本實用新型涉及一種干燥系統(tǒng)，具體是一種水循環(huán)式機械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)。

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。過熱蒸汽的產(chǎn)生可采用加熱法或蒸汽壓縮法。機械蒸汽再壓縮MVR干燥是指：由壓縮機對干燥過程產(chǎn)生的二次蒸汽進行機械壓縮并達到過熱狀態(tài)，之后將過熱蒸汽再次用于干燥過程的加熱。由于水蒸汽壓縮機的壓后過熱度相對較小，如果過熱蒸汽在干燥物料的過程中過熱度消除，即達到飽和狀態(tài)，干燥過程將無法繼續(xù)進行，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)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供了一種水循環(huán)式機械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)。

一種水循環(huán)式機械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)，其特征在于：包括壓縮機，旋風(fēng)除塵器，一級干燥器，冷凝器，冷凝水罐，循環(huán)泵，二級干燥器，空氣加熱器，循環(huán)風(fēng)機；所述冷凝器具有蒸汽入口、蒸汽出口、循環(huán)水入口、循環(huán)水出口、冷凝水出口；第二干燥器設(shè)置有循環(huán)水流道夾層，第二干燥器具有空氣入口、空氣出口、循環(huán)水入口、循環(huán)水出口；空氣加熱器具有循環(huán)水入口、循環(huán)水出口、循環(huán)風(fēng)入口、循環(huán)風(fēng)出口；上述壓縮機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，其中第一支路與冷凝器的蒸汽入口相連，冷凝器的蒸汽出口與上述第二支路一起與壓縮機的入口相連組成過熱蒸汽干燥循環(huán)回路；壓縮機出口至第一干燥器的管道上還接有生蒸汽管；上述冷凝器的凝水出口與冷凝水罐入口相連，冷凝水罐出口經(jīng)過循環(huán)泵與第二干燥器的循環(huán)水入口相連，第二干燥器的循環(huán)水出口與空氣加熱器的循環(huán)水入口相連，空氣加熱器的循環(huán)水出口與冷凝器的循環(huán)水入口相連，冷凝器的循環(huán)水出口與冷凝水罐入口相連，組成水循環(huán)回路；上述二級干燥器的空氣出口與空氣加熱器的循環(huán)風(fēng)入口相連，空氣加熱器的循環(huán)風(fēng)出口經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機與二級干燥器的空氣入口相連，組成空氣干燥循環(huán)回路；空氣干燥循環(huán)回路上分別設(shè)有排風(fēng)閥與進風(fēng)閥，進風(fēng)閥進口位置設(shè)有進風(fēng)風(fēng)機；上述過熱蒸汽干燥循環(huán)回路與水循環(huán)回路通過冷凝器耦合連接；水循環(huán)回路與空氣干燥循環(huán)回路通過二級干燥器及空氣加熱器耦合連接。

所述的水循環(huán)式機械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)的干燥方法，其特征在于：系統(tǒng)啟動后，開啟生蒸汽加熱一級干燥器內(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，一級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，一部分去往冷凝器冷凝液化，另一部分返回至壓縮機入口并與冷凝器出口的未凝蒸汽一起再次被壓縮機增壓升溫，形成具有一定過熱度的過熱蒸汽，之后過熱蒸汽進入一級干燥器，并實現(xiàn)對待干物料的熱質(zhì)交換；當(dāng)一級干燥器內(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，將一級干燥器內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移至二級干燥器內(nèi)，并將一級干燥器內(nèi)重新放入新物料；一級干燥器內(nèi)物料干燥產(chǎn)生的水分在冷凝器處冷凝，并流入冷凝水罐，在循環(huán)泵的作用下，高溫冷凝水首先進入二級干燥器的循環(huán)水流道夾層，通過熱傳導(dǎo)方式加熱物料，之后進入空氣加熱器，并加熱循環(huán)空氣，降溫后的循環(huán)水返回冷凝器回收一級干燥器產(chǎn)生的二次蒸汽的冷凝潛熱；第二干燥器內(nèi)的空氣通過空氣加熱器被加熱升溫，在循環(huán)風(fēng)機的作用下進入第二干燥器并實現(xiàn)對物料的熱濕交換，當(dāng)循環(huán)空氣的相對濕度增至設(shè)定值后，開啟排風(fēng)閥與進風(fēng)閥，排除系統(tǒng)中的高濕空氣，并補入新鮮的干空氣;二級干燥器內(nèi)的物料干燥通過循環(huán)水導(dǎo)熱加熱及空氣對流加熱的雙重作用下進行。

