CN105264318A - 在集装箱内蒸发液体和干燥固定床颗粒并且回收冷凝水的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在集装箱内蒸发液体和干燥固定床颗粒并且回收冷凝水的方法。

Description

在集装箱内蒸发液体和干燥固定床颗粒并且回收冷凝水的方法
说明
砍伐的树原木和树枝被碎裂和干燥以用于生物质锅炉。新砍伐的树木含有超过60％的水分。这通常被干燥下至约30％，而这对于使生物质锅炉运行至其最佳效率是理想的。使用许多干燥系统(例如，自然阳光干燥、窑内干燥、旋转干燥、流化床干燥等)来干燥碎木料，然而，在这种干燥系统处理和存储松散的碎木料时，其干燥、干燥的碎木料的保护性存储及其运输招致了可观的时间和成本。特别是散装存储干燥的碎木料在其曝露在大气的影响下时是事关紧要的。优选的实施例是一种干燥木碎片的高效且成本有效的方法并且具有优于其他干燥系统的多个优点，例如：它增加了对于干燥的碎木料的保护而免受外部大气的影响，减少了从完整过程的开始到结束的处理，减少了在其加工、存储和运输过程中人曝露在木碎片处理过程中固有的灰尘和细屑，节省了时间和成本。
背景技术
在碎裂树原木之后以给生物质锅炉送料所涉及的常规的过程、运动和处理，将需要：在将碎木料运输至干燥平台或干燥室之前用于存储其的大的区域；如果是阳光干燥和窑内干燥，则将碎木料均匀地铺展到平台上，或者将碎木料装载到其他类型的干燥系统的干燥室；在干燥后从该平台移除或从该室中卸载；给干燥的碎木料提供保护性的存储；如果送往其他目的地，则装载到运输机上、运输至目的地、在目的地卸载并且在目的地处提供保护性存储。总之，从开始到结束的整个过程将显然涉及需要机器和人干预的若干处理阶段。
木碎片的干燥(除自然阳光干燥之外)至少需要全部覆盖的室，如在窑内或任何其他类型的干燥系统中。一般地，出于给生物质锅炉送料目的对木碎片的干燥是低成本操作并且通常是在非隔热室中进行的。存在增加的趋势为：使用从其他能源产生的废热(例如在厌氧消化池的植物或其他类型的可再生能源植物中产生的)来干燥木碎片。同样在某些生物质锅炉中，使用生物质锅炉本身产生的一些热量来在木碎片被送料至这种锅炉中之前对其进行预先干燥。
优选的实施例是船运集装箱或具有任何形状的集装箱，该集装箱被永久地内置有独特的干燥机构以便蒸发液体和干燥静床木碎片或任何湿的颗粒材料并且还可以用于存储和运输这种干燥的材料。该干燥系统提供了一种用于均匀地且以较快速率干燥这种集装箱中所容纳的固定床颗粒和蒸发液体的有效方法。对于木碎片或任何其他湿的颗粒材料的集装箱装载体积而言，该干燥系统与其他常规干燥方法相比节省了能量。该干燥系统可以被连接至外部热交换器、鼓风机和管道上，以便接收暖空气或热空气或烟道气体(本文中被称为空气)。
特别在移动的干燥系统中，对散装的碎片木料将只需要两步移动和处理，即，首先，将新碎裂的湿木料从碎木机直接装载到该船运集装箱中，并且其次，在送料到该生物质锅炉中之前移除干燥的碎木料。该干燥系统在运输和存储期间将额外地对干燥的木碎片提供保护性存储。通过使人减少曝露于灰尘和细屑，增加了健康和安全性。以标准船运集装箱来集装化运输，受益于用于处理和运输船运集装箱的通常可用的设施的方便性和经济性，因此节省了时间和成本。
