CN105466171B - 废热用于气流干燥的真空管束干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，它是将管束干燥机的机壳内部改造上一个密闭的低于大气压的真空密封空间，在真空条件下对粉体物料进行一次干燥，有效降低干燥所需温度，同时，将粉体物料干燥时产生的二次蒸汽洗涤除尘后，将二次蒸汽降温冷凝成二次冷凝水，二次冷凝水、二次蒸汽冷凝所用的循环冷却水和生蒸汽冷凝产生的一次冷凝水一起输送至空气换热器，空气换热器吸收一次冷凝水及二次冷凝水中的余热，并利用该余热对管束干燥机干燥后的粉体物料进行二次干燥，二次干燥使物料干燥更加彻底均匀，余热回收利用，重逢利用能源，节能减排。
Description
技术领域：
本发明属于粉体、颗粒等松散物料干燥用设备技术领域，具体涉及一种废热用于气流干燥的真空管束干燥系统。
背景技术：
目前，在淀粉行业及饲料加工行业等领域中，在对粉体物料进行干燥时，采用的干燥设备仍然是管束干燥机，管束干燥机是一种间接加热接触式干燥机，它是通过电机及减速机带动管束旋转，粉体物料经过进料绞龙从进料口进入干燥机内，通过装在管束外围的抄板把粉体物料抄起，并从进料口一端不断推送至出料口一端，粉体物料被抄板抄起至顶部后在重力作用下落入管束之间。高温蒸汽从管束干燥机的出料口一端的旋转接头进入管束管内，沿管束管内部向管束干燥机的进料口一端流动，高温蒸汽加热管束管，经热传递和热辐射与湿物料进行热交换，使管束间物料中的水分得到干燥汽化，管束内的蒸汽放出热量得到冷凝，由管束干燥机的进料口一端旋转接头排出，通过此过程可使被粉体物料中水分蒸发出来完成干燥。
但是，现有的管束干燥机所用的热源为高温生蒸汽，被干燥的物料因干燥温度较高而发生焦糊现象，导致被干燥的物料品质下降，干燥湿物料产生的废蒸汽中含有焦糊气味，废汽中含有粉尘等污染物，直接排入大气会造成污染。物料被干燥出来的废蒸汽和管束干燥使用的生蒸汽冷凝水中的热量也没有被回收利用，造成能源浪费。
发明内容：
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，它是将管束干燥机的机壳内部改造上一个密闭的低于大气压的真空密封空间，在真空条件下对粉体物料进行一次干燥，有效降低干燥所需温度，同时，将粉体物料干燥时产生的二次蒸汽洗涤除尘后，将二次蒸汽降温冷凝成二次冷凝水，二次冷凝水、二次蒸汽冷凝所用的循环冷却水和生蒸汽冷凝产生的一次冷凝水一起输送至空气换热器，空气换热器吸收一次冷凝水及二次冷凝水中的余热，并利用该余热对管束干燥机干燥后的粉体物料进行二次干燥，二次干燥使物料干燥更加彻底均匀，余热回收利用，重复利用能源，节能减排。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其中：包括管束干燥机、进料绞龙、出料绞龙、一次冷凝水收集罐、一次冷凝水泵、表面冷凝器、二次冷凝水收集罐、二次冷凝水泵、空气换热装置及气流干燥系统，所述的管束干燥机的一侧设置进料口，另一侧设置出料口，管束干燥机的壳体上设置二次蒸汽出口，所述的管束干燥机的管束两端的转轴与壳体通过机械密封活动连接，转轴的一端连接传动装置，传动装置驱动管束转动，所述的转轴为空心轴，其内腔连通管束干燥机的管束，管束干燥机的出料口一侧的转轴内腔连通蒸汽源，管束干燥机的进料口连通进料绞龙，管束干燥机的出料口连通出料绞龙，进料绞龙及出料绞龙均为密闭绞龙；所述的空气换热装置包括一级空气换热器及二级空气换热器，一级空气换热器与二级空气换热器的热风出口相互连通，所述的管束干燥机的二次蒸汽出口连通表面冷凝器的进汽口，表面冷凝器的出汽口连通真空泵，表面冷凝器的冷凝水出口连通二次冷凝水收集罐，二次冷凝水收集罐通过二次冷凝水泵连通一级空气换热器的进水口；所述的管束干燥机的进料口一侧的转轴内腔连通一次冷凝水收集罐，一次冷凝水收集罐通过一次冷凝水泵连通二级空气换热器的进水口；一级空气换热器及二级空气换热器的热风出口连通气流干燥系统的进口，出料绞龙的出料口连通气流干燥系统的进口，气流干燥系统的出料口连通物料包装装置。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的进料绞龙的出料口连通管束干燥机的进料口，进料绞龙的进料口连通混料绞龙的出料口，混料绞龙的进料口连通喂料器的出料口及管束干燥机的出料绞龙的出料口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的气流干燥系统包括风机、物料回收装置及物料储箱，所述的风机的进风口连通出料绞龙的出料口及一级空气换热器及二级空气换热器的热风出口，风机的出风口连通物料回收装置的进风口，物料回收装置的物料出口连通物料储箱的进料口，物料储箱的出料口连通物料包装装置。
