CN110440530A - 一种工业余热复合太阳能温室干燥系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业余热复合太阳能温室干燥系统及方法,在使用太阳能对温室进行日照加热的基础上,对工业余热进行多级利用,从热网入口进入的高温蒸汽在蒸汽‑空气加热器中冷凝放热成为高温热水,高温热水流入蒸汽凝水水箱后,再依次流入水‑水换热器Ⅰ的供热管道、水‑水换热器Ⅱ的供热管道,通过水‑水换热器Ⅰ向温室地面下的地暖管供热,通过水‑水换热器Ⅱ向新风管道中的空气加热盘管供热;最后从热网出口流出;经蒸汽‑空气加热器加热后的气体通过送风风机吹向温室内的网孔式待干燥物置物台;通过余热回收器回收排风中的热量并加热新风。与传统干燥系统相比,本发明实现了对工业余热的多级利用及排风热量的回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业余热复合太阳能温室干燥系统及方法,属于能源工程、化学工程领域。
背景技术
当前,固体废弃物的资源化处理已成为能源环境领域的研究热点,同时也是城市发展所需解决的焦点问题。
固废与煤在锅炉内混燃是一种前景广阔的固废处理技术,具有可回收能源、固废减量化显著、污染物可集中高效处理等优势。生物质秸秆、城市污泥、生活湿垃圾等固废已有在锅炉上开展与煤混燃的实际应用。
然而,由于秸秆、城市污泥、生活湿垃圾等固废物料大多含水量较高,使其能量密度降低,影响锅炉的燃烧性能,且不易运输和储存。固废物料干燥处理后,可使体积减少,燃烧稳定。
随着太阳能技术的开发利用,太阳能作为热源被应用于物料的干燥,能够节省能量,减少污染排放。太阳能温室可以吸收太阳辐射的热量,同时能够阻止温室内热量以长波辐射的形式流失,从而有效地利用太阳能。但是由于太阳辐射具有不稳定性,无法保证系统能够提供持续高效的干燥效果。
在电站锅炉、工业锅炉工作过程中,经常有60-200℃的低品位余热,相对于高、中温工业余热开发利用,低品位余热经常没有加以利用。这部分余热直接排放一方面造成大量的能源浪费,另一方面也会造成环境热污染。低品位余热用于干燥则具有显著的节能效益。
专利CN206362161U给出了一种太阳能作为热源的干燥系统。通过太阳能集热器加热热水,并将热水储存在蓄热水箱中,蓄热水箱连接散热器,通过散热器加热物料,实现干燥。此专利虽然能够实现对太阳能的有效利用,但是不能够实现在夜晚及阴天的干燥作业,实施起来受到很大的局限。
专利CN203731460U给出了一种电厂的废烟气作为热源对物料进行干燥的系统。滚筒烘干机的烟气进口与锅炉的烟气出口通过进气管相联,利用生物质电厂的废烟气作为热源对燃料进行加热,加热后的废烟气排出滚筒烘干机并经过布袋除尘器除尘后,直接从烟囱排出。此专利虽然实现了对电厂余热的利用,但烟气对物料直接干燥,一方面如果烟气正压输送泄露污染严重,如果烟气负压输送,有一定着火风险;另一方面如果干燥后烟温降低过度,易导致烟气结露,烟囱腐蚀等问题,如果排出的烟气温度较高,则又是大量热量未被利用,造成了排烟热量的浪费。
因此,目前缺少一种能够多级利用工业余热并提供持续稳定干燥效果的干燥系统。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种工业余热复合太阳能温室干燥系统及方法,可用于对湿固废物料进行干燥,能够解决低品位工业余热不能有效利用及太阳能温室不能提供稳定干燥效果的技术问题。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种工业余热复合太阳能温室干燥系统,温室内设置有网孔式待干燥物置物台;温室的顶面和/或壁面采用太阳能能够直接射入的透光板,利用太阳能提高温室内部温度;所述网孔式待干燥物置物台的下方设置有风箱,风箱的出风口朝向网孔式待干燥物置物台;在温室内布置有送风仓,送风仓的出风口与风箱的进风口连通;在温室地面下布置有地暖管;
所述送风仓的回风进风口与回风管道的出风口连通,回风管道的进风口在温室内;送风仓的新风进风口与新风管道的出风口连通,新风管道的进风口伸入温室外;在新风管道内设置有空气加热盘管,从新风管道的进风口进入的气体可以先经空气加热盘管加热后再送入送风仓;
