本发明涉及干燥设备技术领域，尤其涉及干燥机的余热回收利用技术领域。
背景技术：
石膏板的干燥过程需要消耗很大的热量，而在冬季天气寒冷、气温较低，因而生产能耗较高，导致生产线生产速度较低。在寒冷环境下料浆的温度偏低，导致成型的石膏板温度也较低，在进入干燥机时会产生较大的温差，导致石膏板表面迅速凝结一层液化水，从而在石膏板的上纸面会产生“水印”“麻坑”等现象，严重影响产品的外观质量，甚至会影响石膏板的强度；而由于板材的温度较低，在干燥机内蒸发等量的水就需要较高的热量，导致耗能偏高，生产成本剧增；同时，干燥后的干燥机废气中水蒸汽的含量大幅度升高，而废气中大量水蒸汽的外排属于能源的一大浪费，也不利于水资源的节约利用。
技术实现要素：
本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的干燥机余热回收利用系统。具体地，本发明提供能够对干燥机废气中的热量及水分充分再利用、节约能源的回收利用系统及方法。
为解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种干燥机余热回收利用系统，所述干燥机余热回收利用系统包括废气排放烟筒、储水罐、泄水管、喷淋装置、旋流板、丝网除雾器、补水装置以及热水利用装置，其中，所述废气排放烟筒的底端与所述储水罐的顶端通过所述泄水管相连通，所述喷淋装置、所述旋流板和所述丝网除雾器均设置在所述废气排放烟筒的内部，且所述喷淋装置与所述补水装置相连通；并且其中，所述补水 装置包括冷水泵、补水管和冷水阀，其中，所述补水管的第一端通过所述冷水阀与所述冷水泵相连通，所述补水管的第二端与所述喷淋装置相连通；并且其中，所述热水利用装置包括热水管、热水泵和热水阀，所述热水管通过所述热水阀与所述热水泵相连通，所述储水罐的底端与所述热水泵相连通；并且其中，所述废气排放烟筒垂直设置，且所述废气排放烟筒的底部与水平面呈第一预设角度α设置。
其中，所述干燥机余热回收利用系统还包括预热器、废气风机和补风机，其中，所述预热器的第一端与所述废气排放烟筒相连通，所述预热器的第一端的底部与所述补风机相连通，所述预热器的第二端与所述废气风机相连通。
其中，所述干燥机余热回收利用系统还包括折流板，所述折流板位于所述废气排放烟筒内，相对于所述废气排放烟筒的废气入口设置，且与所述废气排放烟筒的筒壁呈第二预设角度β设置。
其中，所述干燥机余热回收利用系统还包括第一液位计、第二液位计、温度计和报警器，其中，所述第一液位计位于所述储水罐的中间部位，所述第二液位计位于所述第一液位计的上方，所述温度计位于所述第一液位计的下方，所述第一液位计和所述第二液位计均与所述报警器电连接。
其中，所述喷淋装置位于所述废气排放烟筒的废气入口的上方，所述旋流板位于所述喷淋装置的上方，且位于所述丝网除雾器的下方；其中，所述喷淋装置包括n个喷淋盘管和多个喷嘴，n为大于等于1的正整数，n个所述喷淋盘管依次设置在所述废气排放烟筒内，且n个所述喷淋盘管中每个所述喷淋盘管上均设置有一个或者多个所述喷嘴；并且其中，所述补水装置包括n条所述补水管和n个所述冷水阀，其中，n条所述补水管的第一端和n个所述冷水阀一一对应与所述冷水泵相连通，n条所述补水管的第二端分别与n个所述喷淋盘管一一对应相连通。
其中，所述旋流板的叶片为不锈钢材质，所述叶片的厚度为4mm～5mm，所述叶片的倾斜角度为5°～8°。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种使用如以上内容所述的干燥机余热回收利用系统的干燥机余热回收利用方法，所述干燥机余热回收利用方法包括：
将所述热水管的输出端与纸浆罐和发泡剂清水罐相连通；
