本發(fā)明涉及一種兩段式機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)及其干燥方法，屬于物料干燥技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

干燥是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝過程，在農(nóng)業(yè)、食品、化工、陶瓷、醫(yī)藥、農(nóng)副產(chǎn)品加工等幾乎所有產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都涉及干燥環(huán)節(jié)。干燥過程的能量需求較大，開發(fā)高效、節(jié)能型干燥系統(tǒng)意義重大。

過熱蒸汽干燥是近年來發(fā)展起來的一種全新干燥方法，具有干燥傳熱系數(shù)大、干燥效率高、傳質(zhì)阻力小、產(chǎn)品干燥質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。過熱蒸汽的產(chǎn)生可采用加熱法或蒸汽壓縮法。機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥是指：由壓縮機(jī)對(duì)干燥過程產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行機(jī)械壓縮并達(dá)到過熱狀態(tài)，之后將過熱蒸汽再次用于干燥過程的加熱。專利CN103322783A公開了一種“機(jī)械蒸汽再壓縮過熱蒸汽干燥系統(tǒng)和方法”，但由于水蒸汽壓縮機(jī)的壓后過熱度相對(duì)較小，如果過熱蒸汽在干燥物料的過程中過熱度消除，即達(dá)到飽和狀態(tài)，干燥過程將無法繼續(xù)進(jìn)行，物料甚至?xí)霈F(xiàn)被飽和蒸汽加濕結(jié)露等現(xiàn)象，干燥物料很難獲得較低的含水率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供了一種兩段式機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)及其干燥方法。

一種兩段式機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)，其特征在于：包括壓縮機(jī)，旋風(fēng)除塵器，第一干燥器，蒸汽回?zé)崞鳎h(huán)風(fēng)機(jī)，第二干燥器，空氣回?zé)崞?；上述壓縮機(jī)的出口與第一干燥器的入口相連，第一干燥器的出口與旋風(fēng)除塵器的入口相連，旋風(fēng)除塵器的出口分成第一支路和第二支路，其中第一支路與蒸汽回?zé)崞鞯恼羝肟谙噙B，蒸汽回?zé)崞鞯恼羝隹谂c上述第二支路一起與壓縮機(jī)的入口相連；壓縮機(jī)出口至第一干燥器的管道上還接有生蒸汽管；所述蒸汽回?zé)崞髟O(shè)有凝水排管；上述循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口與第二干燥器的入口相連，第二干燥器的出口與蒸汽回?zé)崞鞯目諝馊肟谙噙B，蒸汽回?zé)崞鞯目諝獬隹谂c循環(huán)風(fēng)機(jī)入口相連；在第二干燥器至蒸汽回?zé)崞鞯墓苈飞戏謩e連接有排風(fēng)閥與進(jìn)風(fēng)閥，排風(fēng)閥的出口與進(jìn)風(fēng)閥的進(jìn)口均與空氣回?zé)崞鬟B接。

所述的兩段式機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)的干燥方法，其特征在于包括以下過程：首先，開啟生蒸汽加熱第一干燥器內(nèi)的物料，待物料被加熱至干燥溫度后，關(guān)閉生蒸汽，并開啟壓縮機(jī)；第一干燥器中物料水分氣化生成的二次蒸汽經(jīng)旋風(fēng)除塵器脫除所攜帶的粉塵等雜質(zhì)后，一部分去往蒸汽回?zé)崞骼淠夯硪徊糠峙c蒸汽回?zé)崞鞒隹诘奈茨羝黄鸨粔嚎s機(jī)增壓升溫，形成具有一定過熱度的過熱蒸汽；之后過熱蒸汽進(jìn)入第一干燥器，并實(shí)現(xiàn)對(duì)待干物料的熱質(zhì)交換；當(dāng)?shù)谝桓稍锲鲀?nèi)物料的含水率降至臨界含水率，即物料的恒溫干燥過程結(jié)束時(shí)，將第一干燥器內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移至第二干燥器內(nèi)，并將第一干燥器內(nèi)重新放入新物料；第二干燥器內(nèi)的空氣通過蒸汽回?zé)崞鞅患訜嵘郎?，在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入第二干燥器并實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的熱濕交換，當(dāng)循環(huán)空氣的相對(duì)濕度增至設(shè)定值后，開啟排風(fēng)閥與進(jìn)風(fēng)閥，進(jìn)入系統(tǒng)的干空氣通過空氣回?zé)崞骰厥张懦龈邷貪窨諝獾娘@熱與部分潛熱。