所述送风仓内设置有蒸汽-空气加热器和送风风机,送风风机设置在蒸汽-空气加热器和送风仓的出风口之间,送风风机将经蒸汽-空气加热器加热后的气体从送风仓的出风口、风箱的进风口吹入风箱;
所述地暖管、蒸汽-空气加热器和空气加热盘管连接在工业余热多级利用热网内,所述工业余热多级利用热网还包括蒸汽凝水水箱、水-水换热器Ⅰ和水-水换热器Ⅱ,工业余热多级利用热网的热网入口依次连通蒸汽-空气加热器、蒸汽凝水水箱、水-水换热器Ⅰ的供热管道、水-水换热器Ⅱ的供热管道后从热网出口接出,水-水换热器Ⅰ的吸热管道与地暖管连通,水-水换热器Ⅱ的吸热管道与空气加热盘管连通;
所述蒸汽-空气加热器与蒸汽凝水水箱连通的管路上设置有疏水阀。
优选的,还包括余热回收器,在余热回收器内设置空气-空气换热芯片,通过空气-空气换热芯片对进入余热回收器内的气体进行加热,余热回收器的出风口与新风管道的进风口连通;温室的排风口通过排风管道与空气-空气换热芯片的热源连通;所述新风管道内设置新风风机;所述排风管道内设置排风风机。
优选的,所述蒸汽凝水水箱的出水管与水-水换热器Ⅰ的供热管道连通的管路上设置有阀门Ⅰ及水泵Ⅰ;所述水-水换热器Ⅰ的吸热管道与地暖管连通的管路上设置有阀门Ⅱ及水泵Ⅱ;所述水-水换热器Ⅱ的吸热管道与空气加热盘管连通的管路上设置有阀门III及水泵III;所述水-水换热器Ⅰ的供热管道与水-水换热器Ⅱ的供热管道直接相连;所述热网进口与蒸汽-空气加热器连通的管路上设置有阀门Ⅳ。
优选的,所述温室的顶面采用双层聚碳酸酯阳光板或钢化玻璃板。
优选的,所述温室的顶面采用相对于水平面20~40°倾角的设计。
优选的,所述网孔式待干燥物置物台为可透风网孔式传送带。
一种工业余热复合太阳能温室干燥方法,在使用太阳能对温室进行日照加热的基础上,对工业余热进行多级利用,从热网入口进入的高温蒸汽在蒸汽-空气加热器中冷凝放热成为高温热水,高温热水流入蒸汽凝水水箱后,再依次流入水-水换热器Ⅰ的供热管道、水-水换热器Ⅱ的供热管道,最后从热网出口流出;经蒸汽-空气加热器加热后的气体通过送风风机吹向温室内的网孔式待干燥物置物台;通过水-水换热器Ⅰ向温室内的地暖管供热,地暖管内的载热循环水通过水-水换热器Ⅰ从蒸汽凝水侧吸热后向温室内供热;通过水-水换热器Ⅱ加热进入温室内的新风,空气加热盘管内的载热循环水通过水-水换热器Ⅱ从蒸汽凝水侧吸热后加热进入温室内的新风。
优选的,使用温室内排出的气体对进入温室内的新风进行加热,具体可以使用余热回收器回收温室内排出的气体的热量,使用该热量对进入温室内的新风进行加热。
优选的,为防止室外空气温度过低,导致余热回收器内结冰,在余热回收器的新风入口处设置电加热器,使进入余热回收器的新风温度在0℃以上。
优选的,吹过温室内的网孔式待干燥物置物台的气体分成两个部分:一部分通过凝湿放热对进入温室内的新风进行加热;另一部分作为回风,与加热后的新风混合后,作为蒸汽-空气加热器待加热的气体。
优选的,当进入温室内的新风温度低于设定值时,通过水-水换热器Ⅱ加热进入温室内的新风。
有益效果:本发明提供的工业余热复合太阳能温室干燥系统及方法,相对于现有技术,具有如下优势:1、通过设置蒸汽-空气加热器、空气加热盘管、地暖管,实现对工业余热的多级利用;2、通过新风管道、排风管连接余热回收器,对排风热量进行回收;3、使用热风穿过受干燥物料层,有利于增强传热传质,从而提高干燥速率;4、工业余热与太阳能温室结合,充分利用太阳能有利于节能,同时余热利用又能克服太阳能的不稳定性。
附图说明
图1为本发明的原理结构示意图;
图2为本发明在温室内的安装结构示意图;
