CN202141304U - 管束干燥机尾汽—热风转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械装置，即一种管束干燥机尾汽—热风转换装置，其特点是：管束干燥机的尾汽排气口(1)接入尾汽回收罐(2)，尾汽回收罐(2)上部接入进水管(5)，进水管(5)在罐内接有喷淋头(3)，尾汽回收罐(2)上端设有排气管(4)，下部接出输热管(6)，输热管(6)的另一端接用热器。其有益效果是：管束干燥机的尾汽通过喷淋水雾留下热量和水，排出不凝气体，从而改善了换热性能，降低了腐蚀性，成为可利用热源，加之罐体较大，储能作用突出，可为用热器提供稳定热源，特别适于湿淀粉气流干燥的空气预热，节能降耗效果突出，经济效益和环保效益十分显著，且构思巧妙、结构简单、性能可靠，使传统的淀粉生产技术发生了重大进步，应用前景十分可观。

Description

管束干燥机尾汽—热风转换装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械装置，即一种管束干燥机尾汽-热风转换装置。 

背景技术

管束干燥机是一种以蒸汽为热源的干燥设备，在玉米淀粉生产中主要用于胚芽、渣皮和蛋白粉的干燥处理。在干燥过程中，管束干燥机要排放大量近100℃的尾汽，是淀粉生产中温度最高、可利用价值最大的一部分废汽。据统计，年产10万吨玉米淀粉的企业，仅管束干燥机排放的尾汽就达43700吨，按国内蒸汽平均价格120-200元/吨计算，考虑尾汽温度低于蒸汽而取其下限120元/吨，价值524万元，相当于每吨淀粉丢失50元。为了回收利用管束干燥机尾汽，有的企业将这部分尾汽用于多效蒸发器的前级，对被蒸发物料进行预热处理，但节能效果并不明显。其原因是：尾汽在运行过程中参入一些不凝气体，由Dalton气体分压定理可知，在换热容器中，蒸汽外围压力低于内部压力，特别是当外围蒸汽与换热壁面出现热交换时压力更会降低，而不凝气体恰恰相反，外围压力高于内部压力，因而不凝气体在换热界面不断积累，将蒸汽团围在中间，阻碍蒸汽与换热壁面的接触，由于空气的换热速率远低于换热壁面，导致热交换难以进行。据有关研究证明：水蒸汽中即使有1％的空气，也会使蒸汽的冷凝传热系数降低60％(见《化工设备设计全书》换热器分册43页)。不凝气体不仅阻碍尾汽的热能输出，而且还会增加蒸汽的溶氧成分，对换热装置具有很强的腐蚀作用，加大换热设备的成本，使管束干燥机尾汽的利用受到限制。可见，要提高管束干燥机尾汽的热交换性能，降低其腐蚀作用，必须尽量减少其中的不凝气体。可是，不凝气体混合在尾汽当中，很难分离出去。因此，目前大多数淀粉企业都将这部分废汽直接排放在大气中，造成能源浪费和环境破坏。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够去除管束干燥机尾汽中的不凝气体，改善其换热性能，降低其腐蚀作用，进而回收和利用管束干燥机尾汽的热量，节能减排，降低生产成本、避免环境污染的管束干燥机尾汽回收利用设备。 

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特点是：管束干燥机的后面加设一种尾汽回收罐，管束干燥机的尾汽排放口接入尾汽回收罐，尾汽回收罐上部接入进水管，进水管在罐内接有喷淋头，尾汽回收罐的喷淋头上方设有排气管，下部接出输热管，输热管的另一端接空气预热器。 

所说的尾气回收罐内喷淋头的下面安装具有许多通透孔隙的缓流层。 

所说的喷淋头和缓流层之间设有雾化区。 

所说的空气预热器的一侧接所说的输热管，另一侧接排水管。 

所说的空气预热器的排水管另一端接尾汽回收罐的进水管。 

所说的空气预热器的排水管上还接有出水管。 

在所说的尾汽回收罐的下部或输热管上还接有余热管。 

所说的空气预热器接气流干燥机。 

所说的空气预热器接滚筒干燥机。 

所说的空气预热器接喷雾干燥机。 

本实用新型的有益效果是：管束干燥机的尾汽通过喷淋水雾留下热量和水，排出不凝气体，从而改善了换热性能，降低了腐蚀性，成为可利用热源，特别适于湿淀粉气流干燥的空气预热，节能降耗效果突出，经济效益和环保效益十分显著，且具有构思巧妙、结构简单、性能可靠等优点，应用前景十分可观。 

