CN111249867A - 一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，涉及尾气再生涉及领域，包括第一塔体、第二塔体和鼓风机，所述第一塔体下端连接有第一进气管，上端连接有第一排气管，所述第二塔体上端连接有第二进气管，下端连接有第二排气管，所述第二进气管与所述第二塔体上端之间依次安装有散热器、发热管、回气阀门，实现加热吹冷流程走向仅进行了加热器和散热器之间的运行切换，以及鼓风机控制阀门的控制，大大简化了运行的流程，使设备的制作更加的通俗易懂，且吹冷也使用内部干燥后的空气在散热器中换热冷却后再吹冷吸附剂，防止了吸附剂的预载现象，保证吸附穿透时间变长，露点更稳定。
Description
技术领域
本发明涉及尾气再生涉及领域，尤其是一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机。
背景技术
新型的零耗气鼓风热吸附式干燥机同样基于鼓风机作为动力再生气源，将环境空气加热至吸附剂所需求的再生脱附温度，然后将水分脱附。在外加热脱附过程中，一般传统的做法都是将再生尾气排出机体之外，而忽视了这部分热量所损失的能耗，据统计，这部分再生尾气的热量占整个加热再生能耗的15％-30％，如能将其回收利用，在大量用气的项目中，其节能空间是相当客观的，因此有必要提供一种将这部分能量回收利用，减小能耗的损失的吸附式干燥机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，包括第一塔体、第二塔体和鼓风机，所述第一塔体下端连接有第一进气管，上端连接有第一排气管，所述第二塔体上端连接有第二进气管，下端连接有第二排气管，所述第二进气管与所述第二塔体上端之间依次安装有散热器、发热管、回气阀门，所述第二排气管与所述第二塔体下端之间依次安装有鼓风机控制阀门、回收阀门、排热阀门，所述鼓风机控制阀门与所述鼓风机相连通。
作为本发明进一步的技术方案，所述第一进气管上设置有第一进气阀门，所述第一排气管上设置有第一单向排气阀。
作为本发明进一步的技术方案，该第一进气阀门与所述排热阀门之间连通有第一分流管，所述第一分流管靠所述第一进气阀门一端安装有第二进气阀，所述第一分流管靠所述排热阀门一端安装有第二截止阀。
作为本发明进一步的技术方案，该第一进气阀门与所述第一塔体之间连通有第二分流管，所述第二分流管上安装有第三进气阀和第一截止阀。
作为本发明进一步的技术方案，所述第一排气管和所述第二进气管之间连通有第三分流管，所述第三分流管上安装有第四进气阀、第五进气阀、第三截止阀和第四截止阀。
本发明的有益效果是：实现加热吹冷流程走向仅进行了加热器和散热器之间的运行切换，以及鼓风机控制阀门的控制，大大简化了运行的流程，使设备的制作更加的通俗易懂，且吹冷也使用内部干燥后的空气在散热器中换热冷却后再吹冷吸附剂，防止了吸附剂的预载现象，保证吸附穿透时间变长，露点更稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：第一塔体1、第二塔体2、第一进气管3、鼓风机4、第一排气管5、第二进气管6、第二排气管7、第一进气阀门8、第一单向排气阀9、散热器10、发热管11、回气阀门12、鼓风机控制阀门13、回收阀门14、排热阀门15、第一分流管16、第二进气阀17、第二截止阀18、第二分流管19、第三进气阀20、第一截止阀21、第三分流管22、第四进气阀23、第五进气阀24、第三截止阀25、第四截止阀26。
具体实施方式
下面结合附图与优选的实施例对本发明的实施方式进行说明。
请参阅图1结合所示，一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，包括第一塔体1、第二塔体2和鼓风机4，所述第一塔体1下端连接有第一进气管3，上端连接有第一排气管5，所述第二塔体2上端连接有第二进气管6，下端连接有第二排气管7，所述第二进气管6与所述第二塔体2上端之间依次安装有散热器10、发热管11、回气阀门12，所述第二排气管7与所述第二塔体2下端之间依次安装有鼓风机控制阀门13、回收阀门14、排热阀门15，所述鼓风机控制阀门13与所述鼓风机4相连通，所述第一进气管3上设置有第一进气阀门8，所述第一排气管5上设置有第一单向排气阀9，在所述第一塔体1、第二塔体2实现加热再生过程是这样的：湿压缩空气从第一进气管3进入，经过第一进气阀门8进入第一塔体1吸附，然后从第一排气管5经过第一单向排气阀9排出，同时吸附剂已饱和的第二塔体2进行加热再生，首先所述鼓风机4启动，将环境空气和回收的再生尾气同时送入第二进气管6内，关闭散热器10，启动发热管11，在发热管作用下加热至150-180℃左右，将水分不断通过加热使其传质速度加快，然后至水分完全脱附，开启回气阀门12，将加热后的气体重新通入第二塔体2内，流出第二排气管7经过排热阀门15、回收阀门14、鼓风机控制阀门13后，由鼓风机4排出；对于在所述第一塔体1、第二塔体2实现吹冷过程是这样的：饱和的第一进气管3进入，经过第一进气阀门8进入第一塔体1吸附，然后从第一排气管5经过第一单向排气阀9排出，加热再生通过尾气温度的设置指标完成后，所述发热管11停止加热，散热器10开始运行，下一步进行吹冷，将吸附剂冷吹至最佳吸附温度，再开启回气阀门12，将冷吹后的气体重新通入第二塔体2内，流出第二排气管7经过排热阀门15、回收阀门14，流入鼓风机4，如此实现加热吹冷流程走向仅进行了加热器和散热器之间的运行切换，以及鼓风机控制阀门的控制，大大简化了运行的流程，使设备的制作更加的通俗易懂，且吹冷也使用内部干燥后的空气在散热器中换热冷却后再吹冷吸附剂，防止了吸附剂的预载现象，保证吸附穿透时间变长，露点更稳定。