通过所述干燥机余热回收利用系统将废气中的水蒸汽化为热水回收至所述储水罐内；
实时测量所述纸浆罐的内部温度和所述发泡剂清水罐的内部温度，并根据所述纸浆罐的内部温度和所述发泡剂清水罐的内部温度控制所述热水阀的开度，使所述纸浆罐的内部温度和所述发泡剂清水罐的内部温度满足生产要求；
实时测量所述储水罐的水位，并根据所述储水罐的水位控制所述冷水阀的开度，使所述储水罐内的水位保持在预设水位区间内。
其中，所述根据所述纸浆罐的内部温度和所述发泡剂清水罐的内部温度控制所述热水阀的开度包括：当所述纸浆罐的内部温度和所述发泡剂清水罐的内部温度高于预定温度的最大值时，减小所述热水阀的开度；当所述纸浆罐的内部温度和所述发泡剂清水罐的内部温度低于预定温度的最小值时，增大所述热水阀的开度。
其中，所述喷淋装置的喷淋盘管的个数以及所述冷水阀的个数为多个时，按照所述喷淋盘管在所述废气排放烟筒内的固定位置从高到低的顺序，多个所述喷淋盘管所对应的多个所述冷水阀的开度依次增加。
其中，所述方法还包括：
实时测量所述储水罐内所述第一液位计的值，根据所述第一液位计的值判定所述储水罐内的水位低于所述第一液位计所在的位置时，通过所述报警器发出储水罐低水位报警信号；
实时测量所述储水罐内所述第二液位计的值，根据所述第二液位计的值判定所述储水罐内的水位高于所述第二液位计所在的位置时，通过所述报警器发出储水罐高水位报警信号。
本发明所提供的干燥机余热回收利用系统及方法，将干燥机废气中的水蒸汽化为热水进行回收利用到配料系统中，实现废水的再生利用，节约能源和水资源的同时，能够提高料浆的温度，有利于石膏板的干燥过程的顺利进行，并减少干燥过程中的能耗，有益于生产，有效降低生产成本。
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性地示出了根据本发明的干燥机余热回收利用系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为解决石膏板生产过程、尤其是干燥机干燥过程的耗能大、效率低、产品质量不过关的问题，本发明提供了一种干燥机余热回收利用系统及方法，通过补风机将经由预热器加热后的热风补充到干燥机中加以利用；通过在废气排放烟筒内设置喷淋装置、旋流板和丝网除雾器多道水分收集装置，将废气中的水分形成热水充分回收，并输送到配料系统中进行利用。不仅能够节约水资源，还有效提高了料浆的温度，降低产品的不合格率，将废气中的热能也充分利用，节约耗能，降低生产成本。
下面结合附图，对根据本发明所提供的干燥机余热回收利用系统及方法进行详细描述。
图1示出了本发明所提供的干燥机余热回收利用系统的一种实施例的结构示意图。参照图1所示，该干燥机余热回收利用系统100包括废气排放烟筒11、储水罐12、泄水管13、喷淋装置14、旋流板15、丝网除雾器16、补水装置17以及热水利用装置18。其中，废气排放烟筒11的底端与储水罐12的顶端通过泄水管13相连通，从废气中收集的热水经由泄水管13流入储水罐12内进行存储和再利用；喷淋装置14、旋流板15和丝网除雾器16均设置在废气排放烟筒11的内部，用以将废气中的水蒸汽充分冷却液化，形成热水被回收。
其中，喷淋装置14与补水装置17相连通，补水装置17向喷淋装置14提供冷水供给。在废气排放烟筒11内，喷淋装置14向废气中喷淋冷水，温度较高的干燥机废气向上行进的过程中与冷水相遇，进行一轮冷凝液化，废气中的部分水蒸汽被液化成热水；同时，喷淋的冷水也被高温废气加热，与液化的热水一起流入废气排放烟筒11的底部进行回收，沿泄水管13流入储水罐12中。在此过程中，不仅废气中的水蒸汽被冷凝回收，废气中的余热也得以充分利用，节约能源。
