[发明专利]一种无排气高效烘燥系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及烘燥技术领域，特别是涉及一种无排气高效烘燥系统和方法。

背景技术

烘燥技术在纺织、化工、染整、食品、制药、造纸等多种工农业生产中得到广泛的应用。在一般的烘燥技术中，烘燥后的湿空气被直接排空。由于排出的湿空气虽然具有一定的温度，但是一般不能直接被利用，因此多是直接排空。

目前，人们也提出了许多废热回收技术来回收排气中的热能。比如，文献[R.Tugrul，Ogulata.Utilization of waste-heat recovery in textile drying.Applied Energy 79(2004)41-49]中，提出了如图1所示的烘燥系统。由于排气流量与补充的新风流量相等，但是排气温度T_e＞新风温度T_fl，排气的含湿量也大于新风，所以排气的焓值大大于新风焓值，该系统还是存在能量的浪费。

还有研究者提出了利用热泵技术的烘燥系统。比如文献[方凌星，王磊.纺织行业中热泵干燥系统的可行性研究.空调制冷与电力机械，2005(4)总第104期，第26卷，50-52，63]中，提出了开式、半开式、闭式和准闭式循环3种系统。由于开式和半开式系统都是有排气排出从而带走热量的，所以都存在一定的能量浪费。其闭式系统如图2所示。虽然闭式系统不存在排气热损失，但是当冷凝热大于蒸发器从排气中吸收的热时，就会使干燥室的温度不断上升，如果干燥室温度超过设计要求时，这些余热就需要解决。准闭式循环系统如图3所示，该系统虽然避免了图2中闭式系统多余余热需要排出的问题，但是从图3中可以看出，干燥室的排气中，有一部分是没有经过蒸发器进行冷却除湿的。所以，干燥室的排气中有一部分余湿是没有被除掉的，这将会影响到干燥室的干燥效果。另外，采用热泵的干燥技术中，是通过冷凝除湿然后再对空气进行再热的处理手段，这样先降温再升温的过程中，也存在着一定的能源浪费。还有，热泵干燥系统由于受到工作温度区间的限制，一般的高温型热泵机组也就在85℃，对于烘燥工艺要求的100℃～200℃的温度要求很难达到。

发明内容

为了解决以上烘燥系统中排气余热不能全部回收及冷凝除湿再热过程中的能量浪费问题，本发明采用溶液除湿技术，对烘燥后的排气进行除湿再利用，从而既避免排气带走余热的问题，又解决了冷凝除湿再热的能量浪费。能广泛应用于纺织、化工、能源、机械领域。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无排气高效烘燥系统和方法，包括干燥器，还包括

(1)过滤净化装置：过滤净化干燥器的排气；

(2)溶液再生装置：利用净化后排气中的热能加热除湿后的稀溶液，实现浓溶液的再生，同时排气中一部分水蒸汽析出为凝结水，降低了排气的含湿量；

(3)回热装置：利用溶液再生器排气中的热能加热除湿后的干空气，降低进入除湿装置的湿空气的温度、湿度和焓值；

(4)除湿装置：对湿空气进行溶液除湿处理，除湿后的干空气，再进入回热装置初步加热；

(5)加热装置：加热经过回热装置初步加热的干空气使其达到烘燥工艺的参数要求，然后干空气进入干燥器对物料进行烘燥。

所述的过滤净化装置采用袋式除尘器。

所述的溶液再生装置采用蒸发换热器。

所述的回热装置采用板翘式全热交换器。

所述的除湿装置采用喷淋式吸收装置。

所述的加热装置采用功率小、能耗低的加热器。

本发明所提出的无排气烘燥系统和方法，是对烘燥设备的排气直接进行净化、除湿处理，使处理后的空气达到重新利用的要求。同时在处理过程中回收其中的能量以用于烘燥系统本身。

如果对该烘燥系统进行整体的能量分析，可以看出，该系统中投入的能量加热装置的加热量，而排出的热量是溶液再生装置中排出的饱和蒸汽所带走的热量。这个过程相当于被烘燥物料所含的水分，在溶液再生装置中被蒸发出来，而携带水分的湿空气在这个过程中没有被排出，也就没有这部分的能量损失。

本发明的实现将同时达到节能与环保的双重效果。由于该烘燥系统没有废气排出，从而不会有余热的损失，这样既节约了能源，又减少了对环境的大气污染和热污染。而且进入烘燥设备的空气湿度可以控制在理想的数据范围内，从而可以得到比较高的烘燥效率和烘燥效果。