附图说明

图1是第一种实施例的主视图； 

图2是第二种实施例的主视图； 

图3是第三种实施例的主视图； 

图4是第四种实施例的主视图。 

图中可见：管束干燥机尾汽排放口1，尾汽回收罐2，喷淋头3，排气管4，进水管5，输热管6，缓流层7，空气预热器8，加热器9，喂入口10，气流干燥机11，废气口12，排水管13，出水管14，余热管15。 

具体实施方式

本实用新型的总的构思是在管束干燥机尾汽排放口后面加装尾气回收罐，并且在罐内设有喷淋头，使尾汽在水雾中通过，将其中的不凝气体排出，回收热量和水用于其他用热器。下面仅列举六个实施例。 

第一种实施例：如图1所示，在管束干燥机的后面增加一个尾汽回收罐(2)，管束干燥机的尾汽排气放(1)接入尾汽回收罐(2)的下部，尾汽回收罐(2)上部接有进水管(5)，进水管(5)进入罐内并装有多个喷淋头(3)。尾汽回收罐(2)上端设有排气管(4)，下部设有输热管(6)，输热管(6)接入空气预热器的一侧，空气预热器的另一侧接出排水管。工作时，开通进水管(5)，喷淋头(3)向下喷出水雾，管束干燥机的尾汽进入罐内后与水雾相逆上行，尾汽中的不凝气体冲出水雾，从排气管(4)排出，蒸汽遇水下落形成热水。实验表明，管束干燥机的尾气温度近100℃，经喷淋后得到温度达80℃以上的热水。热水经输热管(6)进入空气预热器，经过与空气进行热交换，再从排水管排出。空气预热器一般有两种形式：一是内有多支风管，空气从中通过，而热水从风管外面通过，即可把管内的空气加热成热风。二是内有多支水管，热水从水管中通过，空气从水管外面通过，同样可以得到热风。由于空气预热器属于常规设备，故不详细说明。这里应当引起重视的是尾汽经过处理而形成的热水不凝气体以及溶氧含量极少，极易与其他介质进行热交换，而且腐蚀性大幅降低，成为一种可用热源，通过空气预热器转换成清洁热风送到各种需要之处。 

第二种实施例：如图2所示，管束干燥机的尾汽排放口(1)与前例一样接入尾汽回收罐(2)的下部。与前例不同的是，在尾汽回收罐(2)里面喷淋头 (3)的下方增加了缓流层(7)。缓流层(7)是一种多空隙多表面的板状筛网构造，其作用是使流体受阻而沿曲折路径通过，以增加相互的接触和交换机会。这里的缓流层(7)的具体结果可选用以下一种： 

1.由多层筛片或筛网制成。 

2.底层为多孔托板，托板上面撒放硬质颗粒。 

3.上层是多孔压板，底层是多孔托板，压板和托板之间散放轻质颗粒。 

对于管束干燥机的尾汽回收来说，缓流层(7)阻尼和雾化交换两种方式各有所长，因此，本例推荐采用两种方式并存的复合结构。即如图2所示，将缓流层(7)与喷淋头(3)拉开距离，形成一个雾化区，这样，尾汽在上升过程中，即可在缓流层(7)辗转，又可在雾化区与水雾交叉活动，从而有更多的触碰交换的机会，形成热水滴下，同时更彻底的释放不凝气体。 

第三种实施例：如图3所示，管束干燥机的尾汽排放口(1)与前例一样接入尾汽回收罐(2)的下部。尾汽回收罐(2)的结构及工作原理与前例相同：有喷淋头(3)、排气管(4)、进水管(5)、输热管(6)、缓流层(7)等部件。与前例不同的是：管束干燥机尾汽经尾汽回收罐(2)回收后用于湿淀粉的干燥过程。具体做法是：空气预热器(8)接气流干燥机(11)前端。在淀粉生产当中，管束干燥机一般用于蛋白粉、胚芽、纤维等副产品的干燥工序，气流干燥机用于湿淀粉的干燥工序。气流干燥机(11)前端设有湿淀粉喂入口(10)和加热器(9)，后面设有废气排放口(12)。空气预热器(8)的下面还设有排水管(13)，可将多余热水送往别处使用。本例在空气预热器(8)的后面增加一个加热器(9)，空气预热器(8)制取的热风如果达不到要求温度则由加热器(9)予以补充，合格的热风与湿淀粉汇合沿管道运行而将湿淀粉干燥。 