具体地，补水装置17包括冷水泵170、补水管171和冷水阀172，其中，补水管171的第一端通过冷水阀172与冷水泵170相连通，补水管171的第二端与喷淋装置14相连通，通过调节冷水阀172的开度可以调节补水装置17向喷淋装置14供给的水流量，即喷淋装置14的喷淋冷水流量。
废气在继续上升的过程中遇到旋流板15，利用旋流板15的旋转运动及其产生的离心力将废气甩向废气排放烟筒11的筒壁11a，废气中的一部分水蒸汽在这个过程中被液化，并沿筒壁11a滑至底部，通过泄水管13流入储水罐12中。还有一部分水蒸汽在随着废气上升过程中经过丝网除雾器16时，由于惯性作用与丝网除雾器16相撞，而液化并附着在丝网除雾器16上，并在重力作用下从丝网除雾器16脱离下落，从而被回收。
通过以上三重回收装置，可以将废气中的水蒸汽充分回收至储水罐12中待利用。储水罐12中的热水通过热水利用装置18被排放至石膏板生产线的配料系统中，不仅节约水资源，还能够提供料浆的温度，便于成型石膏板的干燥过程的顺利进行，节约耗能，有效降低生产成本。
具体地，热水利用装置18包括热水管180、热水泵181和热水阀182，热水管180通过热水阀182与热水泵181相连通；储水罐12的底端与热水泵181相连通，热水管180还与配料系统相连通，例如，可以与纸浆罐和发泡剂清水罐相连通，可以通过调节热水阀182的开度来控制配料系统中料浆的温度。
需要指出的是，普通的干燥机废气排放烟筒中没有任何回收装置，所以直径为1000mm左右足以，但在本发明的干燥机余热回收利用系统100中，为了便于水蒸汽回收装置的安装使用，其废气排放烟筒11的直径增加为2000mm左右。该废气排放烟筒11可以垂直设置，也可以倾斜设置；但是均要求废气排放烟筒11的底部11b与水平面呈第一预设角度α设置，以便于冷凝后的热水以及喷淋水的回收。
考虑到废气排放烟筒11的使用环境和安装情况，根据使用安装环境以及发明人的多次实验结果，第一预设角度α为3°～10°时，冷凝水和喷淋水的回收效果好，而且不影响废气排放烟筒11的安装稳定性。例如，第一预设角度α可以选择设置为3°、5°、8°等。
根据本发明的干燥机余热回收利用系统100还包括预热器20、废气风机21和补风机22，其中，预热器20的第一端201与废气排放烟筒11相连通，预热器20的第一端201的底部与补风机22相连通，预热器20的第二端202与废气风机21相连通，预热器20的第二端202的底部通过管道30与干燥机(图中未示出)相连通。废气风机21通过管道30将干燥机中的废气抽入预热器20中加热，同时补风机22将干净空气也抽入预热器20中进行预热，然后经由管道30进入干燥机中进行热能供给。在干净空气经过预热器20的过程中，会将部分废气共同带回干燥机进行热能供给，对废气中的热能实现重复利用。
另外，根据本发明的干燥机余热回收利用系统100还包括折流板19，折流板19位于废气排放烟筒11内，相对于废气排放烟筒11的废气入口110设置，且与废气排放烟筒11的筒壁11a呈第二预设角度β设置。折流板19的作用是引导废气顺利沿废气排放烟筒11向上排放，避免大量废气在经过废气入口110后再废气排放烟筒11底部徘徊拥堵。
具体地，第二预设角度β为30°～60°时，折流板19的引导作用发挥较大，废气的排放较为顺利。例如，第二预设角度β可以选择设置为36°、45°、56°等。
