CN210569525U - 一种热回收封闭式流化床干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热回收封闭式流化床干燥系统，包括易清洗的卧式封闭式流化床、过滤除尘组件、除湿器、冷凝器、全热交换热泵组件、进风过滤器和风机，除湿器和冷凝器之间连接全热交换热泵组件进行热交换，气流流路分为进风、排出、短路和循环流路，其中短路流路和循环流路使得热能再利用，提高热能利用率；封闭式流化床自下而上依次包括静压箱、沸腾箱和扩容箱，在静压箱、沸腾箱和扩容箱上设置可开闭的观察门窗，并在观察门窗处设置耐热耐压密封条；在静压箱内设置均压板，在静压箱和沸腾箱之间设置可抽出的气流分配板，以此实现易清洗和气流稳定的效果。

Description

一种热回收封闭式流化床干燥系统

技术领域

本实用新型涉及物料干燥设备领域，尤其涉及一种热回收封闭式流化床干燥系统。

背景技术

流化床属于化工行业以及制药行业的常规设备，应用场景为低湿度物料的干燥，适用于化学化工行业、医药、食品、农业等多个领域，基本原理是通过气流，从孔板吹入，位于孔板上方的物料在气流带动下产生漂浮，进而通过气流将水分带走。目前医药领域主要以立式流化床为主，而化工食品领域以水平式流化床为主，水平式的好处为产量大，且连续生产，被干燥物料先进先出，但是也存在无法清理的特点，卫生死角太多，内部构成不可拆卸的封闭区域；立式流化床产量小，批次生产，无法连续进出料，内部可打开，筒体形式可以构成开放区域，便于清洗；但是两者都存在能耗大，对外排放的干燥湿气无法保证100％的完全不携带物料，容易对外界造成污染，干燥湿气所到区域和物料所到区域容易构成卫生问题。

示例性的，现有闭路循环水平式流化床，对外的湿空气排出口并没有完全解决闭路循环问题，主要是因为没解决除湿问题，也没有能够很好的解决热回收的问题，存在受到外界天气影响生产的情况。且存在无法清理的封闭区，该区域会存在死区，导致无法清理，受到结构所限。

此外，上述典型的水平流化床结构存在风力扩大问题，无法解决风力均衡问题，会存在沸腾死区。原因为在于气流分配板，目前常规的方法为，冲鱼鳞孔板或者直孔板作为气流分配板，该气流分配板由于工艺所限，开孔率低于22％，造成极大的能耗浪费，同时也存在大量的物料从孔中落下去，导致物料浪费，同时存在风力不稳定。

综上，目前医药领域等高洁净要求的行业，该设备会导致排放污染的清理成本过高，异味需要着重清理的问题，气流不均衡导致风力不稳，同时也存在能耗大的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于开发具备热回收的循环闭式水平流化床系统，实现便于清理和维护的效果，以此解决干燥过程中的水分去除不充分，水分去除的热回收系统的运行经济性差，结构气流不均衡、塌床导致物料呆滞，以及清洗维护不便的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种热回收封闭式流化床干燥系统，包括易清洗的封闭式流化床、过滤除尘组件、除湿器、冷凝器、全热交换热泵组件、进风过滤器和风机；

所述除湿器和冷凝器之间连接所述全热交换热泵组件进行热交换；

所述进风过滤器、风机、冷凝器和封闭式流化床的进气口通过进风管依次串联形成进风流路；

所述封闭式流化床的排气口、过滤除尘组件、除湿器和三通控制阀的一个出气端通过排风管依次连接形成排出流路；

从所述过滤除尘组件下游的排风管与所述冷凝器下游侧的进风管之间设置短路风管形成短路流路；

从所述三通控制阀的另一出气端至所述风机上游的进风管之间设置循环风管形成循环流路。

优选的，所述封闭式流化床自下而上依次包括静压箱、沸腾箱和扩容箱，在所述静压箱、沸腾箱和扩容箱上设置可开闭的观察门窗，并在所述观察门窗处设置耐热耐压密封条；在所述静压箱内设置均压板，在所述静压箱和沸腾箱之间设置可抽出的气流分配板。

优选的，所述静压箱包括静压箱体、静压室、进风通道、静压箱端部维护门、分隔板和均压板，所述静压箱由N个平行且与静压箱体侧壁垂直设置的分隔板分隔为N+1个静压室，在每个所述静压室内的两个侧壁之间倾斜的设置一块均压板，在所述静压箱体的侧壁上对应每个所述静压室开设一个进风通道，且多个所述进风通道设置在所述均压板下方，所述静压箱端部维护门可开闭的设置在所述静压箱体的端壁上。

