CN110849136A - 一种热风干燥系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热风干燥系统，包括干燥室，干燥室的排风口与进风口之间通过尾气管路连通，在该尾气管路上依次安装有换热器、热泵蒸发器、冷凝器，在热泵蒸发器、冷凝器之间设置有热泵机组，在热泵蒸发器、冷凝器之间串联连接有一组深度除湿装置，该深度除湿装置能够实现循环除湿和再生，使得从热泵蒸发器排出的湿热空气能够不间断得进行除湿操作。本发明提供的热风干燥系统，通过能够实现循环除湿和再生的深度除湿装置，将干燥室排出的尾气能够在原有设备的基础上进一步除湿，从而使得除湿更加彻底，使得进入干燥室的热空气湿度与干燥室内湿度差别明显，因此，提高了干燥室回收余热的效率。

Description

一种热风干燥系统
技术领域
本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种热风干燥系统。
背景技术
现有干燥系统中，干燥室尾气因为含有大量水汽，大多直接排放到大气中，尾气中的余热白白浪费。为了利用这部分余热，必须对尾气除湿。现有大多数系统采用的除湿方式是将从干燥室出来的湿空气经过蒸发器时，随着空气温度降低到露点温度以下析出水蒸气。除去水蒸气后的干空气尾气再经过热泵的冷凝器或传统能源的加热器，升温后送入干燥室继续物料干燥。然而，在高湿度干燥环境中除湿效果不彻底，利用热泵技术虽然回收了尾气中的大量余热，可是经过蒸发器后的气体还存在大量水分。特别是在干燥后期，干燥室内湿度相对较低，由于除湿不彻底，再次进入干燥室的热空气湿度与干燥室内湿度相当，很难再达到除湿以回收余热的目的。热泵除湿也无形中增加干燥时间，甚至还可能增大干燥能耗，因此，现有的单一热泵除湿不能满足高湿度、除湿后期的除湿工作。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种具有废湿热空气除湿再利用、多模式除湿的热风干燥系统。
一种热风干燥系统，包括干燥室，干燥室的排风口与进风口之间通过尾气管路连通，在该尾气管路上依次安装有换热器、热泵蒸发器、冷凝器，在热泵蒸发器、冷凝器之间设置有热泵机组，在热泵蒸发器、冷凝器之间串联连接有一组深度除湿装置，该深度除湿装置能够实现循环除湿和再生，使得从热泵蒸发器排出的湿热空气能够不间断得进行除湿操作。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，所述深度除湿装置包括两个相互并联、结构相同的硅胶除湿/再生室，分别为第一硅胶除湿/再生室、第二硅胶除湿/再生室；在第一硅胶除湿/再生室、第一硅胶除湿/再生室内均填充有硅胶；
所述第一硅胶除湿/再生室内部设置有第一换热管，并且在该第一硅胶除湿/再生室上设置有将内部湿气排出的第一排气孔；所述第二硅胶除湿/再生室内部设置有第二换热管，并且在该第二硅胶除湿/再生室上设置有将内部湿气排出的第二排气孔；
两个并联的第一换热管、第二换热管通过空气管路与加热装置实现串联，以对第一换热管、第二换热管进行加热除去硅胶内部的水分。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，所述加热装置为太阳能空气集热器，所述太阳能空气集热器的进口与出口之间通过空气管路与所述两个并联的第一换热管、第二换热管实现串联。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，在空气管路上还串联有储热箱，储热箱内填充有储热材料。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，在储热箱内分布有热管，热管的蒸发段位于储热箱内，冷凝段在储热箱外。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，所述冷凝段设置在尾气管路内，用于给除湿后的尾气进行再度加热。