所述壓縮機可以為離心式壓縮機或螺桿式壓縮機或羅茨式壓縮機。

所述一級干燥器和二級干燥器）可以均為箱式干燥器或滾筒干燥器。

所述冷凝器可以為翅片管式換熱器或板式換熱器。

所述冷凝器可以為接觸式冷凝器，所述冷凝水出口和循環(huán)水出口可以為一個口。

所述空氣加熱器可以為翅片管式換熱器或板式換熱器。.

所述循環(huán)風(fēng)機及進風(fēng)風(fēng)機可以均為軸流風(fēng)機。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型的水循環(huán)式機械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)，結(jié)合應(yīng)用了過熱蒸汽干燥技術(shù)與熱空氣干燥技術(shù)。通過水循環(huán)系統(tǒng)回收過熱蒸汽干燥循環(huán)蒸汽的凝結(jié)潛熱，循環(huán)水回收的熱量一部分通過熱傳導(dǎo)方式加熱二級干燥器的物料，另一部分用于加熱空氣干燥循環(huán)回路的空氣，熱空氣在循環(huán)風(fēng)機的帶動下通過對流方式加熱二級干燥器的物料。降溫后的循環(huán)水返回至冷凝器被再次加熱升溫，同時實現(xiàn)對過熱蒸汽干燥循環(huán)蒸汽的冷凝除濕。物料采用分段干燥方式，物料的恒速干燥在一級干燥器內(nèi)通過過熱蒸汽的對流加熱完成，物料的降速干燥在二級干燥器內(nèi)通過循環(huán)水對物料的熱傳導(dǎo)加熱與熱空氣對物料的對流加熱的雙重作用下完成，系統(tǒng)具有干燥速率快、節(jié)能高效、易于調(diào)控等特點。

附圖說明

圖1為實施例一的系統(tǒng)原理圖；

圖2為實施例一應(yīng)用的二級干燥器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實施例二的系統(tǒng)原理圖；

圖4為實施例三的系統(tǒng)原理圖。

圖中，1為壓縮機，2為旋風(fēng)除塵器，3為一級干燥器，4為冷凝器，5為冷凝水罐，6為循環(huán)泵，7為二級干燥器，8為空氣加熱器，9為循環(huán)風(fēng)機，10為進風(fēng)閥，11為進風(fēng)風(fēng)機，12為排風(fēng)閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細(xì)說明，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。

實施例一：

圖1 為本實用新型的原理圖。水循環(huán)式機械蒸汽再壓縮MVR干燥系統(tǒng)，包括壓縮機1，旋風(fēng)除塵器2，一級干燥器3，冷凝器4，冷凝水罐5，循環(huán)泵6，二級干燥器7，空氣加熱器8，循環(huán)風(fēng)機9，進風(fēng)閥10，進風(fēng)風(fēng)機11，排風(fēng)閥12。