优选的，在所述静压箱体的底壁上设置支撑脚。

优选的，所述沸腾箱包括沸腾箱体、气流分配板、镶块和沸腾区视窗门，所述沸腾箱体周壁底端与所述静压箱体周壁上端对接面之间设置镶块分配板容纳部，在所述容纳部靠近所述沸腾箱体一个侧壁处可拆卸的设置所述镶块，从而将所述气流分配板可拆卸的设置在所述分配板容纳部处，在所述沸腾箱体的侧壁上开设所述沸腾区视窗门。

优选的，所述分配板容纳部为设置在所述沸腾箱体底部的分配板支架或分配板容纳槽，待干燥物料的粒径范围为200μm～2000μm，所述气流分配板根据所述粒径范围设置开孔率为20％～40％。

优选的，所述扩容箱包括扩容箱体、扩容视窗门、掀开式顶部维护门和出风口，所述扩容箱体的周壁底端与所述沸腾箱体的周壁上端对接连接，在所述扩容箱体的侧壁上开设扩容视窗门，在所述沸腾箱体周壁顶端设置掀开式顶部维护门，所述掀开式顶部维护门的一个侧边与所述扩容箱体一个侧壁铰接连接，所述出风口开设在所述掀开式顶部维护门的顶面上或所述扩容箱体的端壁上。

优选的，所述过滤除尘组件包括通过排风管串联连接的除尘器和排风过滤器。

优选的，所述全热交换热泵组件包括全热交换器和热泵机组。

优选的，经冷凝器加热的气流温度Ti≥70℃，封闭式流化床的总壁厚为30mm～50mm。

优选的，在所述扩容箱内壁上设置用于清洗时用的喷淋头。

优选的，干燥系统的干燥能力为系统除湿量M＝82kg/h～100kg/h。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1静压箱结构设置有均压板、分隔板，保证了气流的分配稳定，并在其上设置有抽出式的气流分配板，通过更换不同规格或开孔率的气流分配板，能够保证不同物料要的不同气流压力，适应面更广；改进的气流分配板结构，突破了现有工艺22％的开孔率限制，达到了30％的最佳开孔率；

2热回收系统，设计的全闭路循环的风，降低了热量外排；通过全热交换以及热泵冷凝实现了水分除湿，实现每个小时最大可超过 90kg的除湿量；

3易清洗，封闭式流化床设置多个可开闭的观察门窗，保证了设备的开放性，易清洗。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种热回收封闭式流化床干燥系统的示意图；

图2为封闭式流化床的一个实施例的结构示意图；

图3为图2封闭式流化床的爆炸图。

图中：

100、封闭式流化床；

110、静压箱；111、静压箱体；112、静压室；113、进风通道； 114、静压箱端部维护门；115、分隔板；116、均压板；

120、沸腾箱；121、沸腾箱体；122、气流分配板；123、镶块； 124、沸腾区视窗门；

130、扩容箱；131、扩容箱体；132、扩容视窗门；133、掀开式顶部维护门；

200、过滤除尘组件；201、排风过滤器；202、除尘器；

300、除湿器；

400、冷凝器；

500、全热交换热泵组件；

600、进风过滤器；

700、风机；

800、进风管；

900、短路风管；

1000、排风管；

1100、循环风管；

1200、三通控制阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种热回收封闭式流化床干燥系统，包括易清洗的封闭式流化床100、过滤除尘组件200、除湿器300、冷凝器400、全热交换热泵组件500、进风过滤器600和风机700，这些构件通过保温的管道连接，并形成进风流路、排出流路、短路流路和循环流路，其中，除湿器300和冷凝器400之间连接所述全热交换热泵组件500进行热交换。其中，全热交换热泵组件500包括全热交换器和热泵机组。热泵实现了超过至少2.0COP的热量泵送，保证干空气的温湿度能够符合进出要求。

气流流路

进风流路：进风过滤器600、风机700、冷凝器400和封闭式流化床100的进气口通过进风管800依次串联形成进风流路。

该部分气流从外界进入，经过过滤、冷凝器400加热后，气流温度Ti≥70℃，温度可高达90℃，平均在80～85℃，以保证后续封闭式流化床100内的温度在65～75℃之间。

排出流路：封闭式流化床100的排气口、过滤除尘组件200、除湿器300和三通控制阀1200的一个出气端通过排风管1000依次连接形成排出流路。其中，从过滤除尘组件200下游出口气流超过50％的流量进入所述。