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，在干燥室的进风口与冷凝器之间的尾气管路上还设置有辅助加热器。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，所述第一硅胶除湿/再生室、第一硅胶除湿/再生室内填充的硅胶为孔硅胶。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，所述第一换热管、第二换热管为蛇管。
进一步地，如上所述的热风干燥系统，所述的储热箱中储热材料为石蜡，所述石蜡为玻璃瓶封装形式。
本发明提供的热风干燥系统，通过能够实现循环除湿和再生的深度除湿装置，将干燥室排出的尾气能够在原有设备的基础上进一步除湿，从而使得除湿更加彻底，使得进入干燥室的热空气湿度与干燥室内湿度差别明显，因此，提高了干燥室回收余热的效率。
附图说明
图1为本发明热风干燥系统结构示意图；
附图说明：
1-太阳能空气集热器，2-储热箱，3-储热材料，4-热管，5-第一硅胶除湿/再生器、6-第二硅胶除湿/再生器，7-第一换热管、8-第二换热管，9-第一排气孔；10-第二排气孔，11-第一电磁阀、12-第二电磁阀、13-第三电磁阀、14-第四电磁阀，15-第一风机、16-第二风机，17-热泵机组，19-冷凝器，20-蒸发器，21-换热器，22-辅助加热器，23-干燥室，24-尾气管路，25-空气管路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明实施例提供一种热风干燥系统，如图1所示，包括干燥室23，干燥室23的排风口与进风口之间通过尾气管路24连通，在该尾气管路24上依次安装有换热器21、热泵蒸发器20、冷凝器19，在热泵蒸发器20、冷凝器19之间设置有热泵机组17；
本发明实施例的改进点在于在热泵蒸发器20、冷凝器19之间串联连接有一组深度除湿装置，该深度除湿装置能够实现循环除湿和再生，使得从热泵蒸发器20排出的湿热空气能够不间断得进行除湿操作。
由于现有的干燥除湿系统在干燥后期，干燥室内湿度相对较低，除湿不彻底，使得再次进入干燥室的热空气湿度与干燥室内湿度相当，很难再达到除湿以回收余热的目的，因此，本发明实施例通过能够实现循环除湿和再生的深度除湿装置，将干燥室排出的尾气能够在原有设备的基础上进一步除湿，从而使得除湿更加彻底，使得进入干燥室的热空气湿度与干燥室内湿度差别明显，因此，提高了干燥室回收余热的效率。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，提出了一种深度除湿装置的具体结构：既该深度除湿装置包括两个相互并联、结构相同的硅胶除湿/再生室，分别为第一硅胶除湿/再生室5、第二硅胶除湿/再生室6；在第一硅胶除湿/再生室5、第一硅胶除湿/再生室6内均填充有硅胶；
所述第一硅胶除湿/再生室5内部设置有第一换热管7，并且在该第一硅胶除湿/再生室5上设置有将内部湿气排出的第一排气孔9；所述第二硅胶除湿/再生室6内部设置有第二换热管8，并且在该第二硅胶除湿/再生室6上设置有将内部湿气排出的第二排气孔10；
两个并联的第一换热管7、第二换热管8通过空气管路25与加热装置实现串联，以对换热管7、换热管8进行加热出去硅胶内部的水分。
本实施例提供的干燥除湿系统，通过两个相互并联、结构相同的硅胶除湿/再生室，实现了对干燥室排出的尾气进行深度的除湿操作。
此外，硅胶除湿/再生单元中的硅胶可以反复利用，不仅能够满足高湿度干燥环境中除湿的要求，降低了热泵除湿负担。
实施例3：
本实施例在实施例2的基础上，提出了一种干净、绿色的加热方式，既所述加热装置利用太阳能空气集热器1实现，所述太阳能空气集热器1的进口与出口之间通过空气管路25与所述两个并联的第一换热管7、第二换热管8实现串联。
