CN108284538A - 一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机及除湿方法 - Google Patents
一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机及除湿方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机及除湿方法，包括除湿干燥主机、逆流热交换器、回风冷却器、除湿干燥料斗和控制器；逆流热交换器的顶部设有与热塑成型中产生的高热空气相连接的余热空气接入口；逆流热交换器上还设有余热空气排出口、干燥气流入口、干燥气流出口、再生气流入口和再生气流出口，干燥气流出口与除湿干燥料斗的料斗入风口相连接；料斗入风口处设有温度传感器；逆流热交换器还包括旁通管路，旁通管路的一端通过三通与干燥管路一相连接，干燥气流入口与旁通管路上各设置一个与控制器相连接的风量调节阀。本发明能利用余热用于除湿剂再生，还能利用余热对处理对象加热，防止外界空气混入封闭的干燥循环系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种除湿干燥机及除湿方法，特别是一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机及除湿方法。
背景技术
在塑料材料加工过程中, 特别是聚烯烃塑料燃气管道的挤出热塑成型过程中,由于所用塑料颗粒材料中含有碳黑物质具有高吸湿性, 在塑料塑化挤出成型之前须对其进行预除湿干燥处理, 将其内含水分大大降低, 以防止水分在熔融挤出成型过程中逸出形成空洞, 所形成的空洞会降低燃气管道的抗压能力而致爆破,形成巨大的安全隐患。
同时，为提高塑料管道的成型效率, 往往在塑料管道成型过程中, 对其内壁进行抽气冷却定型, 抽出的高热空气通过模头端排出形成废热排出, 造成能源极大浪费, 增加了环境负荷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，该利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机能利用余热进行除湿剂再生，还能利用余热对处理对象加热，防止外界空气混入封闭的干燥循环系统。另外，还能维持干燥处理空气在特定温度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，包括除湿干燥主机、逆流热交换器、回风冷却器、除湿干燥料斗和控制器。
除湿干燥主机中具有至少两个通道，其中一个通道为除湿干燥通道，其中还有一个通道为再生通道。每个通道内均填充有除湿剂，处于除湿干燥通道中的除湿剂能与处于再生通道中的除湿剂交换位置。
逆流热交换器的顶部设置有余热空气接入口，该余热空气接入口通过余热管路与塑料颗粒热塑成型机中的高热空气排气口相连接；逆流热交换器的底部一侧设置有余热空气排出口，逆流热交换器的底部另一侧设置有干燥气流入口，干燥气流入口通过干燥管路一与除湿干燥主机的干燥气流出口相连接。
位于余热空气排出口上方的逆流热交换器上设置有干燥气流出口，干燥气流出口通过干燥管路二与除湿干燥料斗的料斗入风口相连接；料斗入风口处设置有与控制器相连接的温度传感器。
位于干燥气流入口上方的逆流热交换器上从上至下依次设置有再生空气出口和再生空气入口，再生空气出口通过盘绕设置的再生管路与再生空气入口相连接，从而形成再生空气通道；再生空气出口通过再生空气管路与除湿干燥主机中再生加热器的入口相连接。
除湿干燥料斗的出风口通过管路与回风冷却器的入口相连接，回风冷却器的出口通过回风管路与除湿干燥主机中除湿干燥通道的入风口相连接。
逆流热交换器还包括旁通管路，旁通管路的一端通过三通与干燥管路一相连接，旁通管路的另一端与干燥管路二相连接，干燥气流入口与旁通管路上各设置一个与控制器相连接的风量调节阀。
再生空气入口处设置有过滤器。
回风冷却器上设置有冷却风扇。
还包括除湿剂交换位置驱动装置和再生加热器，除湿剂交换位置驱动装置能将位于除湿干燥通道中的除湿剂与处于再生通道中的除湿剂交换位置，再生通道内设有再生加热器。
干燥气流出口与料斗入风口之间的干燥管路二上设置有补充加热器。
本发明还提供一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿方法，该利用热塑成型余热进行除湿的方法能利用余热进行除湿剂再生，还能利用余热对处理对象加热，防止外界空气混入封闭的干燥循环系统。另外，还能维持干燥处理空气在特定温度。
