CN212457839U - 一种喷雾干燥工艺的新型热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于空气调节技术领域，涉及一种喷雾干燥工艺的新型热回收系统，通过如下技术方案实现：外热管子系统的蒸发器与新风静压箱中的外热管子系统的冷凝器通过外热管子系统的气态工质输送管连接，排风静压箱中的内热管子系统的蒸发器与新风静压箱中的内热管子系统的冷凝器通过内热管子系统的气态工质输送管连接；内热管子系统的气液分离器通过内热管子系统的气态工质输送管和内热管系统的两相流工质母管与内热管子系统的冷凝器管路连接，内热管子系统的气液分离器还通过内热管子系统的两相流输送管束与内热管子系统的蒸发器的左侧管路连接，其主体结构简单，安装使用方便，应用环境友好，市场前景广阔。

Description

一种喷雾干燥工艺的新型热回收系统

技术领域：

本实用新型属于空气调节技术领域，涉及一种热回收系统，特别是一种喷雾干燥工艺的新型热回收系统，能够高效、低能耗、无交叉污染风险地回收排风中热量。

背景技术：

喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。用特殊设备将液料喷成雾状，使其与热空气接触而被干燥。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体，也用于干燥燃料、中间体、肥皂粉和无机盐等，在化学工业、塑料树脂、制药、食品工业等领域都有广泛应用。

喷雾干燥工艺在运行过程中，需要很高的进风温度，一般通过蒸汽加热或者电加热将空气加热至目标温度后送入干燥室内加热物料。喷雾干燥设备需要空气量大，但是热效率不高，热消耗量大。与物料接触后的热空气经过过滤后直接排走，温度仍高达70-100℃，热量浪费严重。如何调高送风系统能源利用率对节约能源来说是一个非常有价值的问题；因此设计一种喷雾干燥工艺的新型热回收系统，通过热管热量回收技术，连续不断地将热量从蒸发器接触的排风空气中传递到与冷凝器接触的新风空气中，高效地回收排风的热量，使新风实现预热，以此来提高能源利用率。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种喷雾干燥工艺中的新型热回收系统，主体结构包括内循环热管子系统和外循环热管子系统，能够有效回收排风中的热量，对新风进行预热，提供能源利用率，达到节约能源和降低企业生产成本的效果。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的喷雾干燥工艺中的新型热回收系统的主体结构包括：本实用新型涉及的热管热回收新风端，整体布置于中新风静压箱体中，新风静压箱体的新风进风侧安装新风防虫网，新风静压箱体内靠近新风防虫网处固定置有初效过滤器，可对新风进行过滤处理；初效过滤器之后，依次布置内热管子系统的冷凝器和外热管子系统的冷凝器；新风静压箱体在新风出风侧置有风口法兰，与预热后新风风道连接至喷雾干燥设备。

本实用新型涉及的热管热回收排风端，整体布置于排风静压箱体中，排风静压箱体的排风进风侧置有风口法兰，与排风进风风道相连接；排风静压箱体内靠近排风进风侧处固定置有外热管子系统的蒸发器，其之后固定置有内热管子系统的蒸发器，排风静压箱体在排风出风侧置有风口法兰，与换热后排风风道连接至本实用新型系统外的排风机；

外热管子系统的蒸发器与新风静压箱中的外热管子系统的冷凝器通过外热管子系统的气态工质输送管连接，排风静压箱中的内热管子系统的蒸发器与新风静压箱中的内热管子系统的冷凝器通过内热管子系统的气态工质输送管连接；冷凝器用以回收新风中的冷量，内热管子系统的气液分离器通过内热管子系统的气态工质输送管和内热管系统的两相流工质母管与内热管子系统的冷凝器管路连接，内热管子系统的气液分离器还通过内热管子系统的两相流输送管束与内热管子系统的蒸发器的左侧管路连接，内热管子系统的气液分离器还与内热管子系统的储液罐管路连接，内热管子系统的储液罐还依次管路连接有内热管子系统的循环溶液泵、内热管子系统的循环溶液输送管、内热管子系统的分液器、内热管子系统的等长度均液管，其中内热管子系统的等长度均液管设置于内热管子系统的蒸发器的右侧处；其中内热管子系统的储液罐还与内热管子系统的冷凝器的下端管路连接；