本发明的技术方案还可以是这样实现的： 所述的物料回收装置包括一级刹克龙、二级刹克龙及关风器，所述的一级刹克龙的进风口连通风机的出风口，一级刹克龙的出风口连通二级刹克龙的进风口，一级刹克龙下端的出料口及二级刹克龙下端的出料口上分别设置一个关风器，一级刹克龙及二级刹克龙分别通过关风器连接物料储箱。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的管束干燥机的二次蒸汽出口与表面冷凝器的进汽口之间设置有喷淋洗涤除尘器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的蒸汽源与管束干燥机的出料口一侧的转轴内腔通过输汽管及蒸汽旋转接头连通，所述的输汽管为金属软管，输汽管一端连接蒸汽源，另一端连接蒸汽旋转接头的固定端，蒸汽旋转接头的活动端连接转轴。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的一次冷凝水收集罐与管束干燥机的进料口一侧的转轴内腔通过输水管及冷凝旋转接头连通，所述的管束干燥机的进料口一侧的转轴内腔连接冷凝旋转接头的活动端，冷凝旋转接头的固定端连接输水管的一端，输水管的另一端连通一次冷凝水收集罐，输水管为金属软管，输水管上设置有疏水器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的二级空气换热器的冷水出口连通表面冷凝器的冷却水进口，表面冷凝器的冷却水出口连通一次冷凝水收集罐。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的一级空气换热器的冷水出口连通污水处理设备。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的一次冷凝水泵与二级空气换热器进水口之间的连接管路上设置分水管，分水管上设置分水阀，分水管连通锅炉。
本发明的有益效果为：
1、本发明是将管束干燥机的机壳内部改造上一个密闭的低于大气压的真空密封空间，在真空条件下对粉体物料进行一次干燥，有效降低干燥所需温度，同时，将粉体物料干燥时产生的二次蒸汽洗涤除尘后，将二次蒸汽降温冷凝成二次冷凝水，二次冷凝水、二次蒸汽冷凝所用的循环冷却水和生蒸汽冷凝产生的一次冷凝水一起输送至空气换热器，空气换热器吸收一次冷凝水及二次冷凝水中的余热，并利用该余热对管束干燥机干燥后的粉体物料进行二次干燥，二次干燥使物料干燥更加彻底均匀，余热回收利用，重逢利用能源，节能减排。
2、本发明通过机械密封、密闭进料绞龙及密闭出料绞龙实现对管束干燥机壳体内空间的密封，通过真空泵将管束干燥机的壳体内的二次蒸汽抽走输送至表面冷凝器，使管束干燥机壳体内的保持真空，实现在真空条件下对物料进行干燥，真空干燥能够降低干燥所需温度，从而有效的避免烤糊现象，降低能源消耗。
3、本发明二次蒸汽进入表面冷凝器后，二次蒸汽被冷凝成二次冷凝水，二次冷凝水被输送至一级空气换热器，一级空气换热器能够吸收二次冷凝水内的热量，该热量被用于加热空气，加热后空气与管束干燥机干燥后的物料一起被输送至气流干燥系统，在气流干燥系统内，加热后的空气对物料进行二次干燥，实现利用二次冷凝水中的余热，对管束干燥机干燥后的物料进行二次干燥，实现两次干燥物料的目的，是物料干燥更加充分，同时余热再利用，充分利用热量，节约能源减少排放，实现节能减排目的。
4、本发明的管束干燥机的管束内流动的生蒸汽降温后冷却成一次冷凝水，一次冷凝水被一次泠凝水收集罐收集后被输送至二级空气换热器的，二级空气换热器吸收一次冷凝水中的热量，利用该热量被用于加热空气，加热后空气与管束干燥机干燥后的粉体物料一起被输送至气流干燥系统，在气流干燥系统内，加热后的空气对粉体物料进行二次干燥，实现利用一次冷凝水中的余热，二次干燥物料的目的，是物料干燥更加充分，同时余热再利用，充分利用热量，节约能源减少排放，实现节能减排目的。