其中，所述过滤除尘组件200包括通过排风管1000串联连接的除尘器202和排风过滤器201。

经过滤除尘组件200后的气流温度约为50～55℃。

短路流路：从所述过滤除尘组件200下游的排风管1000与所述冷凝器400下游侧的进风管800之间设置短路风管900形成短路流路。该部分气流流量低于从过滤除尘组件200下游出口气流流量的 50％。

循环流路：从所述三通控制阀1200的另一出气端至所述风机700 上游的进风管800之间设置循环风管1100形成循环流路。

在风机700的抽吸作用下，外部气流经风量调节器进入所述进风过滤器600后被吸入所述风机700，从风机700的出风口流出的气流经由进风管800流入冷凝器400并与全热交换热泵组件500的热能交换，此时气流温度可超过90℃，被加热的热气流从冷凝器400流出后进入所述封闭式流化床100的底部进风口，随后从所述封闭式流化床100的顶部出风口流出的热气流进入所述过滤除尘组件200进行过滤和除尘，经所述过滤除尘组件200处理的热气流一部分通过短路风管900直接进入进风管800，另一部分热气流则进入除湿器300进行冷却和除湿，经过除湿器300处理的气流一部分通过三通控制阀1200 的一端排出到大气，另外一部分气流则通过循环风管1100返回风机 700上游的进风管800中实现热气流循环。

上述的进风管800、短路风管900、排风管1000、循环风管1100 都经过保温处理，如外表设置保温层。

该干燥系统对物料的干燥能力为系统除湿量 M＝82kg/h～100kg/h。

封闭式流化床

封闭式流化床100自下而上依次包括静压箱110、沸腾箱120和扩容箱130，在所述静压箱110、沸腾箱120和扩容箱130上设置可开闭的观察门窗，并在所述观察门窗处设置耐热耐压密封条。在所述静压箱110内设置均压板116，在所述静压箱110和沸腾箱120之间设置可抽出的气流分配板122。

整个，封闭式流化床100的总壁厚为30mm～50mm，其包括外保护层和内保温层。

封闭式流化床可以是卧式/水平式、立式/垂直式等，按需设计。

静压箱：静压箱110包括静压箱体111、静压室112、进风通道 113、静压箱端部维护门114、分隔板115和均压板116，所述静压箱 110由N(N为大于等于1的正整数)个平行且与静压箱体111侧壁垂直设置的分隔板115分隔为N+1个静压室112，在每个所述静压室 112内的两个侧壁之间倾斜的设置一块均压板116，在所述静压箱体 111的侧壁上对应每个所述静压室112开设一个进风通道113，且多个所述进风通道113设置在所述均压板116下方，所述静压箱端部维护门114可开闭的设置在所述静压箱体111的端壁上。

在静压箱110的底部设置支撑组件，一个实施例中，在静压箱体 111的底壁上设置支撑脚。

沸腾箱：所述沸腾箱120包括沸腾箱体121、气流分配板122、镶块123和沸腾区视窗门124，所述沸腾箱体121周壁底端与所述静压箱体111周壁上端对接面之间设置镶块分配板容纳部，在所述容纳部靠近所述沸腾箱体121一个侧壁处可拆卸的设置所述镶块123，从而将所述气流分配板122可拆卸的设置在所述分配板容纳部处，在所述沸腾箱体121的侧壁上开设所述沸腾区视窗门124。

其中，分配板容纳部为设置在所述沸腾箱体121底部的分配板支架或分配板容纳槽，待干燥物料的粒径范围为200μm～2000μm，所述气流分配板122根据所述粒径范围设置开孔率为20％～40％，优选为 30％。

扩容箱：扩容箱130包括扩容箱体131、扩容视窗门132、掀开式顶部维护门133和出风口，所述扩容箱体131的周壁底端与所述沸腾箱体121的周壁上端对接连接，在所述扩容箱体131的侧壁上开设扩容视窗门132，在所述扩容箱体131周壁顶端设置掀开式顶部维护门133，所述掀开式顶部维护门133的一个侧边与所述扩容箱体131 一个侧壁铰接连接，所述出风口开设在所述掀开式顶部维护门133的顶面上或所述扩容箱体131的端壁上。

进一步的，在所述扩容箱130内壁上设置用于清洗时用的喷淋头，以实现快速冲洗。

最后，该的封闭式流化床100采用模块化设计，根据不同装机负荷，可以设置N为固定数值如5，则有6个静压室112，如果是负荷倍数增加的，那么可以设置两组封闭式流化床100纵向对接连通，实现模块拼接，也可以单体串连或并联的形式。

