CN206207969U - 多热源联合干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及多热源联合干燥系统，包括干燥窑、进风管、出风管，还包括空气源热泵系统、太阳能热系统和燃烧热系统；所述空气源热泵系统包括冷凝器、蒸发器、压缩机及相关管路，进风管设置有风机，部分空气被送向蒸发器发热，部分空气送向冷凝器吸热形成烘干风；后续太阳能热系统利用集热器、储水箱和换热器将太阳光热量输送给烘干风，使其二次升温；随后烘干风进入燃烧热系统，由燃烧器三次升温、除尘装置除尘、温度调节装置降温调节后，进入干燥窑用于物料烘干，本系统主要利用空气源和太阳能产生的热量来提供高温风，燃烧热系统用于辅助风温长期稳定，整个系统可以减少或避免消耗矿物燃料，减少排放，更加节能环保。

Description

多热源联合干燥系统

技术领域

本实用新型涉及适用于物料烘干的干燥窑，具体的是利用空气源、太阳能、燃料燃烧等多种供热源的干燥系统。

背景技术

干燥窑的基本原理，是在窑内流通热风，使窑内的物料失水干燥。例如用于型煤的干燥窑，通常以煤为燃料，燃烧产生热量，配合风机形成高温风，将型煤烘干。采用这样的实施方式，不但燃料消耗大，而且造成较大的空气污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种多热源联合干燥系统，能利用空气源和太阳能产生热风，减少或避免消耗矿物燃料，更加节能环保。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

多热源联合干燥系统，包括干燥窑、用于干燥窑进风的进风管和用于干燥窑出风的出风管，还包括空气源热泵系统、太阳能热系统和燃烧热系统；

所述空气源热泵系统包括冷凝器、蒸发器和热泵内循环管道，所述热泵内循环管道将冷凝器和蒸发器串联形成循环回路，热泵内循环管道上设置有节流阀和压缩机，所述进风管设置有第一风机，且进风管连通有空气热源管和干燥气源管，所述空气热源管上设置有第一阀门，空气热源管连接所述蒸发器，用于向热泵内循环管道内的工质提供热能，干燥气源管连接所述冷凝器，用于吸收热泵内循环管道内工质的热能，且输出端接通一次热管；

所述太阳能热系统包括集热器、储水箱和换热器，所述集热器和储水箱由太阳能内循环管串联形成循环回路，所述储水箱和换热器由太阳能外循环管串联形成循环回路，所述太阳能外循环管还设置有泵，所述一次热管通过换热器，用于吸收太阳能外循环管内工质的热能，且输出端接通二次热管；

所述燃烧热系统包括顺序连通的燃烧器、除尘装置和温度调节装置，所述二次热管连通燃烧器进风口，所述温度调节装置出风口接通三次热管，三次热管接通所述干燥窑的进风口。

进一步的，所述温度调节装置包括气体混合仓，所述气体混合仓设置有冷风进管，所述冷风进管设置有第三风机。

进一步的，所述出风管上接通有尾气处理装置。

进一步的，所述尾气处理装置为水池。

进一步的，所述干燥气源管上设置有第二阀门，一次热管上设置有第三阀门，二次热管上设置有第四阀门，三次热管上设置有第五阀门，太阳能内循环管、太阳能外循环管分别设置有阀门，太阳能内循环管设置有泵，二次热管上设置有第二风机，三次热管上设置有第四风机，出风管上设置有第五风机。

进一步的，所述集热器为聚光式集热器，所述换热器的进液口位于底部，出液口位于顶部。

进一步的，所述燃烧器为生物质燃烧器；所述除尘装置为重力式除尘装置。

本实用新型的有益效果是：本多热源联合干燥系统，具有空气源热泵系统、太阳能热系统和燃烧热系统，主要利用空气源和太阳能产生的热量来提供高温风，燃烧热系统产生的热量用于辅助风温长期稳定，整个系统可以减少或避免消耗矿物燃料，减少排放，更加节能环保。

附图说明

图1是本实用新型的多热源联合干燥系统的示意图，图中箭头示出管道内气体流向；

图中附图标记为：冷凝器11、蒸发器12、热泵内循环管道13、压缩机14、节流阀15、集热器21、太阳能内循环管213、储水箱22、太阳能外循环管221、换热器23、燃烧器31、除尘装置32、温度调节装置33、冷风进管331、干燥窑4、尾气处理装置41、进风管51、空气热源管52、干燥气源管53、一次热管54、二次热管55、三次热管56、出风管57、第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74、第五阀门75、第一风机81、第二风机82、第三风机83、第四风机84、第五风机85。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

多热源联合干燥系统，包括干燥窑4、用于干燥窑4进风的进风管51和用于干燥窑4出风的出风管57，还包括空气源热泵系统、太阳能热系统和燃烧热系统；

所述空气源热泵系统包括冷凝器11、蒸发器12和热泵内循环管道13，所述热泵内循环管道13将冷凝器11和蒸发器12串联形成循环回路，热泵内循环管道13上设置有节流阀15和压缩机14，所述进风管51设置有第一风机81，且进风管51连通有空气热源管52和干燥气源管53，所述空气热源管52上设置有第一阀门71，空气热源管52连接所述蒸发器12，用于向热泵内循环管道13内的工质提供热能，干燥气源管53连接所述冷凝器11，用于吸收热泵内循环管道13内工质的热能，且输出端接通一次热管54；

