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余热回收系统运用于闭路循环带式干燥机的性能分析

信息来源:本站 | 发布日期: 2022-06-20 10:47:07 | 浏览量:493688

    随着工业生产技术的发展,对干燥设备提出了更高的要求,高效低耗、优质、低污染已成为一套干燥设备的主要指标,特别是高效低耗对化工生产厂家有效降低能耗、降低生产成本、提高市场竞争力更有着重要的现实意义。
    在有机颜料等膏状精细化工产品生产过程中主要使用的干燥设备有:热风循环烘箱、带式干燥机、旋转闪蒸干燥机、喷雾干燥机等。带式干燥机生产效率高、自动化程度高、产品质量稳定、热效率高,随着带式干燥机的不断完善和提高,它的使用越来越普及,成为有机颜料等膏状精细化工产品生产过程中干燥单元的优选设备。但是现有的带式干燥机在使用的过程中,其用于加热的高温气体在干燥过后往往是直接排放掉的,造成了能源的极大浪费,因此为了解决上述问题设计一种余热回收网带式干燥机则显得尤为重要。

    为解决上述的技术问题,常州百得研制开发了一种带余热回收系统的闭路循环带式干燥机(专 利号:202221281991.1),不仅通过冷凝水换热器对进入干燥室内的气体进行预加热,而且通过回收干燥室内的加热气体重新加热后输送进预干段加热室内,进行再次利用,起到了降低能耗和节约资源的资源,增加了实用性能。

    新型带余热回收系统的闭路循环带式干燥机其特征在于:包括干燥机机体、输送系统、布袋除尘器、冷凝水换热器、尾气处理系统、回收管道、进风管道、预加热管道和尾气排放管道,所述干燥机机壳的左右两端分别设置有进料口和出料口,所述的干燥机机体是由若干个独立的壳体从左往右依次连接所组成,若干个独立的壳体依次相连通,其中靠近进料口的半数独立的壳体组成预干段加热室,其余半数个独立的壳体组成干燥室,所述的壳体内设置竖直设置有隔板,所述的隔板将壳体的内部空间分隔成输送室以及气体加热室,所述隔板的上下两端都开设有用于输送室与气体加热室相连通的通孔,所述的输送系统设置在干燥机机体内并依次经过若干个输送室,所述的进风管道设置在干燥机机体的一侧并且其与干燥室的半数气体加热室相连通,所述的进风管道与冷凝水换热器的换热出气口相连通,所述回收管道的一端连接在干燥室的顶部,回收管道的另一端通过布袋除尘器与回用管道相连通,所述的回用管道又与预加热管道相连通,所述的预加热管道也设置在干燥机机体的一侧并与预干段加热室的半数气体加热室相连通,所述尾气排放管道的一端连接在预干段加热室的顶部,所述尾气排放管道的另一端与尾气处理系统相连通。
   (1) 所述预干段加热室的顶部设置有第 一导流管道,所述的第 一导流管道与输送室相连通并通过第 二导流管道与尾气排放管道相连,所述预干段加热室的输送室的顶部还设置有用于加热气体循环流通的第 一风机。
   (2) 所述干燥室的顶部设置第 三导流管道,所述的第 三导流管道与气体加热室相连通并通过第四导流管道与回收管道相连,所述干燥室的气体加热室的顶部也设置有用于加热气体循环流通的第 二风机。
   (3) 所述预干段加热室以及所述干燥室的若干个气体加热室内都设置有电加热装置。
   (4) 所述的尾气处理系统为喷淋吸收湿法除尘器。
    采用上述结构后,本实用新型结构设计合理,对主换热器热交换后的热水和热气进行二次利用,对空气预先加热,在二次加热时可将空气加热到更高温度,可以减少物料干燥时总蒸汽消耗量;同时,蒸汽中的热量被更多的利用,zui终排放物基本为热水,基本没有高温蒸汽排出,减少了高温蒸汽喷溅造成的安全隐患,另外,使用本实用新型带式干燥机因对空气进行了预热,可减小因环境变化带来的进风温度起伏,可使干燥塔内温度更加平稳,避免温度波动带来的产品质量问题。

    现有技术中有机颜料的水分蒸发量大概为 152kg/h(进出风温度不变,干燥机水分蒸发能力不变),其初水份为~52%(湿基),干燥后终水份为~1%(湿基),其干燥热源往往采用饱和蒸汽,干燥混合温度为80~90℃、排风温度为50~75℃,其尾气除尘部分往往采用预干段为水膜除尘器和干燥段为布袋除尘器,其水份蒸发量: W水=152kg/h;干品产量: W干=W水×(1-ω1)÷(ω1-ω2);湿处理量:W湿=152+143=295kg/h;每吨干品物料消耗蒸汽量:546kg/h÷143kg/h≈3.82吨蒸汽/吨产品;
    而采用本设计后干燥段的尾气回用中:干燥段的尾气的排风温度为~75℃,作为预干段的新风使用,可节省能源:q1=6000×0.245×(75-15)=88200kcal/h;本设计通过冷凝水的余热利用:冷凝水余热利用前后温度为140℃ 和75℃;可节省能源:q2=546×1×(140-75)=35490kcal/h;本设计通过冷凝水的余热可提高干燥段新风温度差为Δt =35490÷6000÷0.245=24℃,新风温度为~39℃,可回收利用的热量:q1+q2=88200+35490=123690kcal/h,可节省的蒸汽耗量:123690÷500=247kg/h;其预干段新风升温所需的热量:6000×0.245×(110-75)=51450kcal/h,干燥段新风升温所需的热量:6000×0.245×(110-39)=104370kcal/h,每小时蒸汽耗量:51450+104370)÷500=312kg/h,蒸汽耗量验算:312(余热回收网带干燥机的运行蒸汽耗量)+247(可节省的蒸汽耗量)=559kg/h≈546kg/h(现有工艺网带干燥机的蒸汽耗量);
   (1) 余热回收网带干燥机的每吨产品蒸汽能耗:312kg/h÷143kg/h≈2.18吨蒸汽/吨产品;
   (2) 现有工艺网带干燥机的每吨产品蒸汽能耗: 546kg/h÷143kg/h≈3.82吨蒸汽/吨产品;
   (3) 余热回收网带干燥机的节能效率:312kg/h÷546kg/h≈57%,节能40%。

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