本發(fā)明的兩段式機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)，將過熱蒸汽干燥與熱空氣干燥技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，并充分發(fā)揮了兩種干燥方法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。物料干燥初期（物料含水率較高）的恒速干燥階段由第一干燥段，即過熱蒸汽干燥循環(huán)完成；物料干燥后期（物料含水率較低）的降速干燥段由第二干燥段，即熱空氣干燥循環(huán)完成。第二干燥段的熱空氣循環(huán)通過蒸汽回?zé)崞骰厥盏谝桓稍锒沃姓羝哪Y(jié)潛熱。系統(tǒng)應(yīng)用空氣回?zé)崞骰厥盏诙稍锒闻懦臒釢窨諝庵械臒崃?，并用于加熱新進(jìn)入干燥系統(tǒng)的干空氣，干燥過程的熱量被循環(huán)利用，系統(tǒng)具有較快的干燥速率，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)物料干燥終了時(shí)的低含水率指標(biāo)要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種兩段式機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)原理圖；

圖中，1為壓縮機(jī)，2為旋風(fēng)除塵器，3為第一干燥器，4為蒸汽回?zé)崞鳎?為循環(huán)風(fēng)機(jī)，6為第二干燥器，7為排風(fēng)閥，8為空氣回?zé)崞鳎?為進(jìn)風(fēng)閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

圖1 為本發(fā)明的原理圖。一種兩段式機(jī)械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)1，旋風(fēng)除塵器2，第一干燥器3，蒸汽回?zé)崞?，循環(huán)風(fēng)機(jī)5，第二干燥器6，排風(fēng)閥7，空氣回?zé)崞?，進(jìn)風(fēng)閥9。由壓縮機(jī)1、第一干燥器3、旋風(fēng)除塵器2、蒸汽回?zé)崞?依次首尾連接組成第一干燥段的循環(huán)回路，旋風(fēng)除塵器出口與壓縮機(jī)入口管路相連通，壓縮機(jī)出口至第一干燥器的循環(huán)管道上接有生蒸汽管。由所述循環(huán)風(fēng)機(jī)5、第二干燥器6、蒸汽回?zé)崞?依次首尾連接組成第二干燥段的循環(huán)回路，在第二干燥器至蒸汽回?zé)崞鞯墓苈飞戏謩e連接有排風(fēng)閥7與進(jìn)風(fēng)閥9，排風(fēng)閥的出口與進(jìn)風(fēng)閥的進(jìn)口均與空氣回?zé)崞?連接。第一干燥段的循環(huán)回路與第二干燥段的循環(huán)回路通過蒸汽回?zé)崞?相耦合。

所述壓縮機(jī)1采用離心壓縮機(jī)，所述第一干燥器3采用穿流箱式干燥器，所述第二干燥器6采用穿流箱式干燥器，所述蒸汽回?zé)崞?采用板式換熱器，所述空氣回?zé)崞?采用板式換熱器。

本發(fā)明的工作原理如下：

系統(tǒng)啟動(dòng)后，開啟生蒸汽加熱第一干燥器3內(nèi)的物料，待物料被加熱至干燥溫度后，關(guān)閉生蒸汽，并開啟壓縮機(jī)1。第一干燥器中物料水分氣化生成的二次蒸汽經(jīng)旋風(fēng)除塵器2脫除所攜帶的粉塵等雜質(zhì)后，一部分去往蒸汽回?zé)崞?冷凝液化，另一部分通至壓縮機(jī)入口并與蒸汽回?zé)崞鞒隹诘奈茨羝黄鸨粔嚎s機(jī)增壓升溫，形成具有一定過熱度的過熱蒸汽，之后過熱蒸汽進(jìn)入第一干燥器，并實(shí)現(xiàn)對(duì)待干物料的熱質(zhì)交換。當(dāng)?shù)谝桓稍锲鲀?nèi)物料的含水率降至臨界含水率，即物料的恒溫干燥過程結(jié)束時(shí)，將第一干燥器內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移至第二干燥器內(nèi)，并將第一干燥器3內(nèi)重新放入新物料。第二干燥段內(nèi)的空氣通過蒸汽回?zé)崞?被加熱升溫，在循環(huán)風(fēng)機(jī)5的作用下進(jìn)入第二干燥器6并實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的熱濕交換，當(dāng)循環(huán)空氣的相對(duì)濕度增至設(shè)定值后，開啟排風(fēng)閥7與進(jìn)風(fēng)閥9，進(jìn)入系統(tǒng)的干空氣通過空氣回?zé)崞?回收排出高溫濕空氣的顯熱與部分潛熱。

本發(fā)明將物料的干燥過程分為兩段完成，恒速干燥段采用過熱蒸汽循環(huán)干燥，降速干燥段采用熱空氣循環(huán)干燥，并利用熱空氣循環(huán)回收過熱蒸汽循環(huán)的二次蒸汽的凝結(jié)潛熱。充分利用了過熱蒸汽干燥速率快，空氣干燥物料平衡含水率低的特點(diǎn)，系統(tǒng)節(jié)能高效。

盡管上文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。