[发明专利]冷凝水余热一效闪蒸自然空气除湿预热干燥烘箱系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种干燥烘箱，特别涉及一种冷凝水余热一效闪蒸自然空气除湿预热干燥烘箱系统。

背景技术

空气干燥烘箱上设有烘箱进气口、烘箱出气口、湿物料进口和干物料出口，烘箱内通常包括多组并联的盘管换热器组，各盘管换热器组由多个盘管换热器并联而成，各盘管换热器组的进口分别通过蒸汽截止阀与主蒸汽管相连，各盘管换热器的出口分别设有疏水阀，各疏水阀的出口分别接入总冷凝水管。蒸汽流过各盘管换热器时与空气换热而释放潜热后，冷凝成相同压力下的高温冷凝水，高温冷凝水经各疏水阀排入总冷凝水管；空气从烘箱进气口进入，流经各盘管换热器的外表面，经与蒸汽换热后，变成热空气，热空气和潮湿的物料进行热湿交换，带走湿物料的水分后从烘箱出气口流出，实现物料的烘干。

高温冷凝水进入总冷凝水管后，沿程不断压降，部分高温冷凝水闪蒸为蒸汽，体积膨胀1600余倍，流速增加约10倍，致使总冷凝水管中占主导地位的不是冷凝水，而是闪蒸蒸汽，极易形成汽阻；汽阻后疏水阀的背压增加，疏水阀两端压差降低，疏水阀排量下降，导致盘管换热器中产生的冷凝水不能及时排除，换热器效率下降，热空气温度不能达到工艺要求，从而影响正常生产。为保证生产，往往需要开启与疏水阀并联的截止阀进行直排，结果是，排出冷凝水的同时蒸汽泄漏，蒸汽顶着冷凝水在总冷凝水管流动，以克服汽阻阻力；虽保证了生产，但蒸汽利用率降低，单位产品蒸汽消耗增加。因此现有的系统要么不能正常生产，要么蒸汽浪费严重，且冷凝水显热没有得到充分利用。

自然空气由干空气和水蒸气组成，即自然空气中含有水分，尤其湿度高的季节，含湿量可达20g/Nm³以上，水在气态下比在液态下体积膨胀1600余倍，因此自然空气中的水分占据了一定的体积。空气的相对湿度达到100％时，空气中的水分达到饱和，不再具有从物料中吸湿的能力，此时的空气温度称为露点温度，空气温度下降到露点温度时，空气中的水蒸汽就会凝结成露。空气的相对湿度越低，对物料的干燥能力越强。烘箱在工作过程中，由鼓风机向烘箱内送风，鼓风机在送入干空气的同时，也将水蒸气送入烘箱内，水蒸气不但阻碍空气对物料的吸湿，降低空气的吸湿性能，自身还吸收盘管换热器释放的热量后作为废气排放，浪费了大量的热能；此外，由于水蒸气的存在，鼓风机需要送入更多的空气以满足热湿交换的需要，既增加了电耗，又增加了排风热损失。

根据热力学第二定律，热不能自发地从低温物体转移到高温物体，要实现这个过程，必须消耗一定的功，才能使低温物体的温度更低，达到制冷的目的。溴化锂吸收式制冷机是一种以热源为动力的制冷机，主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器四大部分以及热交换器和溶液泵等设备组成。溴化锂制冷机内部为真空环境，例如蒸发器的壳程保持绝对压力为6.54mmHg，水在5℃沸腾，将冷剂水喷进去就会沸腾蒸发，当温度较高的冷冻水（例如为12℃）流经蒸发器的管程，那么喷淋在铜管外的冷剂水就要从铜管上吸收热量而蒸发，铜管内的冷冻水温度就降低了（12℃→7℃）；冷剂水蒸发后，蒸发器的压力就会升高，为了保持蒸发器内的压力很低（6.54mmHg），吸收器通过喷淋溴化锂浓溶液吸收水蒸汽，吸收水蒸汽后的溴化锂溶液变成稀溶液，浓度降低不能再吸收水蒸气；再通过发生器对稀溶液进行浓缩，发生器通常采用蒸汽为热源，对稀溶液进行加热，使稀溶液中的水分蒸发后溶液得到浓缩，保持吸收能力；发生器分离出的水蒸气在冷凝器中由冷却水进行间接冷却，重新变成液态的冷剂水进入蒸发器喷淋，如此循环不息。因此溴化锂制冷机的外接管路有冷冻水进口、冷冻水出口；冷却水进口、冷却水出口；蒸汽进口、制冷机冷凝水出口。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种冷凝水余热一效闪蒸自然空气除湿预热干燥烘箱系统，既能保证物料的干燥程度和干燥速度达到工艺要求，又能提高蒸汽的利用效率，降低单位产品的能耗。