图中包括:1-热网入口;2-阀门Ⅳ;3-风箱;4-可透风网孔式传送带;5-双层聚碳酸酯阳光板或钢化玻璃板;6-送风风机;7-蒸汽-空气加热器;8-回风管道;9-排风风机;10-排风管道;11-新风风机;12-新风管道;13-余热回收器;14-电加热器;15-空气加热盘管;16-送风仓;17-地暖管;18-疏水阀;19-蒸汽凝水水箱;20-阀门Ⅰ;21-水泵Ⅰ;22-水-水换热器Ⅰ;23-阀门Ⅱ;24-水泵Ⅱ;25-水-水换热器Ⅱ;26-水泵III;27-阀门III;28-热网出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为一种工业余热复合太阳能温室干燥系统,温室内设置有可透风网孔式传送带4;温室的顶面采用双层聚碳酸酯阳光板或钢化玻璃板5,本案设置温室的顶面与水平面的夹角为30°(该角度是根据我国的地理位置情况设定,具体根据使用环境进行调整,以能够最大化被阳光直射为目标),利用太阳能提高温室内部温度;所述可透风网孔式传送带4的下方设置有风箱3,风箱3的出风口朝向可透风网孔式传送带4;在温室地面下布置有地暖管17;在温室内布置有送风仓16,送风仓16的出风口与风箱3的进风口连通。
所述送风仓16的回风进风口与回风管道8的出风口连通,回风管道8的进风口在温室内;送风仓16的新风进风口与新风管道12的出风口连通,新风管道12的进风口伸入温室外;在新风管道12内设置有新风风机11和空气加热盘管15,从新风管道12的进风口进入的气体先经空气加热盘管15加热后再送入送风仓16。温室的的排风口通过排风管道10与余热回收器13的热源连通,余热回收器13内设置有空气-空气换热芯片,通过空气-空气换热芯片对进入余热回收器13内的新风进行加热,余热回收器13的出风口与新风管道12的进风口连通。
所述送风仓16内设置有蒸汽-空气加热器7和送风风机6,送风风机6设置在蒸汽-空气加热器7和送风仓16的出风口之间,送风风机6将经蒸汽-空气加热器5加热后的气体从送风仓16的出风口、风箱3的进风口吹入风箱3。
所述地暖管17、蒸汽-空气加热器7和空气加热盘管15连接在工业余热多级利用热网内,所述工业余热多级利用热网还包括蒸汽凝水水箱19、水-水换热器Ⅰ22和水-水换热器Ⅱ25,工业余热多级利用热网的热网入口1依次连通蒸汽-空气加热器7、蒸汽凝水水箱19、水-水换热器Ⅰ22的供热管道、水-水换热器Ⅱ25的供热管道后从热网出口28接出,水-水换热器Ⅰ22的吸热管道与地暖管17连通,水-水换热器Ⅱ25的吸热管道与空气加热盘管15连通。
所述蒸汽-空气加热器7与蒸汽凝水水箱19连通的管路上设置有疏水阀18;所述蒸汽凝水水箱19的出水管与水-水换热器Ⅰ22的供热管道连通的管路上设置有阀门Ⅰ20及水泵Ⅰ21;所述水-水换热器Ⅰ22的吸热管道与地暖管17连通的管路上设置有阀门Ⅱ23及水泵Ⅱ24;所述水-水换热器Ⅱ25的吸热管道与空气加热盘管15连通的管路上设置有阀门III27及水泵III26;所述水-水换热器Ⅰ22的供热管道与水-水换热器Ⅱ25的供热管道直接相连;所述热网进口1与蒸汽-空气加热器7连通的管路上设置有阀门Ⅳ。
本案在使用太阳能对温室进行日照加热的基础上,对工业余热进行了多级利用,将热风干燥、排风热回收和工业余热多级利用技术融合在了一起。从热网入口1进入的高温蒸汽在蒸汽-空气加热器7中冷凝放热成为高温热水,高温热水流入蒸汽凝水水箱18后,再依次流入水-水换热器Ⅰ22的供热管道、水-水换热器Ⅱ25的供热管道,最后从热网出口28流出;经蒸汽-空气加热器7加热后的气体通过送风风机6吹向温室内的网孔式待干燥物置物台,通过水-水换热器Ⅰ22向温室内的地暖管17供热;地暖管17内的载热循环水通过水-水换热器Ⅰ22从蒸汽凝水侧吸热后向温室内供热;通过水-水换热器Ⅱ25加热进入温室内的新风,空气加热盘管15内的载热循环水通过水-水换热器Ⅱ25从蒸汽凝水侧吸热后加热进入温室内的新风。吹过温室内的网孔式待干燥物置物台的气体分成两个部分:一部分通过凝湿放热对进入温室内的新风进行加热,然后出到室外环境;另一部分作为回风,与加热后的新风混合后,作为蒸汽-空气加热器7待加热的气体。
热风干燥过程:蒸汽-空气加热器7与送风风机6、风箱3通过送风仓16关联;新风通过新风管道12进入送风仓16;回风通过回风管道8进入送风管道;新风与回风在送风仓16中混合;混合风依次通过蒸汽-空气加热器7、送风风机6,并在蒸汽-空气加热器7中完成加热,进入风箱3,从风箱3上部的出风口送出,通过可透风网孔式传送带4上的网口,掠过物料,完成热风干燥。
