CN113503727A - 一种基于电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统 - Google Patents

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王宸
孙兴
张宸熙
郑菲菲
刘坤
韩柏
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Abstract

本发明涉及一种基于电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统，通过采用热管换热器的方法，将干燥塔排出的尾气中大量的热能用来给进气的冷空气加热，这样，便将尾气中大量的余热回收利用起来，也符合国家节能减排的基本方针。接着采用管道式电磁加热的方法，将经过换热后的70℃的气体加热到250℃，即可开始喷雾干燥。本发明的利用热管换热器和管道式电磁感应加热相结合的喷雾干燥余热回收系统换热速度快，节约成本，大大的提高了尾气的余热利用率，实现节能减排。为喷雾干燥工艺提供了新的余热回收优化方法。

Description

一种基于电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统
技术领域
本发明涉及一种基于热管余热回收技术，特别是涉及一种基于电磁加热技术与热管余热回收技术相结合的喷雾干燥系统。
背景技术
喷雾干燥工艺在工业中应用广泛，尾气经除尘后直接排放，其中大量的热量就会被浪费。热管技术对工业废气进行回收再利用，加上电磁加热后，更好的控制温度，更高效的加热率，可以更好的实现节能减排。
发明内容
为了提高尾气中热能的回收利用，更好的做到节能减排，本发明的目的是提出一种基于电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统，通过以下技术方案来实现：
（1）干燥塔作用后的尾气经过二次除尘后依旧存在着大量的能量和热，通过热管换热系统将空气与高温混合气体进行换热，换热后的尾气经旋风除尘器排出；
（2）换热后的空气温度来到了70℃，再通过管道式电磁加热系统使其加热至干燥塔要求的250℃，再通过干燥塔进行干燥处理，以此循环；
（3）被回收回来的能量继续以热能的形式加入到整个干燥系统中。
进一步地，电磁加热管道内部的入口及出口处分别安装了温度传感器，实时监测管道内气体的温度，以保证达到喷雾干燥的要求。
如上所述，本发明提供的一种基于电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统，本发明的效果：
本发明的电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统根据干燥塔温度要求，音速极限和携带极限自主设计了热管相应尺寸，还通过电磁感应原理设计了电磁感应加热电路，通过采用单片机控制电路的方法保证电磁加热的安全性。本设计的基于电磁加热及热管换热器的喷雾干燥余热回收系统换热速度快，成本低，运行安全，效率高，大幅度的提高了喷雾干燥尾气中的余热利用率，解决了喷雾干燥过程中余热浪费的现象。
附图说明
图1为本发明的方案流程图；
图2为热管计算区域示意图；
图3为电磁加热的主电路图；
图4为电磁加热控制流程图。
图中1为管壳外径，2为管壳内径，3为翅片外径，4为翅片。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本发明的其他优点和功效，相关领域的科研人员可以通过本说明书很容易地了解。本发明的具体实施方式可以是多种多样的，可以有其他的实施方式和应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
图1所示的是本发明的方案流程图。如图2所示，首先，计算出烟气的定性温度来确定是否在热管的工作温度允许的范围之内。通过对热管的音速极限和携带极限两重要极限的计算，确定了热管管径必须大于13mm。根据公式，计算得出管壳的厚度为0.936mm2，管壳外径26mm。根据资料查得，翅片的高度为热管管径的一半，确定管壳内径为23mm，翅片外径50mm，翅片高度14mm，翅片厚度1mm，翅片间距为4mm。其次，将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距为70mm。最后确定热管的热侧管长为1.56m，迎风面管数为26根，烟气侧总传热面积为65.9m2，热管的总根数为560根，排数为26排。
图3是电磁加热的主电路，主电路的设计是通过整流电路将380V工频三相交流电压整流为直流电压，然后通过三菱公司的M57962L的IGBT驱动电路将其逆变为两相交流电压。逆变后交流电的频率及输出占空比通过中央控制板及IGBT驱动板来调节。图4是电磁加热主电路的控制流程图。电磁加热用DN159的10号无缝钢管，在钢管外层敷设感应线圈并设置保温层，钢管内层置挡流板，这样设置的目的是利于能量之间的交换。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。

Claims (2)

1.一种基于电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统，具体包括如下步骤：
步骤一：设计了相应尺寸的翅片式热管换热器对尾气与冷空气换热，回收余热；
步骤二：通过管道式电磁加热对换热后的空气进行加热，加热到干燥塔工作温度；
步骤三：干燥后的尾气经换热后将通入旋风除尘器后排出处理。
2.根据权利要求1所述一种基于电磁加热及热管余热回收的喷雾干燥系统，其特征在于：根据喷雾干燥塔的排烟温度，重要极限对热管温度进行了具体的尺寸设计，再配合上管道式电磁加热系统，更高效，更环保，更安全。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201326786A (zh) * 2011-12-21 2013-07-01 China Steel Corp 熱管測試設備之加熱器規格的設計方法
CN103279593A (zh) * 2013-04-26 2013-09-04 中山大学 一种计算机分析热管性能的方法
CN208511884U (zh) * 2018-07-20 2019-02-19 斯必克（上海）流体技术有限公司 一种具备气气换热器的喷雾干燥系统
CN110345787A (zh) * 2019-07-24 2019-10-18 西安交通大学 一种用于一体化高温碱金属热管的设计方法
CN212680933U (zh) * 2020-07-14 2021-03-12 洛阳莱茵希德特种材料有限公司 一种超细氢氧化铝加工用具有余热回收功能的喷雾干燥机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201326786A (zh) * 2011-12-21 2013-07-01 China Steel Corp 熱管測試設備之加熱器規格的設計方法
CN103279593A (zh) * 2013-04-26 2013-09-04 中山大学 一种计算机分析热管性能的方法
CN208511884U (zh) * 2018-07-20 2019-02-19 斯必克（上海）流体技术有限公司 一种具备气气换热器的喷雾干燥系统
CN110345787A (zh) * 2019-07-24 2019-10-18 西安交通大学 一种用于一体化高温碱金属热管的设计方法
CN212680933U (zh) * 2020-07-14 2021-03-12 洛阳莱茵希德特种材料有限公司 一种超细氢氧化铝加工用具有余热回收功能的喷雾干燥机

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