该集装箱的顶部、后部、前部和基座是在外部或在内部绝热的。建立了多个绝热的分隔壁，在该分隔壁和集装箱壁的各自的内侧之间都留有窄的通道。在这种通道的底部处提供了多个可关闭的通风孔。还允许了在天花板(即该集装箱的隔热顶表面的内侧)与该分隔壁的整个长度之间的窄的通道。该分隔壁的底部被牢固地固定到该集装箱的基座上，没有留出任何空隙。包括了多个管的结构被永久地固定在该集装箱内部，这些管包含多个孔。该多个管被连接到多个歧管上，这些歧管经由优选地在该集装箱的后部上的开口而进一步地被连接到热空气入口上。带有门的单一或多个开口被提供在该集装箱的顶部上，以便更容易地将木碎片装载到该集装箱中。
这些集装箱门是关闭的并且湿的木碎片从顶部开口装载而填充在该集装箱中并且该多个管被埋藏在木碎片床中。装载木碎片之后关闭该开口。当热空气被强制通过该歧管时，多个管包含多个孔的这种安排使热空气以一致的温度分布在木碎片床内的不同位置和不同水平处。带有向上气流运动的强制的热空气承载了从木碎片向上释出的湿气。在这种从木碎片床的底部到顶表面的向上运动过程中，随着湿空气经过多个管中的每个更高水平的管，湿空气将重新获得损失的热量。产生的效应是在木碎片床的整个高度、长度和宽度上均匀地去除了来自木碎片的湿气。同样，在木碎片床的最顶部水平处释出的热空气使空气的温度维持足以将释出的湿气承载在木碎片床的表面上方并且还将隔热的天花板保持温暖。这样减小了空气中的湿气在击中天花板后冷凝并且滴落回到木碎片床的可能性。同样，前部和后部的隔热减少了在这类侧面的内表面上的冷凝。热的湿空气通过在天花板与分隔壁之间的窄的通道然后沿着分隔壁与该集装箱的这些侧面之间的窄的通道被向下推送，将找到其出路。该集装箱的这些侧面的外部被曝露于较凉的大气空气温度，因为这些侧不是隔热的。这使侧面的内表面保持比湿空气的温度更凉。由于与这种较凉表面的持续的直接接触，对载湿空气的持续冷却导致了在窄的通道中的向下的气流。这自然使空气中的湿气冷凝在这种侧面的内表面上。冷凝水由于重力将向下流动并且经由打开的底部通风孔流出该集装箱，并且空气也经由打开的底部通风孔逃逸出该集装箱。整个过程跳过了需要使用抽气机和热交换器来具有类似的干燥效果，由此节省了能量并且保持了成本。它还是环境友好的，因为减少了排放进大气中的湿气并且可以将由冷凝去除的水进行存储和处理以便用于其他用途。在干燥过程后，底部通风孔被关闭，这改善了对干燥的木碎片免于被曝露到外部大气的保护性存储。
附图说明
图1
(01)是该船运集装箱。(02)是用于比大气空气温度更温暖的空气的单一的入口开口(可选的多个入口开口在附图中未示出)。(03)、(04)和(05)用作将碎木料装载到(01)中的多个开口。
图2
(06)是由被连接到歧管(09)上的多个管(07)制成的框架，这些管包含多个孔(08)。(09)被连接到用作连接迫使空气进入(01)的鼓风机、泵或风扇的准备部的(10)上。(06)被设计用于对固定到(01)上的(07)提供结构支撑。当(01)满载有木碎片时，(06)将被埋藏在木碎片床下。(06)其整体还被设计用于使强制的热空气贯穿(1)中包含的这种木碎片床均匀地分布。被连接到用于出口的准备部上的鼓风机或泵或风扇迫使进入空气向上，从而导致热空气的向上气流。
图3：