其中，对于能耗计算分析(理论证明数据)
已知以100Nm3/min，饱和进气温度38℃，进气表压0.7MPa。假如周期时间为12H，切换时间为6H。要求压力露点为-40℃。如下做一个能耗分析说明：
首选明确鼓风热吸附式干燥机加热再生需要的热量无外乎来自于四点：
1、水分周期时间内脱附需要的热量Q1；
2、吸附剂需要的热量Q2；
3、结构筒体需要的热量Q3；
4、损失的热量Q4，分为筒体与外界的热辐射损失Qa与再生尾气的排出的热量Qb所以：Q总＝Q1+Q2+Q3+Q4；
从上述已知条件可算出每小时需要脱附的水分为39.6kg(不做详细计算说明)，所以可以算出：
1、Q1＝39.6×6×2900＝689040KJ........................(已知水分的脱附热为2900kJ/kg)；
已知吸附剂的比热是0.9kJ/kg.℃，单塔填料为1900kg，平均温升95℃。
2、Q2＝0.9×1900×95＝162450KJ；
已知结构钢筒体的比热按Q235碳钢0.48kJ/kg.℃，塔自重840kg，平均温升95℃。
3、Q3＝0.48×840×95＝38304KJ；
热损失可分为环境与筒体的换热损失和再生尾气的热损失。已知鼓风机的选型风量为1320m3/h，定压比热按1.01kJ/kg.℃，密度为1.2kg/m3，再生气的平均温升为25℃。
4、Qa＝1.01×1.2×1320×35＝55994KJ；
Qb是筒体与外界温度的辐射造成的热损失，再生时间为3.5小时。根据牛顿冷却方程可求得：
Qb＝0.9×20.4×3.14×1.2×2.3×[(273+130/100)^4-(273+35/100)^4]×3.5＝96901KJ；
ε..........................吸附塔外表面的黑度系数(查表为0.9)；
A..........................吸附塔的外表面积(A＝3.14*1.2*1.3)；
C0.........................黑体辐射系数(查表20.4KJ/m2.K4.h)；
T1.........................吸附塔外表面的平均温度K；
T0.........................环境温度K；
Tz.........................加热再生时间(h)；
总结：可得出总需要的热量Q总＝Q1+Q2+Q3+Qa+Qb；
Q总＝689040+162450+38304+55994+96901＝1042689KJ；
Q4＝Qa+Qb＝39996+96901＝152895KJ；
损失的热量占有率：Q4/Q总＝152895/1042689＝15％；
Q4/(3600*3.5)＝152895/(3600*3.5)＝12KW。
因此，所以尾气回收后可每小时节约12KW的功耗，此处理量越大，其节能空间更大。
进一步的，该第一进气阀门8与所述排热阀门15之间连通有第一分流管16，所述第一分流管16靠所述第一进气阀门8一端安装有第二进气阀17，所述第一分流管16靠所述排热阀门15一端安装有第二截止阀18，该第一进气阀门8与所述第一塔体1之间连通有第二分流管19，所述第二分流管19上安装有第三进气阀20和第一截止阀21，所述第一排气管5和所述第二进气管6之间连通有第三分流管22，所述第三分流管22上安装有第四进气阀23、第五进气阀24、第三截止阀25和第四截止阀26，在常态下可打开实现分流，提高安全性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，包括第一塔体(1)、第二塔体(2)和鼓风机(4)，其特征在于，所述第一塔体(1)下端连接有第一进气管(3)，上端连接有第一排气管(5)，所述第二塔体(2)上端连接有第二进气管(6)，下端连接有第二排气管(7)，所述第二进气管(6)与所述第二塔体(2)上端之间依次安装有散热器(10)、发热管(11)、回气阀门(12)，所述第二排气管(7)与所述第二塔体(2)下端之间依次安装有鼓风机控制阀门(13)、回收阀门(14)、排热阀门(15)，所述鼓风机控制阀门(13)与所述鼓风机(4)相连通。
2.根据权利要求1所述一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，其特征在于，所述第一进气管(3)上设置有第一进气阀门(8)，所述第一排气管(5)上设置有第一单向排气阀(9)。
3.根据权利要求1所述一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，其特征在于，该第一进气阀门(8)与所述排热阀门(15)之间连通有第一分流管(16)，所述第一分流管(16)靠所述第一进气阀门(8)一端安装有第二进气阀(17)，所述第一分流管(16)靠所述排热阀门(15)一端安装有第二截止阀(18)。
4.根据权利要求1所述一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，其特征在于，该第一进气阀门(8)与所述第一塔体(1)之间连通有第二分流管(19)，所述第二分流管(19)上安装有第三进气阀(20)和第一截止阀(21)。
5.根据权利要求1所述一种新型的节能零耗气鼓风加热吸附式干燥机，其特征在于，所述第一排气管(5)和所述第二进气管(6)之间连通有第三分流管(22)，所述第三分流管(22)上安装有第四进气阀(23)、第五进气阀(24)、第三截止阀(25)和第四截止阀(26)。
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