Способ рекуперации теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок
Владельцы патента RU 2250426:
Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия (RU)
Изобретение относится к технике управления температурой воздуха или газов для сушки твердых материалов или предметов. В способе рекуперации теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок, включающем охлаждение отработавшего сушильного агента с передачей от него теплоты основному теплоносителю с использованием контактного теплообмена, нагревание приточного воздуха с передачей ему теплоты от дополнительного теплоносителя с использованием контактного теплообмена, новым является то, что нагревание дополнительного теплоносителя осуществляется основным теплоносителем с использованием поверхностного теплообмена, в качестве основного теплоносителя используют воду, а дополнительного - масло, при этом при охлаждении отработавшего сушильного агента предусмотрена возможность очистки основного теплоносителя от пыли. Технической задачей изобретения является снижение размеров и материалоемкости теплоутилизаторов, исключение их обмерзания и забивания пылью, а также сокращение пылевых выбросов с отработавшим сушильным агентом. 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к технике управления температурой воздуха или газов для сушки твердых материалов или предметов.
Известен способ утилизации тепловой энергии вытяжного воздуха, включающий охлаждение вытяжного воздуха с передачей от него теплоты основному и дополнительному теплоносителям и нагревание приточного воздуха с передачей ему теплоты от основного и дополнительного теплоносителей, при этом передачу теплоты от вытяжного воздуха основному и дополнительному теплоносителям и передачу теплоты от основного и дополнительного теплоносителя приточному воздуху осуществляют одновременно с использованием контактного и поверхностного теплообмена [а.с. №1525409, F 24 F 3/147, 1989 г. Б.И. №44].
Недостатками данного способа являются невозможность его применения для утилизации теплоты отработавшего воздуха конвективных сушилок вследствие увлажнения свежего воздуха, подаваемого в сушилку, прогрессирующее загрязнение промежуточного теплоносителя, которое приведет к отказу распылительных устройств и систем циркуляции, а также высокая токсичность промежуточного теплоносителя.
Технической задачей изобретения является снижение размеров и материалоемкости теплоутилизаторов, исключения их обмерзания и забивания пылью, а также сокращение пылевых выбросов с отработавшим сушильным агентом.
Поставленная задача достигается тем, что в способе рекуперации теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок, включающем охлаждение отработавшего сушильного агента с передачей от него теплоты основному теплоносителю с использованием контактного теплообмена, нагревание приточного воздуха с передачей ему теплоты от дополнительного теплоносителя с использованием контактного теплообмена, новым является то, что нагревание дополнительного теплоносителя осуществляется основным теплоносителем с использованием поверхностного теплообмена; в качестве основного теплоносителя используют воду, а дополнительного - масло, при этом при охлаждении отработавшего сушильного агента предусмотрена возможность очистки основного теплоносителя от пыли.
Технический результат заключается в снижении размеров и материалоемкости теплоутилизаторов, исключении их обмерзания и забивания пылью, а также сокращении пылевых выбросов с отработавшим сушильным агентом.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для реализации способа рекуперации теплоты отработавшего сушильного агента.
Устройство для реализации данного способа состоит из теплообменника отработавшего воздуха 2 и теплообменника приточного воздуха 7, соединенных с воздушными трактами солодосушилки 11, снабженных распылительными устройствами 1 и 6, воздуховодов приточного воздуха 8 и удаляемого воздуха 12, устройства для очистки основного теплоносителя 13 и циркуляционного насоса 16, установленных в магистрали для циркуляции основного теплоносителя 14, циркуляционного насоса 4, установленного в магистрали для циркуляции дополнительного теплоносителя 3, воздуховодов для подвода приточного подогретого воздуха 9 и отвода отработавшего воздуха 10, отвода загрязнений основного теплоносителя 5, обводной магистрали основного теплоносителя 17, поверхностного теплообменника основного и дополнительного теплоносителей 19, вентилей 15, 18, 20.
В качестве основного теплоносителя в теплообменнике отработавшего воздуха 2 используется вода, а в качестве дополнительного теплоносителя в теплообменнике приточного воздуха 7 используется масло.
Процесс рекуперации теплоты и обеспыливания отработавшего сушильного агента осуществляется следующим образом.
Из сушилки 11 отработавший воздух по воздуховоду 10 поступает в теплообменник отработавшего воздуха 2, где в противотоке контактирует с холодной водой, циркулирующей в магистрали 14 и распыляемой распылительным устройством 1. В результате контакта осуществляется теплообмен между отработавшим воздухом и водой с конденсацией влаги из воздуха на поверхности капель воды и поглощение пыли из отработавшего воздуха, абсорбируемой на поверхности капель. Охлажденный отработавший воздух удаляется по воздуховоду 12. Нагретая вода насосом 16 через вентиль 15 по обводной магистрали 17 подается в поверхностный теплообменник основного и дополнительного теплоносителей 19, где нагревает масло, циркулирующее в контуре 3, которое затем распыляется в теплообменнике приточного воздуха 7 распылителем 6, контактируя в противотоке с приточным воздухом, поступающим из атмосферы по воздуховоду 8. В результате контакта осуществляется теплообмен между приточным воздухом и маслом с поглощением пыли из приточного воздуха, абсорбируемой на поверхности капель масла. Нагретый приточный воздух по воздуховоду 9 подается в сушилку 11. Охлажденное масло насосом 4 по циркуляционной магистрали 3 подается в поверхностный теплообменник основного и дополнительного теплоносителей 19.
В целях осуществления очистки основного теплоносителя от загрязнений закрывается вентиль 15 и открываются вентили 18 и 20, при этом вода прокачивается через устройство для очистки основного теплоносителя 13, в котором от нее отделяется поглощенная пыль, отводимая по магистрали 5.
Преимущество способа рекуперации теплоты отработавшего сушильного агента по сравнению с известными заключается в том, что его использование позволяет обеспечить:
- снижение размеров и материалоемкости теплоутилизаторов за счет большой удельной поверхности контактного теплообмена системы “газ-жидкость”, обеспечиваемой распылением жидкого теплоносителя;
- исключение обмерзания теплообменников и забивания их пылью;
- снижение выбросов пыли с отработавшим воздухом;
- более полное использование теплоты отработавшего сушильного агента благодаря применению двух оросительных и одного поверхностного теплообменников при использовании противоточной схемы движения теплоносителей в них.
- утилизации воды отработавшего сушильного агента.
Способ рекуперации теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок, включающий охлаждение отработавшего сушильного агента с передачей от него теплоты основному теплоносителю с использованием контактного теплообмена, нагревание приточного воздуха с передачей ему теплоты от дополнительного теплоносителя с использованием контактного теплообмена, отличающийся тем, что нагревание дополнительного теплоносителя осуществляется основным теплоносителем с использованием поверхностного теплообмена, в качестве основного теплоносителя используют воду, а дополнительного - масло, при этом при охлаждении отработавшего сушильного агента предусмотрена возможность очистки основного теплоносителя от пыли.