一种利用热塑成型余热进行除湿的方法，包括如下步骤：
步骤1，余热空气回收：塑料颗粒热塑成型机中产生的高热空气从热交器顶部的余热空气接入口进入，经回转散热后，从逆流热交换器底部的余热空气排出口排出。
步骤2，回风冷却：循环至除湿干燥料斗顶部且携带着所处理物料水分的空气从除湿干燥料斗的出风口抽出，进入回风冷却器进行冷却。循环至除湿干燥料斗顶部且携带着所处理物料水分的空气
步骤3，空气除湿：经回风冷却器冷却后的空气进入除湿干燥机中的除湿干燥通道，进行除湿干燥，形成干燥空气。
步骤4，干燥空气加热：温度传感器对除湿干燥料斗入风口的温度进行检测，控制器根据检测到的除湿干燥料斗的入风口温度，控制两个风量调节阀的开合度；经过干燥气流入口进入至逆流热交换器中的干燥空气，进行逆流回转间接热交换吸热后，从逆流热交换器干燥气流出口排出，并混合经过旁通的干燥空气加热到设定温度；经干燥管路二和除湿干燥料斗的入风口进入除湿干燥料斗内。
步骤5，塑料颗粒干燥：从干燥气流出口排出的干燥加热空气，经干燥管路二和除湿干燥料斗的入风口进入除湿干燥料斗内，对位于除湿干燥料斗中的塑料颗粒进行干燥除湿。
步骤6，除湿剂再生：位于除湿干燥通道中的除湿剂与位于再生通道中的除湿剂交换位置后，外界空气经再生空气入口进入逆流热交换器中的再生空气通道回转吸热，从再生空气出口排出后，进入除湿干燥主机中再生加热器继续加热到设定温度，进入再生通道进行除湿剂的高温再生排湿。
步骤4中，控制器根据检测到的除湿干燥料斗的入风口温度，控制两个风量调节阀的开合度的方法为：当入风口温度高于设定值时，位于旁通管路中的风量调节阀增大开合度，位于干燥气流入口处的风量调节阀减小开合度；当入风口温度低于设定值时，位于旁通管路中的风量调节阀减小开合度，位于干燥气流入口处的风量调节阀增大开合度。
当位于旁通管路中的风量调节阀开合度减小至最小，位于干燥气流入口处的风量调节阀开合度增加至最大，而入风口温度仍低于设定值时，补充加热器开始工作。
本发明具有如下有益效果：
1.能利用塑料颗粒热塑成型机中的高热空气，也即利用余热进行除湿干燥主机中除湿剂的再生。
2.利用余热对干燥空气进行加热，形成干燥加热空气，利用干燥加热空气对塑料颗粒进行升温和除湿。
3.防止外界空气混入封闭的干燥循环系统。
4.维持干燥处理空气在特定的恒定温度。
5.不妨碍机器的启动预热功能。
附图说明
图1显示了本发明一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机的结构示意图。
图2显示了逆流热交换器的纵剖面视图。
其中有：1除湿干燥主机.；2.逆流热交换器；3.除湿干燥料斗；4.控制器；10.干燥管路一；12.回风管路；13.再生空气管路；131.再生空气入口；132.再生空气出口；21.风量调节阀一；22.风量调节阀二；221.干燥气流入口；222.回转热交换管路通道；223.干燥气流出口；23.过滤器；24.余热空气接入口；25.余热空气排出口；26.回风冷却器；261.冷却风扇；27.旁通管路；28.三通；29.隔板；31.温度传感器；32.补充加热器；33.管路；35，干燥管路二。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，包括除湿干燥主机1、逆流热交换器2、回风冷却器26、除湿干燥料斗3和控制器4。
除湿干燥主机中具有至少两个通道和除湿剂交换位置驱动装置，其中一个通道为除湿干燥通道，其中还有一个通道为再生通道。每个通道内均填充有除湿剂，除湿剂交换位置驱动装置能将位于除湿干燥通道中的除湿剂与处于再生通道中的除湿剂交换位置。再生通道内设置有可升温的再生加热器。
上述除湿干燥主机的具体结构为现有技术，这里不再赘述。上述除湿剂交换位置驱动装置优选为设置在除湿干燥主机内的转轮，所有通道均优选布在转轮外周，且通道能随转轮进行转动。
如图2所示，逆流热交换器的内部通过回转热交换管路通道222， 隔板29和框架，形成内部隔离通路。逆流热交换器的顶部设置有余热空气接入口24，该余热空气接入口通过余热管路与塑料颗粒热塑成型机中的高热空气排气口相连接。
逆流热交换器的底部一侧设置有余热空气排出口25，逆流热交换器的底部另一侧设置有干燥气流入口221，干燥气流入口通过干燥管路一10与除湿干燥主机1的干燥气流出口相连接。