5、本发明的出料密封绞龙的出料口连通混料绞龙的进料口及风机的进风口，经过管束干燥机干燥后的部分物料被送入混料绞龙，在混料绞龙内与新的湿物料充分搅拌混合，干燥的物料能够初步中和湿物料中的水分，有效的防止进入管束干燥机内的物料因水分过大还出现的粘结现象，管束干燥机干燥后的另一部分物料通过风机进入气流干燥系统进行二次干燥。
6、本发明的管束干燥机的二次蒸汽出口与表面冷凝器之间设置有喷淋洗涤除尘器，喷淋洗涤除尘器的进水口可与二次冷凝水泵的出水口连通，喷淋洗涤除尘器的出水口连通二次冷凝水收集罐，喷淋洗涤除尘器利用二次蒸汽的冷凝水对二次蒸汽进行洗涤除尘，洗涤水在二次冷凝水收集罐内沉淀后再次被一级空气换热器利用或者再次被喷淋洗涤除尘器利用，实现二次冷凝水循环利用，水资源利用率高，减少水资源浪费。
7、本发明结构简单、使用方便、造价低、应用范围广，能够很好的降低物料干燥所需生蒸汽的温度，物料干燥充分，降低干燥所需能源消耗，减少废气排放，达到节能减排目的。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，包括管束干燥机1、进料绞龙2、出料绞龙3、一次冷凝水收集罐4、一次冷凝水泵5、表面冷凝器6、二次冷凝水收集罐7、二次冷凝水泵8、一级空气换热器9、二级空气换热器10及气流干燥系统，所述的管束干燥机1的一侧设置进料口38，另一侧设置出料口11，管束干燥机1的壳体12上设置二次蒸汽出口13，所述的管束干燥机1的管束14两端的转轴15与壳体12通过机械密封16活动连接，转轴15的一端连接传动装置17，传动装置17驱动管束14转动，所述的转轴15为空心轴，其内腔连通管束干燥机1的管束14，管束干燥机1的出料口11一侧的转轴15内腔连通蒸汽旋转接头30的活动端，蒸汽旋转接头30的固定端连接输汽管29的一端，输汽管29的另一端连接蒸汽源18，从而实现将蒸汽源18与管束干燥机1的出料口11一侧的转轴15内腔的连通，输汽管29为金属软管。
管束干燥机1的进料口38连通进料绞龙2，进料绞龙2的出料口连通管束干燥机1的进料口38，进料绞龙2的进料口连通混料绞龙21的出料口，管束干燥机1的出料口11连通出料绞龙3，混料绞龙21的进料口连通喂料器22的出料口及管束干燥机1的出料绞龙3的出料口，进料绞龙2及出料绞龙3均为密闭绞龙；
管束干燥机1的二次蒸汽出口13连通表面冷凝器6的进汽口，管束干燥机1的二次蒸汽出口13与表面冷凝器6的进汽口之间设置有喷淋洗涤除尘器28，表面冷凝器6的出汽口连通真空泵19，表面冷凝器6的冷凝水出口连通二次冷凝水收集罐7，二次冷凝水收集罐7通过二次冷凝水泵8连通一级空气换热器9的进水口；
管束干燥机1的进料口38一侧的转轴15内腔连接冷凝旋转接头32的活动端，冷凝旋转接头32的固定端连接输水管31的一端，输水管31的另一端连通一次冷凝水收集罐4，输水管31为金属软管，输水管31上设置有疏水器33。
所述的一次冷凝水收集罐4通过一次冷凝水泵5连通二级空气换热器10的进水口，一次冷凝水泵5与二级空气换热器10进水口之间的连接管路上设置分水管34，分水管34上设置分水阀35，分水管34连通锅炉36。
所述的二级空气换热器10的进水口通过一次冷凝水泵5连通一次冷凝水收集罐4，一级空气换热器9通过二次冷凝水泵8连通二次冷凝水收集罐7，一级空气换热器9及二级空气换热器10的热风出口连通，一级空气换热器9及二级空气换热器10的热风出口及出料绞龙3的出料口连通气流干燥系统的风机23的进风口，风机23的出风口连通一级刹克龙25的进风口，一级刹克龙25的出风口连通二级刹克龙26的进风口，一级刹克龙25下端的出料口及二级刹克龙26下端的出料口上分别设置一个关风器27，一级刹克龙25及二级刹克龙26分别通过关风器27连接物料储箱24，二级空气换热器10的冷水出口连通表面冷凝器6的冷却水进口，表面冷凝器6的冷却水出口连通一次冷凝水收集罐4，所述的一级空气换热器9的排水口连通污水处理设备37。