根据本发明的干燥机余热回收利用系统100还包括第一液位计121、第二液位计122、温度计123和报警器(图中未示出)。其中，第一液位计121位于储水罐12的中间部位，第二液位计122位于第一液位计121的上方，温度计123位于第一液位计121的下方，第一液位计121和第二液位计122均与报警器电连接。第一液位计121和第二液位计122的设置，是为了确保储水罐12内的热水量位于第一液位计121和第二液位计122之间，以避免储水罐12干涸而影响配料系统的运行、或者储水罐12内的热水满溢而导致回收的水无处排放而影响干燥机废气的排放以及废气中的水蒸汽和余热的回收利用效率。当储水罐12内的水位低于第一液位计121时，第一液位计121触发报警器进行低水位报警，工作人员可以通过调大冷水阀172的开度来迅速增加回收到储水罐12的热水量，从而消除警报；当储水罐12内的水位高于第二液位计122时，第二液位计122触发报警器进行高水位报警，工作人员可以通过调小冷水阀172的开度来减少回收至储水罐12内的热水量，同时由于热水利用装置18在将储水罐12内的热水排放至配料系统中，从而可以有效降低储水罐12内的水位。其中，温度计123用以实时测量储水罐12内的热水温度，为避免温度计123露出热水表面无法实现温度测量，所以将温度计123设置在第一液位计121的下方。
需要指出的是，喷淋装置14、旋流板15以及丝网除雾器16的位置可以根据实际情况进行设置和变动。例如，在本实施例中，喷淋装置14位于废气排放烟筒11的废气入口110的上方，使得进入废气排放烟筒11的废气充分被冷水喷淋；旋流板15位于喷淋装置14的上方，以免旋流板15被冷水喷淋而影响其水蒸汽收集效果；由于旋流板15的回收过程导致上升过程中废气产生旋流动作，有利于丝网除雾器16的工作，所以旋流板15位于丝网除雾器16的下方。
具体地，喷淋装置14可以包括n个喷淋盘管140和多个喷嘴141，其中，n为大于等于1的正整数，n个喷淋盘管140依次设置在废气排放烟筒11 内，且n个喷淋盘管140中每个喷淋盘管140上均设置有一个或者多个喷嘴141。n个喷淋盘管140依次、互相平行、且垂直于筒壁11a设置，即垂直于废气的排放方向设置，实现对废气的多重喷淋，最大化回收废气中的水蒸汽。另外，n个喷淋盘管140也可以互成一定角度进行设置，只要能够保证n个喷淋盘管140喷淋的冷水在废气入口110以上某一个平面内能够完全覆盖废气排放烟筒11的横截面即可。其中，每个喷淋盘管140上均分布多个喷嘴141，以保证每个喷淋盘管140都能够对废气实现在废气排放烟筒11横截面内最大范围的喷淋，以保证将废气中的水蒸汽进行充分回收。
相适应地，补水装置17包括n条补水管171和n个冷水阀172，其中，n条补水管171的第一端和n个冷水阀172一一对应与冷水泵170相连通，n条补水管171的第二端分别与n个喷淋盘管140一一对应相连通，以确保每个喷淋盘管140均对应设置有一个冷水阀，以便于实现其冷水喷淋量的单独控制。
示例性地，在如图1所示的实施例中，喷淋装置14包括三个喷淋盘管140，三个喷淋盘管140由低到高依次设置在废气入口110的上方；对应地，补水装置17包括三条补水管171和三个冷水阀172，喷淋盘管140、补水管171以及冷水阀172一一对应相连通，可以根据实际使用情况进行控制每个喷淋盘管140喷淋的冷水流量。例如，通常情况下，在冬季补水管171中的冷水温度为5℃，下端的喷淋盘管140对应的冷水阀172为全开，中间喷淋盘管140对应的冷水阀172的开度为1/2，上端的喷淋盘管140对应的冷水阀172的开度可以为1/3，这样收集水温为55℃，热水阀182全开即可保证储水罐12内的水位在第一液位计121和第二液位计122之间，同时满足配料系统的水量和温度需要；当配料系统的水量需求减小时，调小热水阀182的开度，则储水罐12内的水位开始上升，所以可以适当调节三个冷水阀172的开度以保持水位不变，例如，可以调小上端或者中间的喷淋盘管140对应的冷水阀172的开度。
