一种可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置

本技术属于供热工程的节能减排和余热回收，具体涉及一种可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置。

背景技术：

1、过热蒸汽干燥是近年来发展起来的一种全新的干燥方法，它利用过热水蒸汽作为干燥介质直接与被干燥物料接触而去除水分，水分被带入过热蒸汽后排出干燥机。与传统的热风干燥相比，过热蒸汽干燥具有以下优点：

2、1)干燥速率快

3、由于过热蒸汽的比热和传热系数比空气大，同时过热蒸汽干燥介质中的传质阻力可忽略不计，故水分的迁移速度快，干燥周期可明显缩短。

4、2)干燥质量好

5、用过热蒸汽干燥的主要原因是产品的质量得到改善。用过热蒸汽作干燥介质时，由于物料表面湿润、干燥应力小，不易产生开裂、变形等干燥缺陷；同时由于过热蒸汽干燥无氧化反应，物料颜色不会褪变，故干燥品质好。

6、3)安全性好

7、过热蒸汽干燥无空气存在，没有氧化和燃烧反应，避免了干燥室着火或爆炸的危险。一些通常不能用热风干燥的食品原料，可以用过热蒸汽干燥。

8、4)减少设备的体积和废气的净化量

9、过热蒸汽的比热大，蒸汽用量少，这就可以减少设备的体积和废气的净化量。

10、5)有利于保护环境

11、过热蒸汽干燥是在密封条件下进行的，粉尘含量大大降低。用过热蒸汽干燥可以消除城市垃圾、污泥等的臭味。

12、6)具有灭菌消毒作用

13、过热蒸汽干燥物料的温度是操作条件下水的沸点温度，在干燥有灭菌要求的食品原料和药品原料同时，能消灭细菌和其他有毒微生物。

14、由于过热蒸汽干燥后也排出过热蒸汽(否则水分不会被带走)，如果不进行余热回收利用而直接排放的话，其热损失太大，而且污染空气。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，实现了干燥废(余)热和废水(汽)的回收。

2、为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

3、一种可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其包括：储水罐、干燥机、风机、压缩机、冷凝器和喷射器，其中，所述干燥机内设有物料通道，所述干燥机的水蒸汽出口经第一管路连接至所述干燥机的水蒸汽入口，所述储水罐的水蒸汽出口经第二管路连接至所述喷射器的高压入口，所述储水罐的水蒸汽出口经第三管路连接至所述喷射器的低压入口，所述喷射器的出口经第四管路连接至所述干燥机的水蒸汽入口，所述干燥机的水蒸汽出口经第五管路连接至所述储水罐的水蒸汽入口，所述第一管路经过所述风机和所述冷凝器，所述第二管路经过所述压缩机，所述第五管路经过所述压缩机和所述冷凝器。

4、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述干燥机的水蒸汽入口设有蒸汽质量流量计m1和温度计t1，所述干燥机的水蒸汽出口设有温度计t2。

5、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述第一管路上设有蒸汽质量流量计m2和第一调节阀。

6、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述储水罐的水蒸汽出口设有减压阀和蒸汽质量流量计m5。

7、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述第二管路设有第一截止阀、第四截止阀、蒸汽质量流量计m3、第二调节阀、温度计t3、第四调节阀和蒸汽质量流量计m4。

8、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述第三管路设有第一截止阀。

9、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述第四管路设有第二截止阀。

10、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述第五管路设有第三截止阀、蒸汽质量流量计m3、第二调节阀、温度计t3、第三调节阀、温度计t4。

11、如上所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，进一步地，所述干燥机内设有传送带，所述传送带从所述干燥机的物料进口延伸到所述干燥机的物料出口，且所述传送带被构造成s形。

12、本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

13、1、一般过热蒸汽干燥系统都是采用锅炉提供过热水蒸汽。其缺点在于锅炉会有排放、污染大气。而本实用新型采用水蒸汽压缩机作为干燥过程的唯一耗功(能)热源，水蒸汽压缩机没有燃烧过程，可以清洁供热，这是首要创新之处。