排风热回收过程:所述排风管道10、新风管道12与余热回收器13相连,通过余热回收器13内部的空气-空气换热芯片,使温室内排出的气体进行排风凝湿放热,对进入余热回收器13内的新风进行加热,从而完成排风热回收。
工业余热多级利用:从热网入口1进入的高温蒸汽在蒸汽-空气加热器7中冷凝放热成为高温热水,高温热水流入蒸汽凝水水箱19后,再依次流入水-水换热器Ⅰ22的供热管道、水-水换热器Ⅱ25的供热管道,最后从热网出口28流出。一般,在环境温度较低,新风温度较低时,阀门III27水泵III26及阀门Ⅱ23水泵Ⅱ24开启,水-水换热器Ⅱ25对空气加热盘管15进行供热,水-水换热器Ⅰ22对地暖管17进行供热;环境温度较高,新风温度较高时,阀门III27水泵III26及阀门Ⅱ23水泵Ⅱ24关闭,水-水换热器Ⅱ25对空气加热盘管15供热,水-水换热器Ⅰ22停止对地暖管17供热。
基于本案给出的系统,我们设计如下三种工作模式:
第一种工作模式:夏季太阳辐射强度较高,环境温度较高,系统接收来自太阳辐射及高温蒸汽冷凝的热量,已能够满足干燥所需热量,电动加热器电加热器14关闭,阀门Ⅱ23水泵Ⅱ24及阀门III27水泵III26关闭,水-水换热器Ⅱ25停止对空气加热盘管15供热,水-水换热器Ⅰ22停止对地暖管17供热;太阳辐射通过双层聚碳酸酯阳光板或钢化玻璃板5,被可透风网孔式传送带4上的物料吸收;新风首先在余热回收器13中与排风管道10中的排风进行热交换,温度升高;初次加热后的新风进入新风管道12输送至送风仓16,与回风混合后,依次通过蒸汽-空气加热器7和送风风机6;混合后的空气在蒸汽-空气加热器7中被加热,进入风箱3,并从风箱3顶部出口端吹出,通过可透风网孔式传送带4上风孔,掠过可透风网孔式传送带4上的物料,完成干燥过程;过热蒸汽在蒸汽-空气加热器7中冷凝放热成为高温热水,进入蒸汽凝水水箱19;蒸汽凝水水箱19与水-水换热器Ⅰ22的供热管道相连接,高温热水流经水-水换热器Ⅰ22及水-水换热器Ⅱ25的供热管道后,进入热网出口28,返回电厂锅炉或做他用;排风通过排风管道10进入余热回收器13与新风换热后,排出到室外环境。
第二种工作模式:冬季太阳辐射强度较低,环境温度较低,系统接收太阳辐射及高温蒸汽冷凝的热量不能够提供充足干燥所需热量,同时为避免室外新风进风温度低于0℃,导致余热回收器13内排风侧凝结水结冰,堵塞余热回收器13内部管道,电加热器14开启,阀门Ⅱ23水泵Ⅱ24及阀门III27水泵III26开启,水-水换热器Ⅱ25对空气加热盘管15进行供热,水-水换热器Ⅰ22对地暖管17进行供热;太阳辐射通过双层聚碳酸酯阳光板或钢化玻璃板5,被可透风网孔式传送带4上的物料吸收;室外新风首先被电加热器14预热到0~5℃;然后新风进入余热回收器13中与排风管道10中的排风进行热交换,温度升高;,回收排风热量后的新风进入新风管道12,并通过新风管道12中的空气加热盘管15进行再次加热;之后新风再被输送至送风仓16,与回风混合后,依次通过蒸汽-空气加热器7和送风风机6;混合后的空气被蒸汽-空气加热器7加热,进入风箱3,并从风箱3顶部出口端吹出,通过可透风网孔式传送带4上风孔,掠过可透风网孔式传送带4上的物料,完成干燥过程;过热蒸汽在蒸汽-空气加热器4中冷凝放热成为高温热水后,进入蒸汽凝水水箱19;蒸汽凝水水箱19与水-水换热器Ⅰ22的供热管道相连接,高温热水流经水-水换热器Ⅰ22中的供暖管道,对地暖管17中的循环水进行供热;地暖管17透过地面向温室中传递补充热量;水-水换热器Ⅰ22的供热管道与水-水换热器Ⅱ25的供热管道连通,高温热水流经水-水换热器Ⅱ25的供热管道,对空气加热盘管15内的循环水进行供热;空气加热盘管15通过对流传热向新风管道12中的新风补充热量;高温热水流经水-水换热器Ⅰ22及水-水换热器Ⅱ25的供热管道后,进入热网出口28,返回电厂锅炉或做他用;排风通过排风管道10进入余热回收器13与新风换热后,排出到室外环境。
