产场所提供的冷媒质温度范围为20－28摄氏度。

7.根据权利要求6所述的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，所述冷交换系统向生产场所提供的冷媒质温度为25摄氏度。

8.根据权利要求4所述的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，所述媒质选用空气、水或油。

9.根据权利要求4所述的一种余热回收循环再利用系统，其特征在于，所述的排出系统上装有除尘、除味或除湿装置。