此外，适应于该热回收封闭式流化床干燥系统的封闭式流化床，可以是水平式/卧式，也可以是垂直式/立式。

不仅可以应用于制药行业，也可以应用于化工等精确干燥需求行业。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种热回收封闭式流化床干燥系统，包括易清洗的封闭式流化床(100)、过滤除尘组件(200)、除湿器(300)、冷凝器(400)、全热交换热泵组件(500)、进风过滤器(600)和风机(700)，其特征在于：

所述除湿器(300)和冷凝器(400)之间连接所述全热交换热泵组件(500)进行热交换；

所述进风过滤器(600)、风机(700)、冷凝器(400)和封闭式流化床(100)的进气口通过进风管(800)依次串联形成进风流路；

所述封闭式流化床(100)的排气口、过滤除尘组件(200)、除湿器(300)和三通控制阀(1200)的一个出气端通过排风管(1000)依次连接形成排出流路；

从所述过滤除尘组件(200)下游的排风管(1000)与所述冷凝器(400)下游侧的进风管(800)之间设置短路风管(900)形成短路流路；

从所述三通控制阀(1200)的另一出气端至所述风机(700)上游的进风管(800)之间设置循环风管(1100)形成循环流路。

2.根据权利要求1所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：所述封闭式流化床(100)自下而上依次包括静压箱(110)、沸腾箱(120)和扩容箱(130)，在所述静压箱(110)、沸腾箱(120)和扩容箱(130)上设置可开闭的观察门窗，并在所述观察门窗处设置耐热耐压密封条；在所述静压箱(110)内设置均压板(116)，在所述静压箱(110)和沸腾箱(120)之间设置可抽出的气流分配板(122)。

3.根据权利要求2所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：所述静压箱(110)包括静压箱体(111)、静压室(112)、进风通道(113)、静压箱端部维护门(114)、分隔板(115)和均压板(116)，所述静压箱(110)由N个平行且与静压箱体(111)侧壁垂直设置的分隔板(115)分隔为N+1个静压室(112)，在每个所述静压室(112)内的两个侧壁之间倾斜的设置一块均压板(116)，在所述静压箱体(111)的侧壁上对应每个所述静压室(112)开设一个进风通道(113)，且多个所述进风通道(113)设置在所述均压板(116)下方，所述静压箱端部维护门(114)可开闭的设置在所述静压箱体(111)的端壁上。

4.根据权利要求3所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：在所述静压箱体(111)的底壁上设置支撑脚。

5.根据权利要求3所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：所述沸腾箱(120)包括沸腾箱体(121)、气流分配板(122)、镶块(123)和沸腾区视窗门(124)，所述沸腾箱体(121)周壁底端与所述静压箱体(111)周壁上端对接面之间设置镶块分配板容纳部，在所述容纳部靠近所述沸腾箱体(121)一个侧壁处可拆卸的设置所述镶块(123)，从而将所述气流分配板(122)可拆卸的设置在所述分配板容纳部处，在所述沸腾箱体(121)的侧壁上开设所述沸腾区视窗门(124)。

6.根据权利要求5所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：所述分配板容纳部为设置在所述沸腾箱体(121)底部的分配板支架或分配板容纳槽，待干燥物料的粒径范围为200μm～2000μm，所述气流分配板(122)根据所述粒径范围设置开孔率为20％～40％。

7.根据权利要求5所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：所述扩容箱(130)包括扩容箱体(131)、扩容视窗门(132)、掀开式顶部维护门(133)和出风口，所述扩容箱体(131)的周壁底端与所述沸腾箱体(121)的周壁上端对接连接，在所述扩容箱体(131)的侧壁上开设扩容视窗门(132)，在所述扩容箱体(131)周壁顶端设置掀开式顶部维护门(133)，所述掀开式顶部维护门(133)的一个侧边与所述扩容箱体(131)一个侧壁铰接连接，所述出风口开设在所述掀开式顶部维护门(133)的顶面上或所述扩容箱体(131)的端壁上。

8.根据权利要求1所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：所述过滤除尘组件(200)包括通过排风管(1000)串联连接的除尘器(202)和排风过滤器(201)。

9.根据权利要求1所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：所述全热交换热泵组件(500)包括全热交换器和热泵机组。

10.根据权利要求1所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：经冷凝器(400)加热的气流温度Ti≥70℃，封闭式流化床(100)的总壁厚为30mm～50mm。

11.根据权利要求2所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：在所述扩容箱(130)内壁上设置用于清洗时用的喷淋头。

12.根据权利要求1所述的热回收封闭式流化床干燥系统，其特征在于：干燥系统的干燥能力为系统除湿量M＝82kg/h～100kg/h。

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