第三种工作模式:春秋季气候条件相对于冬季气候条件,环境温度较高,系统接收太阳辐射的热量较高,电加热器14关闭,阀门Ⅱ23水泵Ⅱ24关闭,阀门III27水泵III26开启,水-水换热器Ⅰ22开启工作,水-水换热器Ⅱ25停止工作,地暖管17开始供热,空气加热盘管15停止供热;太阳辐射通过双层聚碳酸酯阳光板或钢化玻璃板5,被可透风网孔式传送带4上的物料吸收;新风首先余热回收器13中与排风管道10中的排风进行热交换,温度升高;初次加热后的新风进入新风管道12,并通过新风管道12中的空气加热盘管15进行二次加热,再输送至送风仓16,与回风混合后,依次通过蒸汽-空气加热器7和送风风机6;混合后的空气在蒸汽-空气加热器7中被加热,进入风箱3,并从风箱3顶部出口端吹出,通过可透风网孔式传送带4上风孔,掠过可透风网孔式传送带4上的物料,完成干燥过程;过热蒸汽在蒸汽-空气加热器7中冷凝放热成为高温热水后,进入蒸汽凝水水箱19;蒸汽凝水水箱19与水-水换热器Ⅰ22的供热管道相连接,高温热水流经水-水换热器Ⅰ22中的供暖管道,对地暖管17中的循环水进行供热;地暖管17透过地面向温室中传递补充热量;水-水换热器Ⅰ22的供热管道与水-水换热器Ⅱ25的供热管道连通,高温热水流经水-水换热器Ⅰ22及水-水换热器Ⅱ25的供热管道后,进入热网出口28,返回电厂锅炉或做他用;排风通过排风管道10进入余热回收器13与新风换热后,排出到室外环境。
除此三种工作模式外,可根据需要干燥的物料量及具体气候条件,调整各管路阀门开度,控制温室的供热量。
下面给出一种基于本案的一个具体实施例。
1、使用电厂余热产生的温度为143℃、工作压力为3.04×108Pa的高温蒸汽做为干燥房的热源;
2、干球温度30℃、相对湿度65%的室外空气进入余热回收器,与55℃的排风进行热量交换,空气状态转变为干球温度40℃、相对湿度38%,进入新风管道;
3、由于室外温度较高,新风温度较高,因此水-水换热器Ⅱ吸热管道的阀门及关闭;
4、经余热回收器处理过的新风进入送风仓,与干球温度55℃、相对湿度65%的回风进行混合,混合后干球温度为50℃;
5、混合风在送风风机作用下,经过蒸汽-空气加热器加热,空气状态转变为干球温度75℃、相对湿度20%,进入风箱;
6、干燥风从风箱上端送风口吹出,经过可透风网孔式传送带上的风孔,掠过物料,完成热风干燥过程;
7、处理过物料的干燥风,空气状态转变为干球温度55℃、相对湿度65%,一部分作为回风,进入回风管道,与新风在送风管道中进行混合;另一部分干燥风作为排风,进入排风管道,并在余热回收器中与新风进行换热,排出湿量,完成排风回收过程;
8、处理过空气的高温蒸汽,冷凝为90℃的热水,进入蒸汽凝水水箱;
9、蒸汽冷凝热水进入水-水换热器Ⅰ,与地暖管中的热水进行换热,地暖管设计供水温度为60℃,回水温度为45℃,供热量为100W/m2;
10、热水从水-水换热器Ⅰ中流出,进入水-水换热器Ⅱ,由于阀门及水泵未开启,因此不对空气加热盘管进行供热;
11、换热后的热水从水-水换热器Ⅱ出口排出,完成工业余热的多级利用过程;
12、排出后的热水流回电厂或作他用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种工业余热复合太阳能温室干燥系统,温室内设置有网孔式待干燥物置物台;其特征在于:所述网孔式待干燥物置物台的下方设置有风箱(3),风箱(3)的出风口朝向网孔式待干燥物置物台;在温室内布置有送风仓(16),送风仓(16)的出风口与风箱(3)的进风口连通;在温室地面下布置有地暖管(17);
所述送风仓(16)的回风进风口与回风管道(8)的出风口连通,回风管道(8)的进风口在温室内;送风仓(16)的新风进风口与新风管道(12)的出风口连通;在新风管道(12)内设置有空气加热盘管(15);
所述送风仓(16)内设置有送风风机(6)和蒸汽-空气加热器(7),送风风机(6)设置在蒸汽-空气加热器(7)和送风仓(16)的出风口之间;
所述地暖管(17)、蒸汽-空气加热器(7)和空气加热盘管(15)连接在工业余热多级利用热网内,所述工业余热多级利用热网还包括蒸汽凝水水箱(19)、水-水换热器Ⅰ(22)和水-水换热器Ⅱ(25),工业余热多级利用热网的热网入口(1)依次连通蒸汽-空气加热器(7)、蒸汽凝水水箱(19)、水-水换热器Ⅰ(22)的供热管道、水-水换热器Ⅱ(25)的供热管道后从热网出口(28)接出,水-水换热器Ⅰ(22)的吸热管道与地暖管(17)连通,水-水换热器Ⅱ(25)的吸热管道与空气加热盘管(15)连通;