位于余热空气排出口上方的逆流热交换器上设置有干燥气流出口223，干燥气流入口与干燥气流出口之间，以及余热空气接入口和余热空气排出口均设置有回转热交换管路通道222， 干燥气流与余热气流相互逆向流动，实现逆流间接热交换。
干燥气流出口通过干燥管路二35与除湿干燥料斗的料斗入风口相连接；料斗入风口处设置有与控制器相连接的温度传感器31。
进一步，干燥气流出口223与料斗入风口之间的干燥管路二上优选设置有补充加热器32。
逆流热交换器还包括旁通管路27，旁通管路的一端通过三通28与干燥管路一相连接，旁通管路的另一端通过三通与干燥管路二相连接，干燥气流入口与旁通管路上各设置一个与控制器相连接的风量调节阀，两个风量调节阀分别为风量调节阀一21和风量调节阀二22。
位于干燥气流入口上方的逆流热交换器上从上至下依次设置有再生空气出口132和再生空气入口131，再生空气出口通过盘绕设置的再生管路与再生空气入口相连接，从而形成再生空气通道。
再生空气出口通过再生空气管路13与除湿干燥主机中再生加热器的入口相连接。
除湿干燥料斗的出风口通过管路33与回风冷却器的入口相连接，回风冷却器的出口通过回风管路12与除湿干燥通道的入风口相连接。
进一步，再生空气入口处优选设置有过滤器23。
进一步，回风冷却器上优选设置有冷却风扇261。
一种利用热塑成型余热进行除湿的方法，包括如下步骤：
步骤1，余热空气回收：塑料颗粒热塑成型机中产生的高热空气从热交器顶部的余热空气接入口进入，经回转散热后，从逆流热交换器底部的余热空气排出口排出。
步骤2，回风冷却：循环至除湿干燥料斗顶部且携带着所处理物料水分的空气从除湿干燥料斗的出风口抽出，进入回风冷却器进行冷却。
步骤3，空气除湿：经回风冷却器冷却后的空气进入除湿干燥机中的除湿干燥通道，进行除湿干燥，形成干燥空气。
步骤4，干燥空气加热：温度传感器对除湿干燥料斗入风口的温度进行检测，控制器根据检测到的除湿干燥料斗的入风口温度，控制两个风量调节阀的开合度，以保持进入干燥料斗的干燥气流的温度恒定。经过干燥气流入口进入至逆流热交换器中的干燥空气，进行逆流回转间接热交换吸热后，从逆流热交换器干燥气流出口排出，并混合经过旁通的干燥空气加热到设定温度；经干燥管路二和除湿干燥料斗的入风口进入除湿干燥料斗内。
本步骤4中，控制器根据检测到的除湿干燥料斗的入风口温度，控制两个风量调节阀的开合度的优选方法为：当入风口温度高于设定值时，位于旁通管路中的风量调节阀增大开合度，位于干燥气流入口处的风量调节阀减小开合度；当入风口温度低于设定值时，位于旁通管路中的风量调节阀减小开合度，位于干燥气流入口处的风量调节阀增大开合度。
当位于旁通管路中的风量调节阀开合度减小至最小，位于干燥气流入口处的风量调节阀开合度增加至最大，而入风口温度仍低于设定值时，补充加热器开始工作。
步骤5，塑料颗粒干燥：从干燥气流出口排出的干燥加热空气，经干燥管路二和除湿干燥料斗的入风口进入除湿干燥料斗内，对位于除湿干燥料斗中的塑料颗粒进行干燥除湿。
步骤6，除湿剂再生：位于除湿干燥通道中的除湿剂与位于再生通道中的除湿剂交换位置后，外界空气经再生空气入口进入逆流热交换器中的再生空气通道回转吸热，从再生空气出口排出后，进入除湿干燥主机中再生加热器继续加热到设定温度，进入再生通道进行除湿剂的高温再生排湿。
本发明中逆流热交换器中具有相互隔离多通路，逆流热交换器回收过来的余热空气首先与用于除湿剂除湿剂再生气流进行热交换；接下来，在逆流热交换器内余热空气对经过除湿干燥主机除湿过后的干燥空气进行加热。余热空气的流动方向与工作空气的流动方向相反，形成逆流热交换，形成高效的热交换，整个逆流热交换器外部加保温隔热材料。
在系统工作过程中， 特别是使用分子筛作为除湿剂的时候，由于分子筛比较好的再生温度是在200度以上，因此可以尽可能利用高温的余热空气来对除湿剂进行再生，而不是将其部分或全部白白排放；经过在再生通道的余热气流，虽然降低了一些温度，但仍然可以将干燥气流加热到足够高的温度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，其特征在于：包括除湿干燥主机、逆流热交换器、回风冷却器、除湿干燥料斗和控制器；
除湿干燥主机中具有至少两个通道，其中一个通道为除湿干燥通道，其中还有一个通道为再生通道；每个通道内均填充有除湿剂，处于除湿干燥通道中的除湿剂能与处于再生通道中的除湿剂交换位置；
逆流热交换器的顶部设置有余热空气接入口，该余热空气接入口通过余热管路与塑料颗粒热塑成型机中的高热空气排气口相连接；逆流热交换器的底部一侧设置有余热空气排出口，逆流热交换器的底部另一侧设置有干燥气流入口，干燥气流入口通过干燥管路一与除湿干燥主机的干燥气流出口相连接；