在运行时，排风静压箱中的内热管子系统的冷凝器回收新风中的冷量，使从内热管系统的两相流工质母管进入内热管系统的冷凝器的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经内热管系统的冷凝器凝结液输送管进入内热管系统的循环溶液泵，提高压力后由内热管系统的循环溶液输送管送到内热管系统的分液器，均匀分液后由内热管系统的等长度均液管送入内热管系统的蒸发器，在此吸收从外热管蒸发器出来后的空气中的热量，转化为气液两相流工质后，由内热管子系统的两相流输送管束送入内热管子系统的气液分离器，部分液体工质回流至内热管子系统的储液罐，再进入内热管系统的循环溶液泵，提高压力后由内热管系统的循环溶液输送管送到内热管系统的分液器。另外部分两相流工质由内热管系统的两相流工质输送管送入内热管系统的两相流工质母管，再次将两相流工质送入冷凝器。

外热管子系统的气态工质母管设置于外热管子系统的气台工质输送管上靠近外热管子系统的冷凝器一端，外热管子系统的冷凝器的下端通过外热管子系统的冷凝器凝结液输送管与外热管子系统的储液罐管路连接，外热管子系统的储液罐依次管路连接有外热管子系统的循环溶液泵、外热管子系统的循环溶液输送管、外热管子系统的分液器、内热管子系统的等长度均液管和外热管子系统的等长度均液管。

在使用时，外热管子系统的冷凝器回收从外热管冷凝器出来后空气的冷量，使从外热管系统的两相流工质母管进入外热管系统的冷凝器的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经外热管系统的冷凝器凝结液输送管进入外热管系统的循环溶液泵，提高压力后由外热管系统的循环溶液输送管送到外热管系统的分液器，均匀分液后由外热管系统的等长度均液管送入外热管系统的蒸发器，在此吸收排风空气中的热量，转化为气液两相流工质后，由外热管子系统的两相流输送管束送入外热管子系统的气液分离器，部分液体工质回流至外热管子系统的储液罐，再进入外热管系统的循环溶液泵，提高压力后由外热管系统的循环溶液输送管送到外热管系统的分液器。另外部分两相流工质由外热管系统的两相流工质输送管送入外热管系统的两相流工质母管，再次将两相流工质送入冷凝器。

本实用新型涉及的中央控制子系统的主体结构如下：布置在新风静压箱体中的内热管冷凝器前的温度传感器，通过温度信号传输线与中央控制器连接，布置在内热管冷凝器后的温度传感器通过温度信号传输线与中央控制器连接，布置在外热管冷凝器后的温度传感器通过温度信号传输线与中央控制器连接；布置在排风静压箱体中的外热管蒸发器前的温度传感器通过温度信号线与中央控制器连接；布置在外热管蒸发器之后的温度传感器通过温度信号线与中央控制器连接；布置在内热管蒸发器之后的温度传感器通过温度信号线与中央控制器连接；

中央控制器通过外热管系统的循环溶液泵控制线与外热管子系统的循环溶液泵连接，用以控制其工作频率和启停，中央控制器通过内热管系统的循环溶液泵控制线与内热管子系统的循环溶液泵连接，用以控制其工作频率和启停。

中央控制器通过对内外复合式两相流热管冷量回收子系统的工作台数、工作频率控制，完成热回收效率的调节；中央控制子系统的功效是：实现热回收在保证系统稳定运行的前提下达到最高的热回收效率。

本实用新型涉及的中央控制子系统，由布置在新风静压箱体中的内热管冷凝器前的温度传感器和温度信号传输线获得新风温度，由布置在内热管冷凝器后的温度传感器和温度信号传输线获得内热管预热后的新风温度，由布置在外热管冷凝器后的温度传感器和温度信号传输线获得外热管预热后的新风温度；由布置在排风静压箱体中的外热管蒸发器前的温度传感器和温度信号线获得排风温度，由布置在外热管蒸发器之后的温度传感器和温度信号线获得外热管回收后的排风温度，由布置在内热管蒸发器之后的温度传感器和温度信号线获得内热管回收后的排风温度；中央控制器通过外热管系统的循环溶液泵控制线，内热管系统的循环溶液泵控制线，来控制内热管子系统的循环溶液泵，外热管子系统的循环溶液泵的工作频率和启停。中央控制器通过对内外复合式两相流热管冷量回收子系统的工作台数、工作频率控制，完成热回收效率的调节；中央控制子系统的功效是：实现热回收在保证系统稳定运行的前提下达到最高的热回收效率。