所述蒸汽-空气加热器(7)与蒸汽凝水水箱(19)连通的管路上设置有疏水阀(18)。
2.根据权利要求1所述的工业余热复合太阳能温室干燥系统,其特征在于:还包括余热回收器(13),在余热回收器(13)内设置空气-空气换热芯片,通过空气-空气换热芯片对进入余热回收器(13)内的气体进行加热,余热回收器(13)的出风口与新风管道(10)的进风口连通;温室的排风口通过排风管道(10)与空气-空气换热芯片的热源连通;所述新风管道(12)内设置新风风机(11);所述排风管道(10)内设置排风风机(9)。
3.根据权利要求1所述的工业余热复合太阳能温室干燥系统,其特征在于:所述温室的顶面采用双层聚碳酸酯阳光板或钢化玻璃板(5)。
4.根据权利要求1所述的工业余热复合太阳能温室干燥系统,其特征在于:所述温室的顶面采用相对于水平面20~40°倾角的设计。
5.根据权利要求1所述的工业余热复合太阳能温室干燥系统,其特征在于:所述网孔式待干燥物置物台为可透风网孔式传送带(4)。
6.一种工业余热复合太阳能温室干燥方法,其特征在于:在使用太阳能对温室进行日照加热的基础上,对工业余热进行多级利用,从热网入口(1)进入的高温蒸汽在蒸汽-空气加热器(7)中冷凝放热成为高温热水,高温热水流入蒸汽凝水水箱(19)后,再依次流入水-水换热器Ⅰ(22)的供热管道、水-水换热器Ⅱ(25)的供热管道,最后从热网出口(28)流出;经蒸汽-空气加热器(7)加热后的气体通过送风风机(6)吹向温室内的网孔式待干燥物置物台;通过水-水换热器Ⅰ(22)回收蒸汽冷凝后的高温热水中的热量向温室内的地暖管(17)供热;通过水-水换热器Ⅱ(25)回收蒸汽冷凝后的高温热水中的热量加热进入温室内的新风。
7.根据权利要求6所述的工业余热复合太阳能温室干燥方法,其特征在于:使用余热回收器(13)回收温室内排出的气体的热量,对进入温室内的新风进行加热。
8.根据权利要求7所述的工业余热复合太阳能温室干燥方法,其特征在于:为防止室外空气温度过低,导致余热回收器(13)内结冰,在余热回收器(13)的新风入口处设置电加热器(14),使进入余热回收器(13)的新风温度在0℃以上。
9.根据权利要求6所述的工业余热复合太阳能温室干燥方法,其特征在于:吹过温室内的网孔式待干燥物置物台的气体分成两个部分:一部分通过凝湿放热对进入温室内的新风进行加热;另一部分作为回风,与加热后的新风混合后,作为蒸汽-空气加热器(7)待加热的气体。
10.根据权利要求6所述的工业余热复合太阳能温室干燥方法,其特征在于:当进入温室内的新风温度低于设定值时,通过水-水换热器Ⅱ(25)加热进入温室内的新风。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111306901A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-19 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种基于物联网的太阳能干燥装置 |
CN112460845A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-09 | 温州瘦玫机械科技有限公司 | 可大幅提升热回收率的热泵机组 |
CN113251748A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 山东大学 | 用于生物质电厂燃料的太阳能集热储热干燥系统 |
CN113483560A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-08 | 吉林工商学院 | 一种基于生物质捆烧蒸汽锅炉用于粮食热风烘干的装置 |