系統(tǒng)由過熱蒸汽干燥循環(huán)、水循環(huán)、空氣干燥循環(huán)三個子回路組成。由壓縮機1、一級干燥器3、旋風(fēng)除塵器2、冷凝器4依次首尾相連組成過熱蒸汽干燥循環(huán)回路，在此循環(huán)回路上將旋風(fēng)除塵器的出風(fēng)口與壓縮機入口聯(lián)通，壓縮機出口至一級干燥器的管路上設(shè)生蒸汽進管。所述冷凝器設(shè)有排水管，并通至冷凝水罐5。由冷凝水罐5、循環(huán)泵6、二級干燥器7、空氣加熱器8、冷凝器4依次首尾相連組成水循環(huán)回路。由二級干燥器7、空氣加熱器8、循環(huán)風(fēng)機9依次首尾相連組成空氣干燥循環(huán)回路，回路上分別設(shè)有排風(fēng)閥12與進風(fēng)閥10，進風(fēng)閥進口位置設(shè)有進風(fēng)風(fēng)機11。過熱蒸汽干燥循環(huán)回路與水循環(huán)回路通過冷凝器耦合連接；水循環(huán)回路與空氣干燥循環(huán)回路通過二級干燥器及空氣加熱器耦合連接。

所述壓縮機1采用離心式壓縮機，一級干燥器3采用箱式干燥器，冷凝器4及空氣加熱器8采用翅片管式換熱器；如圖2所示，二級干燥器采用箱式干燥器，物料盤下部設(shè)置循環(huán)水流道夾層；循環(huán)風(fēng)機9及進風(fēng)風(fēng)機11采用軸流風(fēng)機。

本實用新型的工作原理如下：

系統(tǒng)啟動后，開啟生蒸汽加熱一級干燥器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1。一級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，一部分去往冷凝器4冷凝液化，另一部分返回至壓縮機入口并與冷凝器出口的未凝蒸汽一起再次被壓縮機增壓升溫，形成具有一定過熱度的過熱蒸汽，之后過熱蒸汽進入一級干燥器，并實現(xiàn)對待干物料的熱質(zhì)交換。當(dāng)一級干燥器內(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，將一級干燥器內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移至二級干燥器7內(nèi)，并將一級干燥器內(nèi)重新放入新物料。一級干燥器內(nèi)物料干燥產(chǎn)生的水分在冷凝器4處冷凝，并流入冷凝水罐5，在循環(huán)泵6的作用下，高溫冷凝水首先進入二級干燥器通過熱傳導(dǎo)方式加熱物料，之后進入空氣加熱器8，并加熱循環(huán)空氣，降溫后的循環(huán)水返回冷凝器回收一級干燥器產(chǎn)生的二次蒸汽的冷凝潛熱。二級干燥器內(nèi)的物料干燥通過循環(huán)水導(dǎo)熱加熱及空氣對流加熱的雙重作用下進行。

實施例二：

系統(tǒng)原理如圖3所示，本實施例的系統(tǒng)組成與工作原理與實施例一相同。

本實施例中的壓縮機1采用螺桿式壓縮機，一級干燥器3采用滾筒干燥器，冷凝器4及空氣加熱器8采用板式換熱器，二級干燥器7采用內(nèi)置循環(huán)水夾層的滾筒干燥器，循環(huán)風(fēng)機9及進風(fēng)風(fēng)機11采用軸流風(fēng)機。

實施例三：

系統(tǒng)原理如圖4所示，本實施例的系統(tǒng)組成與工作原理與實施例一相同。

本實施例中的壓縮機1采用羅茨式壓縮機；一級干燥器3采用滾筒干燥器；二級干燥器7采用內(nèi)置循環(huán)水夾層的滾筒干燥器；冷凝器4采用接觸式冷凝器，回流的循環(huán)水噴入冷凝器，并與一級干燥器產(chǎn)生的二次蒸汽直接接觸換熱，實現(xiàn)對蒸汽凝結(jié)潛熱的回收；空氣加熱器8采用翅片管式換熱器；循環(huán)風(fēng)機9及進風(fēng)風(fēng)機11采用軸流風(fēng)機。

本實用新型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。系統(tǒng)通過過熱蒸汽循環(huán)的高溫冷凝水加熱二級干燥器內(nèi)的物料及循環(huán)空氣。系統(tǒng)具有干燥速率快、節(jié)能高效、易于調(diào)控等特點。

盡管上文結(jié)合附圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實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)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本實用新型的保護范圍。