第四种实施例：如图4所示，本例在第三种实施例的基础上，又把空气预热器(8)的排水管(13)接到尾汽回收罐(2)的进水管(5)，把经过换热的水作为喷淋用水。此外，在空气预热器(8)的排水管(13)上还接有出水管(14)，在喷淋用水满足时，多余热水即可通过出水管(14)排出。在尾汽回收罐(2) 的下部或输热管(6)上还接有余热管(15)。在罐内的热水出现剩余时，可通过余热管(15)把热水送往其他用热处。当然，也可以通过出水管(14)排出。 

实验证明，上述技术方案的经济效益和减排效果非常显著。其实验结果符合以下计算方法： 

1.计算湿淀粉干燥过程耗蒸汽量：成品淀粉含水13％，则干物质含量X＝100％-13％＝87％，气流干燥前湿淀粉含水量37％，含淀粉量Y＝100％-37％＝63％，则每吨成品淀粉的湿重量Z＝X/Y＝0.87/0.63＝1.381吨；则每吨成品淀粉的气流干燥机脱水量W＝Z-1＝1.381-1＝0.381吨，按照脱水1吨耗蒸汽量E＝1.9吨的统计指标，则每生产1吨淀粉耗气量Q＝WE＝0.381×1.9＝0.7329吨。(蒸汽温度＝130-150℃) 

2.计算生产1吨淀粉的副产品管束干燥过程的耗气量：按1吨成品淀粉平均消耗玉米1.49吨计算，纤维、蛋白粉、胚芽收率占玉米总量的25％、含水率13％计算，副产品总量G＝1.49×25％×13％＝0.323吨，干燥前含水率60％，湿重S＝G(1-60％)＝0.323/40％＝0.809吨，干燥脱水量T＝S-G＝0.809-1.49×25％＝0.809-0.372＝0.437吨，按脱水1吨的耗蒸汽量E＝1.4吨的统计指标，则有：生产1吨淀粉的副产品管束干燥过程的耗气量R＝TE＝0.437×1.4＝0.6118吨。(蒸汽温度＝100℃)。 

3.生产1吨淀粉的副产品管束干燥过程的耗气量与每生产1吨淀粉耗气量之比＝R/Q＝0.6118/0.7329＝83％，即管束干燥尾气能够满足湿淀粉干燥用气量的83％，生产1吨淀粉仅需补充0.7329-0.6118＝0.1211吨，所补充的蒸汽又可以重复利用，吨淀粉蒸汽减排量＞0.6118吨。在此过程中，80℃的水还要加热到130-150℃，还需要一定的能耗，但由于蒸汽的潜热很大，加热过程所需能耗很小，去掉这部分消耗，湿淀粉干燥成本仍可降低50％以上。 

第五种实施例：管束干燥机的尾汽排放口(1)与前例一样接入尾汽回收罐(2)的下部。尾汽回收罐(2)的热水通过空气预热器(8)制取热风，不同的是，产生的热风接入滚筒干燥机，进行干燥作业。 

第六种实施例：管束干燥机的尾汽排放口(1)与前例一样接入尾汽回收罐(2)的下部。尾汽回收罐(2)的热水通过空气预热器(8)制取热风。不同的是，产生的热风接入喷雾干燥机，进行干燥作业。此例说明管束干燥机的尾汽回收后的用途是很多的。 

Claims (10)

1.一种管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：管束干燥机的后面加设一种尾汽回收罐(2)，管束干燥机的尾汽排放口接入尾汽回收罐(2)，尾汽回收罐(2)上部接入进水管(5)，进水管(5)在罐内接有喷淋头(3)，尾汽回收罐(2)的喷淋头(3)上方设有排气管(4)，下部接出输热管(6)，输热管(6)的另一端接空气预热器(8)。

2.根据权利要求1所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的尾气回收罐(2)内喷淋头(3)的下面安装具有许多通透孔隙的缓流层(7)。

3.根据权利要求2所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的喷淋头(3)和缓流层(7)之间设有雾化区。

4.根据权利要求1所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的空气预热器(8)的一侧接所说的输热管(6)，另一侧接排水管(13)。

5.根据权利要求4所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的空气预热器(8)的排水管(13)另一端接尾汽回收罐(2)的进水管(5)。

6.根据权利要求5所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的空气预热器(8)的排水管(13)上还接有出水管(14)。

7.根据权利要求1所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：在所说的尾汽回收罐(2)的下部或输热管(6)上还接有余热管(15)。

8.根据权利要求1所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的空气预热器(7)接气流干燥机(11)。

9.根据权利要求1所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的空气预热器接滚筒干燥机。

10.根据权利要求1所述的管束干燥机尾汽-热风转换装置，其特征在于：所说的空气预热器接喷雾干燥机。 

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