CN113865361A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 干燥系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101526301A (zh) * | 2009-04-10 | 2009-09-09 | 南京工业大学 | 吸附-热泵耦合干燥系统 |
CN103575082B (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-20 | 迈安德集团有限公司 | 一种发酵饲料干燥系统 |
KR20160095234A (ko) * | 2015-02-02 | 2016-08-11 | 주식회사 코레팩 | 병렬형 댐퍼를 이용한 건조기 배습장치 |
CN107014173A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-04 | 中原工学院 | 一种直膨式太阳能辅助的闭路式热泵烘干系统 |
CN206875857U (zh) * | 2017-07-03 | 2018-01-12 | 三峡大学 | 一种微负压低温干燥装置 |
CN108244233A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-07-06 | 韦德永 | 一种基于太阳能的智能谷物烘干装置 |
-
2019
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101526301A (zh) * | 2009-04-10 | 2009-09-09 | 南京工业大学 | 吸附-热泵耦合干燥系统 |
CN103575082B (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-20 | 迈安德集团有限公司 | 一种发酵饲料干燥系统 |
KR20160095234A (ko) * | 2015-02-02 | 2016-08-11 | 주식회사 코레팩 | 병렬형 댐퍼를 이용한 건조기 배습장치 |
CN107014173A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-04 | 中原工学院 | 一种直膨式太阳能辅助的闭路式热泵烘干系统 |
CN206875857U (zh) * | 2017-07-03 | 2018-01-12 | 三峡大学 | 一种微负压低温干燥装置 |
CN108244233A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-07-06 | 韦德永 | 一种基于太阳能的智能谷物烘干装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111306901A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-19 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种基于物联网的太阳能干燥装置 |
CN112460845A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-09 | 温州瘦玫机械科技有限公司 | 可大幅提升热回收率的热泵机组 |
CN113251748A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 山东大学 | 用于生物质电厂燃料的太阳能集热储热干燥系统 |
CN113483560A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-08 | 吉林工商学院 | 一种基于生物质捆烧蒸汽锅炉用于粮食热风烘干的装置 |
CN113865361A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 干燥系统 |
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