位于余热空气排出口上方的逆流热交换器上设置有干燥气流出口，干燥气流出口通过干燥管路二与除湿干燥料斗的料斗入风口相连接；料斗入风口处设置有与控制器相连接的温度传感器；
位于干燥气流入口上方的逆流热交换器上从上至下依次设置有再生空气出口和再生空气入口，再生空气出口通过盘绕设置的再生管路与再生空气入口相连接，从而形成再生空气通道；再生空气出口通过再生空气管路与除湿干燥主机中再生加热器的入口相连接；
除湿干燥料斗的出风口通过管路与回风冷却器的入口相连接，回风冷却器的出口通过回风管路与除湿干燥主机中除湿干燥通道的入风口相连接。
2.根据权利要求1所述的利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，其特征在于：逆流热交换器还包括旁通管路，旁通管路的一端通过三通与干燥管路一相连接，旁通管路的另一端与干燥管路二相连接，干燥气流入口与旁通管路上各设置一个与控制器相连接的风量调节阀。
3.根据权利要求1所述的利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，其特征在于：再生空气入口处设置有过滤器。
4.根据权利要求1所述的利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，其特征在于：回风冷却器上设置有冷却风扇。
5.根据权利要求1所述的利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，其特征在于：还包括除湿剂交换位置驱动装置和再生加热器，除湿剂交换位置驱动装置能将位于除湿干燥通道中的除湿剂与处于再生通道中的除湿剂交换位置，再生通道内设有再生加热器。
6.根据权利要求1所述的利用热塑成型余热进行除湿的除湿干燥机，其特征在于：干燥气流出口与料斗入风口之间的干燥管路二上设置有补充加热器。
7.一种利用热塑成型余热进行除湿的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，余热空气回收：塑料颗粒热塑成型机中产生的高热空气从热交器顶部的余热空气接入口进入，经回转散热后，从逆流热交换器底部的余热空气排出口排出；
步骤2，回风冷却：循环至除湿干燥料斗顶部且携带着所处理物料水分的空气从除湿干燥料斗的出风口抽出，进入回风冷却器进行冷却；
步骤3，空气除湿：经回风冷却器冷却后的空气进入除湿干燥机中的除湿干燥通道，进行除湿干燥，形成干燥空气；
步骤4，干燥空气加热：温度传感器对除湿干燥料斗入风口的温度进行检测，控制器根据检测到的除湿干燥料斗的入风口温度，控制两个风量调节阀的开合度；经过干燥气流入口进入至逆流热交换器中的干燥空气，进行逆流回转间接热交换吸热后，从逆流热交换器干燥气流出口排出，并混合经过旁通的干燥空气加热到设定温度；经干燥管路二和除湿干燥料斗的入风口进入除湿干燥料斗内；
步骤5，塑料颗粒干燥：从干燥气流出口排出的干燥加热空气，经干燥管路二和除湿干燥料斗的入风口进入除湿干燥料斗内，对位于除湿干燥料斗中的塑料颗粒进行干燥除湿；
步骤6，除湿剂再生：位于除湿干燥通道中的除湿剂与位于再生通道中的除湿剂交换位置后，外界空气经再生空气入口进入逆流热交换器中的再生空气通道回转吸热，从再生空气出口排出后，进入除湿干燥主机中再生加热器继续加热到设定温度，进入再生通道进行除湿剂的高温再生排湿。
8.根据权利要求7所述的利用热塑成型余热进行除湿的方法，其特征在于：步骤4中，控制器根据检测到的除湿干燥料斗的入风口温度，控制两个风量调节阀的开合度的方法为：当入风口温度高于设定值时，位于旁通管路中的风量调节阀增大开合度，位于干燥气流入口处的风量调节阀减小开合度；当入风口温度低于设定值时，位于旁通管路中的风量调节阀减小开合度，位于干燥气流入口处的风量调节阀增大开合度。
9.根据权利要求8所述的利用热塑成型余热进行除湿的方法，其特征在于：当位于旁通管路中的风量调节阀开合度减小至最小，位于干燥气流入口处的风量调节阀开合度增加至最大，而入风口温度仍低于设定值时，补充加热器开始工作。
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2018
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