СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к сушильным установкам и может быть использована в химической, агропромышленном комплексе, лесоперерабатывающей и пищевой промышленности.
Известные аналоги сушильной установки (ЕР 0459603 A1, RU 2011106551 А) имеют источник тепла прямого или непрямого нагрева, одну или несколько сушильных камер, рекуперативный теплообменник-теплоутилизатор использующий тепловой насос, систему удаления влаги, систему рециркуляции. Общим недостатком является значительное энергопотребление рекуперативных теплообменников-теплоутилизаторов использующих тепловой насос.
В европейской патентной заявке ЕР 0459603 А1 описана барабанная сушка древесных стружек, в которой выделяющиеся пары (далее - сушильные пары), выходящие из сушилки, возвращают по контуру обратно в сушилку с помощью системы рециркуляции, где они нагреваются непрямым образом посредством нагретого газа, вырабатываемого горелкой, до тех пор, пока их температура не достигнет уровня, необходимого для сушки древесных стружек. Часть сушильных паров отводят по трубопроводу из этого контура и направляют в топочную камеру. Газы, отходящие из топочной камеры (так называемые дымовые или топочные газы), используемые для подогрева сушильных газов с использованием теплообменника, до выпуска в окружающую среду очищают посредством фильтра.
Недостатком конструкции является пониженный коэффициент полезного действия вследствие использования промежуточного теплоносителя.
В патенте RU 2011106551 А. Конструкция имеет сушильную камеру, контур теплового насоса с теплообменником-испарителем и рекуперативным теплообменником-конденсатором, циклон сепарации влаги, систему рециркуляции и источник тепла, включающий систему подачи нагретого сушильного агента в сушильную камеру.
Недостатком конструкции является то, что сушильный агент после сушильной камеры имеет оптимальной достаточно высокую температуру.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является патент на изобретение RU 2266484 (13) С1, конструкция прототипа содержит последовательно соединенные по высушиваемому материалу предварительную камеру и основную сушильную камеру, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, систему влагоудаления, систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенную к теплой и холодной сушильным камерам, связанную с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен регенеративный теплообменник, подключенный также к выходу сушильного агента из основной сушильной камеры.
Используемый регенеративный теплообменник-теплоутилизатор требует наличия в нем не менее двух теплообменных камер или вращающейся теплоаккумулирующей насадки с приводом, что увеличивает энергопотребление и снижает надежность.
Задачей полезной модели является повышение тепловой эффективности и надежности системы в целом.
Это достигается тем, что в сушильной установке, содержащей последовательно соединенные по высушиваемому материалу «холодную» и «теплую» сушильные камеры, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, регенеративным теплообменником и систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенные к «теплой» и «холодной» сушильным камерам, связанным с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен теплообменник в отличие от прототипа в качестве дополнительно установленного теплообменника используют рекуперативный теплообменник-утилизатор.
Рекуперативный теплообменник, использующий для передачи тепла тепловые трубы, представляет собой набор тепловых труб, собранный в секции, причем испарительные зоны тепловых труб помещены в камере движения нагреваемого теплоносителя, а зоны конденсации находятся в камерах движения греющего теплоносителя, транспортная зона теплоизолирована, зоны испарения и конденсации оснащенны оребрением.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности теплообменника, так как рекуперативный теплообменник-теплоутилизатор даже при разрушении отдельных контуров способен передавать тепло недопуская смешения газообразных теплоносителей. Этот вид теплообменника необходим для обеспечения возможности функционирования наиболее экономичных фреоновых тепловых насосов, теплообменник повышает эффективность использования отводимых низкопотенциальных тепловых ресурсов, а также дает возможность иметь более высокую температуру отводимых газов после камеры сушки, (для сушки щепы например - 120-150°C), а предельная температура высокотемпературной части фреоновых тепловых насосов не может превышать 120°C из-за разложения фреона, что значительно ограничивает температуру как в сушильной камере, так и отводимых газов, что требует увеличения продолжительности сушки за счет более «мягких» режимов.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого изобретения - сушильная установка.
Установка содержит последовательно соединенные по сушильному агенту охладитель-испаритель 1, "холодную" сушильную камеру 2, нагреватель-конденсатор 3, рекуперативный теплообменник-теплоутилизатор 4, нагреватель СА 5, "теплую" сушильную камеру 6, вентилятор 7. Установка содержит также систему циркуляции хладагента, выполненную в виде теплового насоса с компрессором 8, нагревателем-конденсатором 3, дроссель-вентилем 9, регенеративным теплообменником 10, охладителем-испарителем 1. "Холодная" сушильная камера 2 и "теплая" сушильная камера 6 установлены последовательно по ходу движения высушиваемого продукта. В установке предусмотрены вентиль 11 для выпуска отработанного воздуха, вентиль 12 подачи наружного СА. Рекуперативный теплообменник использующий для передачи тепла тепловые трубы, представляет собой набор тепловых труб собранный в секции, причем испарительные зоны тепловых труб помещены в камеры движения нагреваемого теплоносителя, а зоны конденсации должны находится в камерах движения греющего теплоносителя, транспортная зона теплоизолирована, зоны испарения и конденсации могут оснащаться оребрением.
Установка работает следующим образом. В сушильные камеры 2 и 6 при помощи конвейера последовательно подается продукт, подлежащий сушке. В контур циркуляции сушильного агента через вентиль 12 подается СА с помощью вентилятора 7. СА поступает в охладитель-испаритель 1, где он осушается и охлаждается, конденсируя влагу на холодной поверхности охладителя-испарителя. В рекуперативном теплообменнике высокотемпературный газ, обтекая сборку тепловых труб, нагревает зону испарения и промежуточный тепловой агент проходя через транспортную зону, конденсируясь, отдает тепло нагреваемому газу, перенос тепла от одного теплоносителя к другому проходит с использованием фазового перехода промежуточного теплоносителя.
Использование сушильной установки с рекуперативным теплообменником позволяет повысить надежность и снизить энергозатраты за счет снижения продолжительности сушки.