这是优选的实施例的横截面视图的一部分，示出了到该集装箱的顶部和底部的(11)和(12)隔热以减小在这种内表面上的冷凝。没有示出到该集装箱的后部和前部的隔热。(13)是分隔壁，该分隔壁允许了在该集装箱的两侧(15)的较冷的内表面与(13)之间的窄的通道(14)，以及在(13)与天花板之间的窄的通道(16)。(17)是在不同水平处包含多个孔的多个管。在将(18)装载到(1)中之后，(17)被埋藏在木碎片床(18)中。(19)是湿空气的向上气流运动。(20)是湿空气被吸引朝向(15)的较冷的内表面并且被推送到窄的通道(16)中。(21)是由于从(15)的持续冷却，湿空气具有向下的气流运动。(22)是可关闭的通风孔。(23)是干燥的空气逃逸出通风孔(22)并且冷凝水同样经由(22)流出。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于更具体地在一个平顶[11]的矩形船运集装箱[01]内蒸发液体和干燥颗粒并且回收冷凝水[23]的方法和装置，该方法包括：迫使处于高于环境空气温度的烟道气体或空气在至少一个入口[02]处并且在通向冷凝和潮湿的烟道气体或空气的出口[22]的路径上更具体地在多个侧壁表面[15]上冷凝载湿的气体，这种集装箱包括带有一个更具体地水平的平坦表面的一个顶表面[11]、一个底表面[12]、一个前表面、一个后表面，所有这些表面都是更具体地隔热的，以及不隔热的侧壁表面[15]，并且这些不隔热的侧壁表面与这些表面一起限定了一个空间，在该空间内，一个烟道气体或空气进气歧管[09]连接到该至少一个烟道气体或空气入口[02]上并且连接到多个烟道气体或空气出口[08]上，这种烟道气体或空气出口[08]在使用中是邻近这些颗粒[18]的；该集装箱[01]还包括多个隔热的分隔侧壁[13]和一个冷凝表面，这些隔热的分隔侧壁与隔热的前表面、后表面、顶表面和底表面一起限定了一个干燥空间并且在使用中包含这些颗粒[18]并且与该顶表面[11]和这些侧壁表面[15]结合提供用于使载湿的烟道气体或空气[20]离开这种干燥空间的多个通道[16]，该冷凝表面在这些不隔热的侧壁表面[15]上用于使潮湿的烟道气体或空气[20]冷凝，这种集装箱[01]具有将这些颗粒[18]装载到这种集装箱[01]中的至少一个可关闭开口[03，04，05]，这种集装箱[01]的冷凝和潮湿的烟道气体或空气的出口[22]是多个可关闭通风孔，并且该入口[02]或者这些入口可以与可拆卸机械鼓风机连接以迫使烟道气体或空气进入这种集装箱[01]中。

Claims (1)

1.一种用于在集装箱内蒸发液体和干燥固定床颗粒并且回收冷凝水的方法，该方法包括：迫使处于高于环境空气温度的干燥空气或干燥气体在至少一个入口处进入该集装箱中以便干燥这些颗粒，并且在通向一个集装箱出口的路径上将载湿的空气或气体冷凝在该集装箱表面上，该集装箱包括一个顶表面、一个底表面以及一个前表面、一个后表面和两个侧表面或者一个圆柱形侧表面，所有这些表面都是在内部或在外部不隔热或隔热的，并且该集装箱的不隔热侧表面以及这些表面一起限定了一个空间，在该空间内，一个空气或气体进气歧管连接到该至少一个空气或气体入口上并且连接到多个管上，这些管在该集装箱空间的整个长度、宽度和高度内被安排在一个位置和水平处或者被安排在若干位置和水平处，这些管具有多个空气或气体出口，这些空气或气体出口在使用中是邻近这些颗粒的；该集装箱还包括多个分隔壁和一个冷凝表面，这些分隔壁在使用中包含这些颗粒并且与该顶表面和该侧表面结合提供了用于使湿空气或湿气体离开该集装箱的一个通道，该冷凝表面在该不隔热的侧壁表面上用于使湿空气或湿气体冷凝，该集装箱具有用于将这些颗粒装载到该集装箱中的至少一个可关闭开口，该集装箱出口是在该湿空气通道或湿气体通道的底部处的多个可关闭通风孔，并且该入口或这些入口能够与一个可拆卸的机械空气或气体鼓风机连接以迫使空气或气体进入该集装箱中。
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