本实用新型实现高效热回收的过程步骤是：排风中的热量依次由外热管系统的蒸发器和内热管系统的蒸发器传递至新风静压箱中的外热管系统的冷凝器和内热管系统的冷凝器，外热管系统的冷凝器和内热管系统的冷凝器放出热量，将新风加热，达到热回收的效果；其实现对排风热回收的启动与运行过程如下：先将内外复合式两相流热管冷量回收系统抽空、充注适量工质，再将中央控制子系统的温度按工艺要求设定具体参数，启动喷雾干燥机机相关送风系统，随后约分钟后，启动内外复合式热管冷量回收子系统，处于稳定工作阶段，如此便可连续不断、高效节能地回收排风的热量给新风预加热。

本实用新型与现有技术相比取得的有益效果如下，目前，在喷雾干燥工艺上，其他形式的热回收都无法应用，本实用新型优点显著，换热效率稳定，换热效率能够70～80％，能源利用率高，结构设计巧妙，不容易脏堵，同时进、排气流不会造成交叉污染；制造成本低，运行维护方便，使用寿命长，其主体结构简单，安装使用方便，应用环境友好，市场前景广阔。

附图说明：

图1是本实用新型的主体结构原理示意图。

图中：经预热后新风风道1、新风静压箱2、外热管子系统的气态工质母管3、内热管子系统的气态工质母管4、新风初效过滤器5、新风箱进风端防虫网6、排风端空气排出方向7、排风静压箱出风风道8、内热管子系统的气态工质输送管9、外热管子系统的气台工质输送管10、内热管子系统的蒸发器11、外热管子系统的等长度均液管12、外热管子系统的蒸发器13、预热后新风出风方向14、外热管子系统的冷凝器15、内热管子系统的冷凝器16、内热管子系统的等长度均液管17、内热管子系统的等长度均液管18、排风端排风进风方向19、新风箱出风口法兰20、经热回收后温度点的温度传感器21、温度信号传输线22、外热管子系统的冷凝器凝结液输送管23、新风端进风方向24、排风箱出口法兰25、内热管子系统的分液器26、内热管子系统的两相流输送管束27、外热管子系统的分液器28、外热管子系统的两相流输送管束29、排风箱进口法兰30、排风进风风道31、内热管子系统的气液分离器32、外热管子系统的气液分离器33、温度信号传输线34、温度信号传输线35、外热管子系统的储液罐36、内热管子系统的储液罐37、内热管子系统的循环溶液泵38、中央控制器39、外热管子系统的循环溶液泵40、外热管子系统的循环溶液输送管41、内热管子系统的循环溶液输送管42、温度信号传输线43、内热管子系统的冷凝器后的温度传感器44、温度信号传输线45、内热管子系统的冷凝器前的温度传感器46、外热管子系统蒸发器后的温度传感器47、外热管子系统蒸发器前的温度传感器48、内热管子系统蒸发器后的温度传感器49、温度信号传输线50、外热管系统的循环溶液泵控制线51、内热管系统的循环溶液泵控制线52、排风箱体53。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的喷雾干燥工艺中的新型热回收系统的主体结构包括：本实施例涉及的热管热回收新风端，整体布置于中新风静压箱体2中，新风静压箱体2的新风进风侧24安装新风防虫网6，新风静压箱体2内靠近新风防虫网6处固定置有初效过滤器5，可对新风进行过滤处理；初效过滤器5之后，依次布置内热管子系统的冷凝器16和外热管子系统的冷凝器15；新风静压箱体2在新风出风侧置有风口法兰20，与预热后新风风道1连接至喷雾干燥设备。

本实用新型涉及的热管热回收排风端，整体布置于排风静压箱体53中，排风静压箱体53的排风进风侧置有风口法兰30，与排风进风风道31相连接；排风静压箱体53内靠近排风进风侧处固定置有外热管子系统的蒸发器13，其之后固定置有内热管子系统的蒸发器11，排风静压箱体53在排风出风侧置有风口法兰25，与换热后排风风道8连接至本实用新型系统外的排风机；

外热管子系统的蒸发器13与新风静压箱2中的外热管子系统的冷凝器15通过外热管子系统的气态工质输送管10连接，排风静压箱53中的内热管子系统的蒸发器11与新风静压箱2中的内热管子系统的冷凝器16通过内热管子系统的气态工质输送管9连接；冷凝器16用以回收新风中的冷量，内热管子系统的气液分离器32通过内热管子系统的气态工质输送管9和内热管系统的两相流工质母管4与内热管子系统的冷凝器16管路连接，内热管子系统的气液分离器32还通过内热管子系统的两相流输送管束27与内热管子系统的蒸发器11的左侧管路连接，内热管子系统的气液分离器32还与内热管子系统的储液罐37管路连接，内热管子系统的储液罐37还依次管路连接有内热管子系统的循环溶液泵38、内热管子系统的循环溶液输送管42、内热管子系统的分液器26、内热管子系统的等长度均液管17，其中内热管子系统的等长度均液管17设置于内热管子系统的蒸发器11的右侧处；其中内热管子系统的储液罐37还与内热管子系统的冷凝器16的下端管路连接；