具体地，旋流板15的叶片151为不锈钢材质，叶片151的厚度为4mm～5mm，可以有效保证旋流板15的使用寿命；叶片151的倾斜角度为5°～8°，足以充分回收废气中的水蒸汽。
根据本发明的干燥机余热回收利用系统100，利用补风机22通过预热器20与干燥机连通，可以回收废气中的一部分热量加以利用；通过喷淋装置14中的多个喷淋盘管140进行多次喷淋降温，回收废气中的大部分水蒸汽的同时，充分再利用废气中的热量对喷淋冷水进行加热，并回收利用到配料系统中；还设置旋流板15以及丝网除雾器16对废气中的残余水蒸汽进行进一步地回收。该干燥机余热回收利用系统100能够对干燥机废气中的余热和水蒸汽进行完全回收再利用，充分节能减耗，节约水资源，提高产品的合格率，同时有效降低生产成本。
本发明还提供了一种使用根据本发明所提供的干燥机余热回收利用系统100的干燥机余热回收利用方法，该方法包括：将热水管180的输出端与配料系统的纸浆罐和发泡剂清水罐相连通；通过干燥机余热回收利用系统100将废气中的水蒸汽化为热水回收至储水罐12内；实时测量纸浆罐的内部温度和发泡剂清水罐的内部温度，并根据纸浆罐的内部温度和发泡剂清水罐的内部温度控制热水阀182的开度，使纸浆罐的内部温度和发泡剂清水罐的内部温度满足生产要求；实时测量储水罐12的水位，并根据储水罐12的水位控制冷水阀172的开度，使储水罐12内的水位保持在预设水位区间内。
具体地，根据纸浆罐的内部温度和发泡剂清水罐的内部温度控制热水阀182的开度包括：当纸浆罐的内部温度和发泡剂清水罐的内部温度高于预定温度的最大值时，减小热水阀182的开度，减少热水供应来降低料浆温度；或者还可以增加冷水阀172的开度，通过降低回收至储水罐12内的热水温度，来降低料浆温度，以达到生产需求。相适应地，当纸浆罐的内部温度和发泡剂清水罐的内部温度低于预定温度的最小值时，可以通过增大热水阀182的开度直接提升料浆温度；或者通过减小冷水阀172的开度，增加回收的热水温度，从而达到提升料浆温度的目的。
具体地，喷淋装置14的喷淋盘管140的个数以及冷水阀172的个数为多个时，按照喷淋盘管140在废气排放烟筒11内的固定位置从高到低的顺序，多个喷淋盘管140所对应的多个冷水阀172的开度依次增加。即，底端的喷淋盘管140所对应的冷水阀172的开度大于顶端的喷淋盘管140所对应的冷水阀172的开度，通常情况下，底端的喷淋盘管140所对应的冷水阀172为 全开状态，目的是从底部开始尽量多的回收废气中的水蒸汽，减少上方的喷淋盘管140的工作压力的同时，确保废气中的水蒸汽能够被最大化回收。
另外，该干燥机余热回收利用方法还包括：实时测量储水罐12内第一液位计121的值，根据第一液位计121的值判定储水罐12内的水位低于第一液位计121所在的位置时，通过报警器发出储水罐12低水位报警信号，以避免由于储水罐12内的热水量不足而对配料系统造成影响，导致的产品报废，影响生产进程，还会造成生产成本的不必要浪费。实时测量储水罐12内第二液位计122的值，根据第二液位计122的值判定储水罐12内的水位高于第二液位计122所在的位置时，通过报警器发出储水罐12高水位报警信号，以避免储水罐12内的热水发生满溢，致使回收的热水无处排放而在废气排放烟筒11内存贮，影响废气的流通和排放，甚至溢入预热器20，影响预热器20的的运行，更甚至会通过管道30流入干燥机等生产设备，对生产设备、生产过程以及产品质量造成无法挽回的恶劣后果，为工厂带来巨大的经济损失。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。