使用时，启动传动装置17，启动密闭出料绞龙3、混料绞龙21、进料绞龙2、真空泵19，真空泵19抽取管束干燥机1壳体12内的空气，使壳体12内处于真空状态，传动装置17带动管束干燥机1的转轴15及管束14转动，湿的粉体物料从喂料器22经混料绞龙21、密闭进料绞龙2，从管束干燥机1的进料口38进入管束干燥机1内，管束14转动，管束14外围设置的抄料板抄起粉体物料，将粉体物料运送至壳体12的上部，然后粉体物料在自重作用下下落，散落在管束14之间，蒸汽源18将生蒸汽通过输汽管29、蒸汽旋转接头30及转轴15进入管束14内腔，在管束14内腔流动，在此过程中，生蒸汽的热量经管束14的管壁与湿粉体物料进行热交换，生蒸汽散热降温冷凝成一次冷凝水，湿物料吸收热量，湿物料内的水分蒸发成为二次蒸汽，湿粉体物料被干燥，一次冷凝水然后经输水管31被送入一次冷凝水收集罐4内收集，沉淀除尘后被一次冷凝水泵5送入二级空气换热器10。
二次蒸汽从管束干燥机1的壳体12上的二次蒸汽出口13进入喷淋洗涤除尘器28，经喷淋洗涤后进入表面冷凝器6，在表面冷凝器6内与二级空气换热器10提供的循环冷却水进行热交换，被冷凝成二次冷凝水，二次冷凝水与喷淋洗涤用的洗涤水一起进入二次冷凝水收集罐7内收集沉淀，沉淀后的二次冷凝水被二次冷凝水泵8输送给一级空气换热器9。
一次冷凝水进入二级空气换热器10后、二次冷凝水在进入一级空气换热器9后，其内含有的热量被空气吸收，空气升温成为温热空气，一次冷凝水及二次冷凝水降温变为冷却水，一级空气换热器9的冷却水送入污水处理设备37进行净化处理。二级空气换热器10的冷却水被输送给表面冷凝器6，用于冷却二次蒸汽，在冷却二次蒸汽过程中，冷却水升温然后进入一次冷凝水收集罐4收集。
干燥后的物料经管束干燥机1的出料口11排向密闭出料绞龙3，部分物料被送往气流干燥系统，还有部分物料被送入混料绞龙21，在混料绞龙21内与新的物料充分搅拌混合，干燥的物料能够初步中和湿物料中的水分，有效的防止进入管束干燥机1内的物料因水分过大还出现的粘结现象。
被送往气流干燥系统的物料、一级空气换热器9及二级空气换热器10内升温的温热空气，两者在风机23作用下流动，从风机23出口进入一级刹克龙25，温热空气及物料在流动过程中，温热空气对物料进行二次干燥，然后进入一级刹克龙25后，颗粒稍大的物料在重力作用下向一级刹克龙25下部沉积，颗粒较小物料及温热空气从一级刹克龙25的出风口进入二级刹克龙26，在二级刹克龙26内物料在重力作用下向下沉积，在一级刹克龙25及二级刹克龙26沉积的物料经关风器27进入物料储箱24，最后被送去包装装置20进行包装，至此完成粉体物料的干燥。
一次冷凝水收集罐4内的水除供给二级空气换热器10使用外，多余水可通过分水管34进入锅炉36被再次加热为生蒸汽，供给管束14干燥器使用。
本发明在二次蒸汽出口13与表面冷凝器6之间设置喷淋洗涤除尘器28，喷淋洗涤除尘器28的进水口可与二次冷凝水泵8的出水口连通，喷淋洗涤除尘器28的出水口连通二次冷凝水收集罐7，喷淋洗涤除尘器28利用二次蒸汽的冷凝水对二次蒸汽进行洗涤除尘，洗涤水在二次冷凝水收集罐7内沉淀后被一级空气换热器9利用或者再次被喷淋洗涤除尘器28利用，实现二次冷凝水循环利用，水资源利用率高，减少水资源浪费。
要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：包括管束干燥机（1）、进料绞龙（2）、出料绞龙（3）、一次冷凝水收集罐（4）、一次冷凝水泵（5）、表面冷凝器（6）、二次冷凝水收集罐（7）、二次冷凝水泵（8）、空气换热装置及气流干燥系统，所述的管束干燥机（1）的一侧设置进料口（38），另一侧设置出料口（11），管束干燥机（1）的壳体（12）上设置二次蒸汽出口（13），所述的管束干燥机（1）的管束（14）两端的转轴（15）与壳体（12）通过机械密封（16）活动连接，转轴（15）的一端连接传动装置（17），传动装置（17）驱动管束（14）转动，所述的转轴（15）为空心轴，其内腔连通管束干燥机（1）的管束（14），管束干燥机（1）的出料口（11）一侧的转轴（15）内腔连通蒸汽源（18），管束干燥机（1）的进料口（38）连通进料绞龙（2），管束干燥机（1）的出料口（11）连通出料绞龙（3），进料绞龙（2）及出料绞龙（3）均为密闭绞龙；所述的空气换热装置包括一级空气换热器（9）及二级空气换热器（10），一级空气换热器（9）与二级空气换热器（10）的热风出口相互连通，所述的管束干燥机（1