在运行时，排风静压箱53中的内热管子系统的冷凝器16回收新风中的冷量，使从内热管系统的两相流工质母管4进入内热管系统的冷凝器16的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经内热管系统的冷凝器凝结液输送管进入内热管系统的循环溶液泵38，提高压力后由内热管系统的循环溶液输送管42送到内热管系统的分液器26，均匀分液后由内热管系统的等长度均液管17送入内热管系统的蒸发器11，在此吸收从外热管蒸发器11出来后的空气中的热量，转化为气液两相流工质后，由内热管子系统的两相流输送管束27送入内热管子系统的气液分离器32，部分液体工质回流至内热管子系统的储液罐37，再进入内热管系统的循环溶液泵38，提高压力后由内热管系统的循环溶液输送管42送到内热管系统的分液器26。另外部分两相流工质由内热管系统的两相流工质输送管9送入内热管系统的两相流工质母管4，再次将两相流工质送入冷凝器16。

外热管子系统的气态工质母管3设置于外热管子系统的气台工质输送管10上靠近外热管子系统的冷凝器15一端，外热管子系统的冷凝器15的下端通过外热管子系统的冷凝器凝结液输送管23与外热管子系统的储液罐36管路连接，外热管子系统的储液罐36依次管路连接有外热管子系统的循环溶液泵40、外热管子系统的循环溶液输送管41、外热管子系统的分液器28、内热管子系统的等长度均液管18和外热管子系统的等长度均液管12。

在使用时，外热管子系统的冷凝器15回收从外热管冷凝器16出来后空气的冷量，使从外热管系统的两相流工质母管3进入外热管系统的冷凝器15的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经外热管系统的冷凝器15凝结液输送管23进入外热管系统的循环溶液泵40，提高压力后由外热管系统的循环溶液输送管41送到外热管系统的分液器28，均匀分液后由外热管系统的等长度均液管18送入外热管系统的蒸发器13，在此吸收排风空气中的热量，转化为气液两相流工质后，由外热管子系统的两相流输送管束29送入外热管子系统的气液分离器33，部分液体工质回流至外热管子系统的储液罐36，再进入外热管系统的循环溶液泵40，提高压力后由外热管系统的循环溶液输送管41送到外热管系统的分液器28。另外部分两相流工质由外热管系统的两相流工质输送管10送入外热管系统的两相流工质母管3，再次将两相流工质送入冷凝器15。

本实施例涉及的中央控制子系统的主体结构如下：布置在新风静压箱体2中的内热管冷凝器16前的温度传感器46，通过温度信号传输线45与中央控制器39连接，布置在内热管冷凝器16后的温度传感器44通过温度信号传输线43与中央控制器39连接，布置在外热管冷凝器15后的温度传感器21通过温度信号传输线22与中央控制器39连接；布置在排风静压箱体53中的外热管蒸发器13前的温度传感器48通过温度信号线35与中央控制器39连接；布置在外热管蒸发器13之后的温度传感器47通过温度信号线34与中央控制器39连接；布置在内热管蒸发器11之后的温度传感器49通过温度信号线50与中央控制器39连接；

中央控制器39通过外热管系统的循环溶液泵控制线51与外热管子系统的循环溶液泵40连接，用以控制其工作频率和启停，中央控制器39通过内热管系统的循环溶液泵控制线52与内热管子系统的循环溶液泵38连接，用以控制其工作频率和启停。

中央控制器39通过对内外复合式两相流热管冷量回收子系统的工作台数、工作频率控制，完成热回收效率的调节；中央控制子系统的功效是：实现热回收在保证系统稳定运行的前提下达到最高的热回收效率。

本实施例涉及的中央控制子系统，由布置在新风静压箱体2中的内热管冷凝器16前的温度传感器46和温度信号传输线45获得新风温度，由布置在内热管冷凝器16后的温度传感器44和温度信号传输线43获得内热管预热后的新风温度，由布置在外热管冷凝器15后的温度传感器21和温度信号传输线22获得外热管预热后的新风温度；由布置在排风静压箱体53中的外热管蒸发器13前的温度传感器48和温度信号线35获得排风温度，由布置在外热管蒸发器13之后的温度传感器47和温度信号线34获得外热管回收后的排风温度，由布置在内热管蒸发器11之后的温度传感器49和温度信号线50获得内热管回收后的排风温度；中央控制器39通过外热管系统的循环溶液泵控制线51，内热管系统的循环溶液泵控制线52，来控制内热管子系统的循环溶液泵38，外热管子系统的循环溶液泵40的工作频率和启停。中央控制器39通过对内外复合式两相流热管冷量回收子系统的工作台数、工作频率控制，完成热回收效率的调节；中央控制子系统的功效是：实现热回收在保证系统稳定运行的前提下达到最高的热回收效率。