本实施例通过太阳能空气集热器为硅胶再生提供热能，使得供热的渠道更加环保，符合当代社会发展的需求。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上，还对加热装置进行了改进，即：在空气管路25上还串联有储热箱2，储热箱2内填充有储热材料3。所述的储热箱2中储热材料3为石蜡，所述石蜡为玻璃瓶封装形式。
本实施例通过太阳能空气集热器为硅胶再生提供热能，并将其余热量储存在储热箱内，以备夜晚或无太阳时辅助加热空气使用，保证热能稳定供给，在除湿的同时多级加热了尾气。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上，对储热箱内部的热量进行了再次的有效利用，既：在储热箱2内分布有热管4，热管4的蒸发段位于储热箱2内，冷凝段在储热箱2外。
本实施例提供的热风干燥系统，通过冷凝段可以对需要热量的地方提供热能；而对于本申请来说，最好的二次使用热能的方式就是将干燥室排出的尾气再度进行加热，既：所述冷凝段设置在尾气管路24内，用于给除湿后的尾气进行再度加热。
实施例6：
若有些干燥时段需要更高的温度，尾气管路也可在干燥室进口前设置辅助加热器22，既：在干燥室23的进风口与冷凝器19之间的尾气管路24上还设置有辅助加热器22。
此外，本申请为了提高加热装置对硅胶的除湿效率，所述第一硅胶除湿/再生室5、第一硅胶除湿/再生室6内填充的硅胶为孔硅胶。所述第一换热管7、第二换热管8为蛇管。
下面结合图1对本发明提供的干燥系统进行系统的阐述：
参照图1，本发明提供的多模式除湿太阳能辅助热泵干燥系统，包括干燥室23、通过空气管道连接于干燥室排风口与进风口之间的热泵蒸发器20、冷凝器19，干燥室出口设有第二风机16、换热器21，还包括两个相互并联、结构相同的第一硅胶除湿/再生器5和第二硅胶除湿/再生器6，一个除湿，另一个加热再生。第一硅胶除湿/再生器5和第二硅胶除湿/再生器6分别包括上部的第一排气孔9和第二排气孔10、内部设有充分接触的硅胶和第一换热管7、硅胶和第二换热管8；干燥室的排风口经过尾气管路24与第一硅胶除湿/再生器5和第二硅胶除湿/再生器6串联，硅胶除湿/再生室出口再与干燥室进风口串联；太阳能空气集热器1的出口通过空气管路25与两个并联的第一换热管7、第二换热管8串联，空气管路25从储热箱2经过，将热量传输给储热箱后回到太阳能空气集热器1；储热箱2中填充有储热材料3，下部还分布有热管4；尾气管路24分支处、空气管路25分支处和硅胶除湿/再生室的第一排气孔9和第二排气孔10均安装有电磁阀。
高温高湿的干燥室尾气通过尾气管路24经过换热器21、蒸发器20初步除湿，后被送入硅胶除湿单元进行再次吸附除湿。同时，太阳能空气集热器1可对另一硅胶除湿单元再生，并将其余热量储存在储热箱2内，以备夜晚或无太阳时加热尾气使用。储存在储热箱2内热通过热管4传递，热管4的蒸发段位于储热箱2内，冷凝段在储热箱体外，除湿后的尾气再通过冷凝器19、储热箱热管4的冷凝段进行加热，得到高温干燥气体后送入干燥室内。作为备选方案，若有些干燥时段需要更高的温度，尾气管路也可在干燥室进口前设置辅助加热器22。
初始阶段，干燥室中的空气作为热泵机组17工作的低温热源，工质在蒸发器20吸收空气的热量，吸热后的工质由液态变为气态，进入到冷凝器19放出热量，热空气在干燥室23内循环，逐步使得干燥室内温度升高。物料干燥的过程中不断释放水分，尾气随着尾气管路24逐次经过换热器21、蒸发器20初步除湿，后被送入硅胶除湿单元进行再次吸附除湿，除湿后的低湿尾气再依次经过换热器21、冷凝器19和热管4三重加热，变成高温干燥气体后送入干燥室内，若有些干燥时段需要更高的温度，尾气管路也可在干燥室进口前设置辅助加热器22，最后再次进入干燥室23循环热风干燥过程。