）的二次蒸汽出口（13）连通表面冷凝器（6）的进汽口，表面冷凝器（6）的出汽口连通真空泵（19），表面冷凝器（6）的冷凝水出口连通二次冷凝水收集罐（7），二次冷凝水收集罐（7）通过二次冷凝水泵（8）连通一级空气换热器（9）的进水口；所述的管束干燥机（1）的进料口（38）一侧的转轴（15）内腔连通一次冷凝水收集罐（4），一次冷凝水收集罐（4）通过一次冷凝水泵（5）连通二级空气换热器（10）的进水口；一级空气换热器（9）及二级空气换热器（10）的热风出口连通气流干燥系统的进口，出料绞龙（3）的出料口连通气流干燥系统的进口，气流干燥系统的出料口连通物料包装装置（20）。
2.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的进料绞龙（2）的出料口连通管束干燥机（1）的进料口（38），进料绞龙（2）的进料口连通混料绞龙（21）的出料口，混料绞龙（21）的进料口连通喂料器（22）的出料口及管束干燥机（1）的出料绞龙（3）的出料口。
3.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的气流干燥系统包括风机（23）、物料回收装置及物料储箱（24），所述的风机（23）的进风口连通出料绞龙（3）的出料口及一级空气换热器（9）二级空气换热器（10）的热风出口，风机（23）的出风口连通物料回收装置的进风口，物料回收装置的物料出口连通物料储箱（24）的进料口，物料储箱（24）的出料口连通物料包装装置（20）。
4.根据权利要求3所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的物料回收装置包括一级刹克龙（25）、二级刹克龙（26）及关风器（27），所述的一级刹克龙（25）的进风口连通风机（23）的出风口，一级刹克龙（25）的出风口连通二级刹克龙（26）的进风口，一级刹克龙（25）下端的出料口及二级刹克龙（26）下端的出料口上分别设置一个关风器（27），一级刹克龙（25）及二级刹克龙（26）分别通过关风器（27）连接物料储箱（24）。
5.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的管束干燥机（1）的二次蒸汽出口（13）与表面冷凝器（6）的进汽口之间设置有喷淋洗涤除尘器（28）。
6.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的蒸汽源（18）与管束干燥机（1）的出料口（11）一侧的转轴（15）内腔通过输汽管（29）及蒸汽旋转接头（30）连通，所述的输汽管（29）为金属软管，输汽管（29）一端连接蒸汽源（18），另一端连接蒸汽旋转接头（30）的固定端，蒸汽旋转接头（30）的活动端连接转轴（15）。
7.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的一次冷凝水收集罐（4）与管束干燥机（1）的进料口（38）一侧的转轴（15）内腔通过输水管（31）及冷凝旋转接头（32）连通，所述的管束干燥机（1）的进料口（38）一侧的转轴（15）内腔连接冷凝旋转接头（32）的活动端，冷凝旋转接头（32）的固定端连接输水管（31）的一端，输水管（31）的另一端连通一次冷凝水收集罐（4），输水管（31）为金属软管，输水管（31）上设置有疏水器（33）。
8.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的二级空气换热器（10）的冷水出口连通表面冷凝器（6）的冷却水进口，表面冷凝器（6）的冷却水出口连通一次冷凝水收集罐（4）。
9.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的一级空气换热器（9）的冷水出口连通污水处理设备（37）。
10.根据权利要求1所述的废热用于气流干燥的真空管束干燥系统，其特征在于：所述的一次冷凝水泵（5）与二级空气换热器（10）进水口之间的连接管路上设置分水管（34），分水管（34）上设置分水阀（35），分水管（34）连通锅炉（36）。
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