本实施例实现高效热回收的过程步骤是：排风中的热量依次由外热管系统的蒸发器13和内热管系统的蒸发器11传递至新风静压箱中的外热管系统的冷凝器15和内热管系统的冷凝器16，外热管系统的冷凝器15和内热管系统的冷凝器16放出热量，将新风加热，达到热回收的效果；其实现对排风热回收的启动与运行过程如下：先将内外复合式两相流热管冷量回收系统抽空、充注适量工质，再将中央控制子系统的温度按工艺要求设定具体参数，启动喷雾干燥机机相关送风系统，随后约3分钟后，启动内外复合式热管冷量回收子系统，处于稳定工作阶段，如此便可连续不断、高效节能地回收排风的热量给新风预加热。

Claims (1)

1.一种喷雾干燥工艺中的新型热回收系统，其特征在于：其主体结构包括：热管热回收新风端，整体布置于中新风静压箱体中，新风静压箱体的新风进风侧安装新风防虫网，新风静压箱体内靠近新风防虫网处固定置有初效过滤器，能够对新风进行过滤处理；初效过滤器之后，依次布置内热管子系统的冷凝器和外热管子系统的冷凝器；新风静压箱体在新风出风侧置有风口法兰，与预热后新风风道连接至喷雾干燥设备；热管热回收排风端整体布置于排风静压箱体中，排风静压箱体的排风进风侧置有风口法兰，与排风进风风道相连接；排风静压箱体内靠近排风进风侧处固定置有外热管子系统的蒸发器，其之后固定置有内热管子系统的蒸发器，排风静压箱体在排风出风侧置有风口法兰，与换热后排风风道连接至系统外的排风机；外热管子系统的蒸发器与新风静压箱中的外热管子系统的冷凝器通过外热管子系统的气态工质输送管连接，排风静压箱中的内热管子系统的蒸发器与新风静压箱中的内热管子系统的冷凝器通过内热管子系统的气态工质输送管连接；内热管子系统的气液分离器通过内热管子系统的气态工质输送管和内热管系统的两相流工质母管与内热管子系统的冷凝器管路连接，内热管子系统的气液分离器还通过内热管子系统的两相流输送管束与内热管子系统的蒸发器的左侧管路连接，内热管子系统的气液分离器还与内热管子系统的储液罐管路连接，内热管子系统的储液罐还依次管路连接有内热管子系统的循环溶液泵、内热管子系统的循环溶液输送管、内热管子系统的分液器、内热管子系统的等长度均液管，其中内热管子系统的等长度均液管设置于内热管子系统的蒸发器的右侧处；其中内热管子系统的储液罐还与内热管子系统的冷凝器的下端管路连接；外热管子系统的气态工质母管设置于外热管子系统的气台工质输送管上靠近外热管子系统的冷凝器一端，外热管子系统的冷凝器的下端通过外热管子系统的冷凝器凝结液输送管与外热管子系统的储液罐管路连接，外热管子系统的储液罐依次管路连接有外热管子系统的循环溶液泵、外热管子系统的循环溶液输送管、外热管子系统的分液器、内热管子系统的等长度均液管和外热管子系统的等长度均液管；中央控制子系统的主体结构如下：布置在新风静压箱体中的内热管冷凝器前的温度传感器，通过温度信号传输线与中央控制器连接，布置在内热管冷凝器后的温度传感器通过温度信号传输线与中央控制器连接，布置在外热管冷凝器后的温度传感器通过温度信号传输线与中央控制器连接；布置在排风静压箱体中的外热管蒸发器前的温度传感器通过温度信号线与中央控制器连接；布置在外热管蒸发器之后的温度传感器通过温度信号线与中央控制器连接；布置在内热管蒸发器之后的温度传感器通过温度信号线与中央控制器连接；中央控制器通过外热管系统的循环溶液泵控制线与外热管子系统的循环溶液泵连接，中央控制器通过内热管系统的循环溶液泵控制线与内热管子系统的循环溶液泵连接。

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