14、2、一般过热蒸汽干燥系统的余热回收装置采用气-气换热器回收热量，因为是回收显热，换热器需要很大，且仍然采用排湿的方式，对大气仍有污染。而本实用新型采用冷凝器回收热量，回收潜热，换热系数很高，冷凝器体积很小。而且不将物料水分排到大气中，而是冷凝成水保存起来，因此没有大气污染。

15、3、采用高温高压储水罐将干燥余热及干燥水分都收集起来，可以在干燥预热阶段作为预热蒸汽，也可以补充不可避免的蒸汽外泄损失。这样就不用额外补汽，也就是不需要像锅炉那样补水。

16、4、采用喷射器将低温低压蒸汽和高温高压蒸汽混合成满足干燥参数条件的中温中压蒸汽，既利用了低温热源的热量，又不需要额外能耗。

17、5、本实用新型的所有阀门都是自动控制的电子阀，蒸汽压缩机采用变频压缩机，系统中的温度计和流量计可获得的蒸汽实时数据。根据这些数据，通过设定好的运行程序来自动控制调节阀的开度和蒸汽压缩机输出功，使干燥系统中过热蒸汽的温度和流量始终运行在预定值，干燥参数控制更加精准，干燥质量更好。

技术特征：

1.一种可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，包括：储水罐、干燥机、风机、压缩机、冷凝器和喷射器，其中，所述干燥机内设有物料通道，所述干燥机的水蒸汽出口经第一管路连接至所述干燥机的水蒸汽入口，所述储水罐的水蒸汽出口经第二管路连接至所述喷射器的高压入口，所述储水罐的水蒸汽出口经第三管路连接至所述喷射器的低压入口，所述喷射器的出口经第四管路连接至所述干燥机的水蒸汽入口，所述干燥机的水蒸汽出口经第五管路连接至所述储水罐的水蒸汽入口，所述第一管路经过所述风机和所述冷凝器，所述第二管路经过所述压缩机，所述第五管路经过所述压缩机和所述冷凝器。

2.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述干燥机的水蒸汽入口设有蒸汽质量流量计m1和温度计t1，所述干燥机的水蒸汽出口设有温度计t2。

3.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述第一管路上设有蒸汽质量流量计m2和第一调节阀。

4.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述储水罐的水蒸汽出口设有减压阀和蒸汽质量流量计m5。

5.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述第二管路设有第一截止阀、第四截止阀、蒸汽质量流量计m3、第二调节阀、温度计t3、第四调节阀和蒸汽质量流量计m4。

6.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述第三管路设有第一截止阀。

7.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述第四管路设有第二截止阀。

8.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述第五管路设有第三截止阀、蒸汽质量流量计m3、第二调节阀、温度计t3、第三调节阀和温度计t4。

9.根据权利要求1所述的可实现热-汽全回收的过热蒸汽干燥装置，其特征在于，所述干燥机内设有传送带，所述传送带从所述干燥机的物料进口延伸到所述干燥机的物料出口，且所述传送带被构造成s形。

技术总结
本技术公开了一种可实现热‑汽全回收的过热蒸汽干燥装置，属于供热工程的节能减排和余热回收技术领域，该装置的主要部件有水蒸汽压缩机、冷凝器、高温高压储水罐、喷射器等。水蒸汽压缩机代替锅炉供高温蒸汽，冷凝器起到余热回收和废汽冷凝的作用，高温高压储水罐暂存高温冷凝水，喷射器可以实现无能耗利用低温热源。与现有技术相比，理论上在不计不可避免热损失的情况下，该装置实现了干燥废(余)热和废水(汽)的全回收，实现了节能减排，增效降耗的显著作用。

技术研发人员：姚远,龚宇烈,陆振能,王显龙,刘广平
受保护的技术使用者：中国科学院广州能源研究所
技术研发日：20231208
技术公布日：2024/10/31