为了实现硅胶吸附除湿后重复利用，采用太阳能空气集热器1为硅胶再生提供热量，其工质空气的循环过程为：先打开第三电磁阀13，关闭第一排气孔9的电磁阀和第一电磁阀11，干燥室23中的高温高湿气体在第二风机16作用下，经过换热器21把热量收集后，再依次经过蒸发器20和硅胶双重除湿。如果热量还不足，可采用辅助加热22。高温低湿空气经尾气管路24送入干燥室23内。
白天时，打开第二排气孔10上的电磁阀、第二电磁阀12，关闭第四电磁阀14，启动第一风机15，太阳能空气集热器1加热工质空气，热空气通过换热管8加热第二硅胶除湿/再生器6中的硅胶，硅胶里面的水蒸气从第二排气孔10排出，达到再生。热空气经过储热箱2，加热储热材料3储存热能后，回到太阳能空气集热器1参与下次循环，储热材料可以为相变材料或显热储热材料。
当第一硅胶除湿/再生器5中的硅胶达到饱和时，关闭第二电磁阀12、第二排气孔10的电磁阀，打开第四电磁阀14。将湿空气切换到第二硅胶除湿/再生器6进行除湿。同时关闭第三电磁阀13，打开第一排气孔9的电磁阀，使第一硅胶除湿/再生器5被加热再生。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种热风干燥系统，包括干燥室(23)，干燥室(23)的排风口与进风口之间通过尾气管路(24)连通，在该尾气管路(24)上依次安装有换热器(21)、热泵蒸发器(20)、冷凝器(19)，在热泵蒸发器(20)、冷凝器(19)之间设置有热泵机组(17)，其特征在于，在热泵蒸发器(20)、冷凝器(19)之间串联连接有一组深度除湿装置，该深度除湿装置能够实现循环除湿和再生，使得从热泵蒸发器(20)排出的湿热空气能够不间断得进行除湿操作。
2.根据权利要求1所述的热风干燥系统，其特征在于，所述深度除湿装置包括两个相互并联、结构相同的硅胶除湿/再生室，分别为第一硅胶除湿/再生室(5)、第二硅胶除湿/再生室(6)；在第一硅胶除湿/再生室(5)、第一硅胶除湿/再生室(6)内均填充有硅胶；
所述第一硅胶除湿/再生室(5)内部设置有第一换热管(7)，并且在该第一硅胶除湿/再生室(5)上设置有将内部湿气排出的第一排气孔(9)；所述第二硅胶除湿/再生室(6)内部设置有第二换热管(8)，并且在该第二硅胶除湿/再生室(6)上设置有将内部湿气排出的第二排气孔(10)；
两个并联的第一换热管(7)、第二换热管(8)通过空气管路(25)与加热装置实现串联，以对第一换热管(7)、第二换热管(8)进行加热除去硅胶内部的水分。
3.根据权利要求2所述的热风干燥系统，其特征在于，所述加热装置为太阳能空气集热器(1)，所述太阳能空气集热器(1)的进口与出口之间通过空气管路(25)与所述两个并联的第一换热管(7)、第二换热管(8)实现串联。
4.根据权利要求2所述的热风干燥系统，其特征在于，在空气管路(25)上还串联有储热箱(2)，储热箱(2)内填充有储热材料(3)。
5.根据权利要求4所述的热风干燥系统，其特征在于，在储热箱(2)内分布有热管(4)，热管(4)的蒸发段位于储热箱(2)内，冷凝段在储热箱(2)外。
6.根据权利要求5所述的热风干燥系统，其特征在于，所述冷凝段设置在尾气管路(24)内，用于给除湿后的尾气进行再度加热。
7.根据权利要求1-6任一所述的热风干燥系统，其特征在于，在干燥室(23)的进风口与冷凝器(19)之间的尾气管路(24)上还设置有辅助加热器(22)。
8.根据权利要求2-6所述的热风干燥系统，其特征在于，所述第一硅胶除湿/再生室(5)、第一硅胶除湿/再生室(6)内填充的硅胶为孔硅胶。
9.根据权利要求2-6任一所述的热风干燥系统，其特征在于，所述第一换热管(7)、第二换热管(8)为蛇管。
10.根据权利要求4所述的热风干燥系统，其特征在于，所述的储热箱(2)中储热材料(3)为石蜡，所述石蜡为玻璃瓶封装形式。
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