所述太阳能热系统包括集热器21、储水箱22和换热器23，所述集热器21和储水箱22由太阳能内循环管213串联形成循环回路，所述储水箱22和换热器23由太阳能外循环管221串联形成循环回路，所述太阳能外循环管221还设置有泵，所述一次热管54通过换热器23，用于吸收太阳能外循环管221内工质的热能，且输出端接通二次热管55；

所述燃烧热系统包括顺序连通的燃烧器31、除尘装置32和温度调节装置33，所述二次热管55连通燃烧器31进风口，所述温度调节装置33出风口接通三次热管56，三次热管56接通所述干燥窑4的进风口。

如图1所示：本多热源联合干燥系统，具有空气源热泵系统、太阳能热系统和燃烧热系统三个子系统用于提升风温，形成的高温风进入干燥窑4内用于物料烘干。

具体的，第一风机81将空气送入进风管51，随后分别流入空气热源管52和干燥气源管53，流入干燥气源管53的空气为将要进入干燥窑4的烘干风，并在冷凝器11处吸收热量，流入空气热源管52的空气用于在蒸发器12处向烘干风提供热量。

空气热源管52上设置的第一阀门71可以调节进入空气热源管52和干燥气源管53的风量比例，例如第一风机81功率不变的情况下，关小第一阀门71，则进入空气热源管52的风量减少，进入干燥气源管53的风量增加。为更好的控制风量，也可以是还在所述干燥气源管53上设置有第二阀门72，通过第一阀门71和第二阀门72分别控制两根管道的通风量。

空气源热泵系统的冷凝器11和蒸发器12由热泵内循环管道13串联形成循环回路，例如冷凝器11和蒸发器12内设置有盘管、翅片之类的利于换热的管道，热泵内循环管道13将上述管道串联成回路，该回路内流动有热泵工质，例如氟利昂之类的低沸点物质。

空气热源管52连接所述蒸发器12，用于向热泵内循环管道13内的工质提供热能，其连接方式例如可以是空气热源管52在蒸发器12内与盘管或翅片充分接触，实现换热，或者是蒸发器12具有外壳，盘管、翅片位于外壳内，空气热源管52接通外壳，让空气热源管52送来的空气充满整个外壳，与热泵工质进行换热，空气将热量传递给热泵工质，工质蒸发形成低温气体，然后进入压缩机14；压缩机14对工质做功，形成高温高压气体，随后进入冷凝器11；与前述蒸发器12的换热方式同理，在冷凝器11内高温高压工质将热量传递给干燥气源管53提供的空气，即是使烘干风升温，形成一次加热烘干风，并流进一次热管54；高温高压工质放热冷凝后经节流阀15降温降压再次到达蒸发器12进行下一次循环。

太阳能热系统用于吸收太阳光的热量并传递给一次加热烘干风，使其进一步升温。

太阳能热系统包括集热器21、储水箱22和换热器23，所述集热器21和储水箱22由太阳能内循环管213串联形成循环回路，太阳能内循环管213内具有传热工质，例如水、油等具有高比热容的液体，工质在集热器21处吸收太阳光热量升温，形成温差循环，最终储水箱22内的工质温度全部升高形成高温工质。根据情况，也可以在太阳能内循环管213设置泵，利用泵促使工质循环。

随后可以开启太阳能外循环管221的泵，让高温工质循环流经换热器23。优选的可以是所述换热器23的进液口位于底部，出液口位于顶部，促使换热器23内的工质温度上下均匀。

一次热管54在换热器23内与高温工质接触，热量传递给一次热管54内的一次加热烘干风，风温升高形成二次加热烘干风并进入二次热管55。

为便于控制太阳能热系统的工质循环，可以在太阳能内循环管213、太阳能外循环管221分别设置有阀门。

优选的，换热器23内的一次热管54也可以是设计为盘管、翅片等形式，有利于热传递。为提高集热器21吸热效率，可以是所述集热器21为聚光式集热器。

由于空气源热系统的升温效率受环境气温影响，太阳能热系统升温效率受太阳光照影响，两者均不能长期提供稳定热源，因此还设置有燃烧热系统通过燃烧燃料，对二次加热烘干风进行补偿，使风温可以常年、昼夜稳定。

燃烧热系统包括顺序连通的燃烧器31、除尘装置32和温度调节装置33，二次热管55连通燃烧器31进风口，在燃烧器31内与燃料燃烧产生高温烟气，流经除尘装置32除尘后，进入温度调节装置33。燃烧器31可以是采用尾煤或其他燃料，优选的可以是燃烧器31为生物质燃烧器，可以利用秸秆等农作物废料制成的生物质颗粒作为燃料进行燃烧，使本系统更加环保。

除尘装置32可以采用多种形式，例如可以是过滤除尘、静电除尘等，优选的可以是重力式除尘装置。

温度调节装置33用于降低风温、使烘干风温满足条件，例如温度调节装置33可以是容器内设置冷却管，冷却管内流通有冷却液，高温风流经容器，与冷却管接触降温。优选的，可以是所述温度调节装置33包括气体混合仓，所述气体混合仓设置有冷风进管331，所述冷风进管331设置有第三风机83。

开启第三风机83，可以向气体混合仓内吹入冷风，调节风机功率，让适量的冷风进入气体混合仓与除尘后的高温风混合到适宜温度，进入三次热管56，随后输入干燥窑4用于物料烘干，最终形成尾气从出风管57排出。

优选的，可以在所述出风管57上接通有尾气处理装置41，用于吸附尾气中的污染物。尾气处理装置41可以是采用过滤吸附、化学吸附等多种形式，优选的尾气处理装置41可以是水池，即是让尾气通入水池中，污染物被拦截在水中。

为便于分段控制管道内气体的流通，优选的可以是，一次热管54上设置有第三阀门73，二次热管55上设置有第四阀门74，三次热管56上设置有第五阀门75。

为使风管内气体具有足够的流动动力，可以是二次热管55上设置有第二风机82，三次热管56上设置有第四风机84，出风管57上设置有第五风机85，使烘干风按照要求方向流通。

使用本干燥系统，太阳辐照强时，可以开启太阳能外循环管221上的泵，让空气源热泵系统和太阳能热系统发挥主要供热功能，产生符合规定温度的烘干风，燃烧热系统作为辅助系统提供少量热量用于维持风温稳定，在气温高，光照强的地区，甚至可以让燃烧器停止工作，生产接近零排放。

当夜晚或阴雨天，可以关闭太阳能外循环管221上的泵或阀门，让空气源热泵系统和燃烧热系统一起工作加热烘干风，由于空气源热泵系统已经将风温预加热，能减少燃烧器燃料消耗，减少空气污染。而燃烧热系统能长期稳定供热，不易出现故障，即使其他加热子系统停机，也能保障继续生产。

Claims (7)

1.多热源联合干燥系统，包括干燥窑(4)、用于干燥窑(4)进风的进风管(51)和用于干燥窑(4)出风的出风管(57)，其特征在于，还包括空气源热泵系统、太阳能热系统和燃烧热系统；

所述空气源热泵系统包括冷凝器(11)、蒸发器(12)和热泵内循环管道(13)，所述热泵内循环管道(13)将冷凝器(11)和蒸发器(12)串联形成循环回路，热泵内循环管道(13)上设置有节流阀(15)和压缩机(14)，所述进风管(51)设置有第一风机(81)，且进风管(51)连通有空气热源管(52)和干燥气源管(53)，所述空气热源管(52)上设置有第一阀门(71)，空气热源管(52)连接所述蒸发器(12)，用于向热泵内循环管道(13)内的工质提供热能，干燥气源管(53)连接所述冷凝器(11)，用于吸收热泵内循环管道(13)内工质的热能，且输出端接通一次热管(54)；

所述太阳能热系统包括集热器(21)、储水箱(22)和换热器(23)，所述集热器(21)和储水箱(22)由太阳能内循环管(213)串联形成循环回路，所述储水箱(22)和换热器(23)由太阳能外循环管(221)串联形成循环回路，所述太阳能外循环管(221)还设置有泵，所述一次热管(54)通过换热器(23)，用于吸收太阳能外循环管(221)内工质的热能，且输出端接通二次热管(55)；

所述燃烧热系统包括顺序连通的燃烧器(31)、除尘装置(32)和温度调节装置(33)，所述二次热管(55)连通燃烧器(31)进风口，所述温度调节装置(33)出风口接通三次热管(56)，三次热管(56)接通所述干燥窑(4)的进风口。

2.如权利要求1所述的多热源联合干燥系统，其特征在于，所述温度调节装置(33)包括气体混合仓，所述气体混合仓设置有冷风进管(331)，所述冷风进管(331)设置有第三风机(83)。

3.如权利要求1所述的多热源联合干燥系统，其特征在于，所述出风管(57)上接通有尾气处理装置(41)。

4.如权利要求3所述的多热源联合干燥系统，其特征在于，所述尾气处理装置(41)为水池。

5.如权利要求1所述的多热源联合干燥系统，其特征在于，所述干燥气源管(53)上设置有第二阀门(72)，一次热管(54)上设置有第三阀门(73)，二次热管(55)上设置有第四阀门(74)，三次热管(56)上设置有第五阀门(75)，太阳能内循环管(213)、太阳能外循环管(221)分别设置有阀门，太阳能内循环管(213)设置有泵，二次热管(55)上设置有第二风机(82)，三次热管(56)上设置有第四风机(84)，出风管(57)上设置有第五风机(85)。

6.如权利要求1所述的多热源联合干燥系统，其特征在于，所述集热器(21)为聚光式集热器，所述换热器(23)的进液口位于底部，出液口位于顶部。

7.如权利要求1所述的多热源联合干燥系统，其特征在于，所述燃烧器(31)为生物质燃烧器；所述除尘装置(32)为重力式除尘装置。