本发明涉及一种两段式机械蒸汽再压缩MVR干燥系统及其干燥方法，属于物料干燥技术领域。
背景技术：
干燥是工业生产中的重要工艺过程，在农业、食品、化工、陶瓷、医药、农副产品加工等几乎所有产业领域都涉及干燥环节。干燥过程的能量需求较大，开发高效、节能型干燥系统意义重大。
过热蒸汽干燥是近年来发展起来的一种全新干燥方法，具有干燥传热系数大、干燥效率高、传质阻力小、产品干燥质量好等优点。过热蒸汽的产生可采用加热法或蒸汽压缩法。机械蒸汽再压缩MVR干燥是指：由压缩机对干燥过程产生的二次蒸汽进行机械压缩并达到过热状态，之后将过热蒸汽再次用于干燥过程的加热。专利CN103322783A公开了一种“机械蒸汽再压缩过热蒸汽干燥系统和方法”，但由于水蒸汽压缩机的压后过热度相对较小，如果过热蒸汽在干燥物料的过程中过热度消除，即达到饱和状态，干燥过程将无法继续进行，物料甚至会出现被饱和蒸汽加湿结露等现象，干燥物料很难获得较低的含水率。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供了一种两段式机械蒸汽再压缩MVR干燥系统及其干燥方法。
一种两段式机械蒸汽再压缩MVR干燥系统，其特征在于：包括压缩机，旋风除尘器，第一干燥器，蒸汽回热器，循环风机，第二干燥器，空气回热器；上述压缩机的出口与第一干燥器的入口相连，第一干燥器的出口与旋风除尘器的入口相连，旋风除尘器的出口分成第一支路和第二支路，其中第一支路与蒸汽回热器的蒸汽入口相连，蒸汽回热器的蒸汽出口与上述第二支路一起与压缩机的入口相连；压缩机出口至第一干燥器的管道上还接有生蒸汽管；所述蒸汽回热器设有凝水排管；上述循环风机的出口与第二干燥器的入口相连，第二干燥器的出口与蒸汽回热器的空气入口相连，蒸汽回热器的空气出口与循环风机入口相连；在第二干燥器至蒸汽回热器的管路上分别连接有排风阀与进风阀，排风阀的出口与进风阀的进口均与空气回热器连接。
所述的两段式机械蒸汽再压缩MVR干燥系统的干燥方法，其特征在于包括以下过程：首先，开启生蒸汽加热第一干燥器内的物料，待物料被加热至干燥温度后，关闭生蒸汽，并开启压缩机；第一干燥器中物料水分气化生成的二次蒸汽经旋风除尘器脱除所携带的粉尘等杂质后，一部分去往蒸汽回热器冷凝液化，另一部分与蒸汽回热器出口的未凝蒸汽一起被压缩机增压升温，形成具有一定过热度的过热蒸汽；之后过热蒸汽进入第一干燥器，并实现对待干物料的热质交换；当第一干燥器内物料的含水率降至临界含水率，即物料的恒温干燥过程结束时，将第一干燥器内的物料转移至第二干燥器内，并将第一干燥器内重新放入新物料；第二干燥器内的空气通过蒸汽回热器被加热升温，在循环风机的作用下进入第二干燥器并实现对物料的热湿交换，当循环空气的相对湿度增至设定值后，开启排风阀与进风阀，进入系统的干空气通过空气回热器回收排出高温湿空气的显热与部分潜热。
本发明的两段式机械蒸汽再压缩MVR干燥系统，将过热蒸汽干燥与热空气干燥技术进行了有机结合，并充分发挥了两种干燥方法的技术优势。物料干燥初期（物料含水率较高）的恒速干燥阶段由第一干燥段，即过热蒸汽干燥循环完成；物料干燥后期（物料含水率较低）的降速干燥段由第二干燥段，即热空气干燥循环完成。第二干燥段的热空气循环通过蒸汽回热器回收第一干燥段中蒸汽的凝结潜热。系统应用空气回热器回收第二干燥段排除的热湿空气中的热量，并用于加热新进入干燥系统的干空气，干燥过程的热量被循环利用，系统具有较快的干燥速率，同时能够实现物料干燥终了时的低含水率指标要求。
附图说明
图1为本发明的一种两段式机械蒸汽再压缩MVR干燥系统原理图；
图中，1为压缩机，2为旋风除尘器，3为第一干燥器，4为蒸汽回热器，5为循环风机，6为第二干燥器，7为排风阀，8为空气回热器，9为进风阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1 为本发明的原理图。一种两段式机械蒸汽再压缩MVR干燥系统，包括压缩机1，旋风除尘器2，第一干燥器3，蒸汽回热器4，循环风机5，第二干燥器6，排风阀7，空气回热器8，进风阀9。由压缩机1、第一干燥器3、旋风除尘器2、蒸汽回热器4依次首尾连接组成第一干燥段的循环回路，旋风除尘器出口与压缩机入口管路相连通，压缩机出口至第一干燥器的循环管道上接有生蒸汽管。由所述循环风机5、第二干燥器6、蒸汽回热器4依次首尾连接组成第二干燥段的循环回路，在第二干燥器至蒸汽回热器的管路上分别连接有排风阀7与进风阀9，排风阀的出口与进风阀的进口均与空气回热器8连接。第一干燥段的循环回路与第二干燥段的循环回路通过蒸汽回热器4相耦合。
所述压缩机1采用离心压缩机，所述第一干燥器3采用穿流箱式干燥器，所述第二干燥器6采用穿流箱式干燥器，所述蒸汽回热器4采用板式换热器，所述空气回热器8采用板式换热器。
本发明的工作原理如下：
系统启动后，开启生蒸汽加热第一干燥器3内的物料，待物料被加热至干燥温度后，关闭生蒸汽，并开启压缩机1。第一干燥器中物料水分气化生成的二次蒸汽经旋风除尘器2脱除所携带的粉尘等杂质后，一部分去往蒸汽回热器4冷凝液化，另一部分通至压缩机入口并与蒸汽回热器出口的未凝蒸汽一起被压缩机增压升温，形成具有一定过热度的过热蒸汽，之后过热蒸汽进入第一干燥器，并实现对待干物料的热质交换。当第一干燥器内物料的含水率降至临界含水率，即物料的恒温干燥过程结束时，将第一干燥器内的物料转移至第二干燥器内，并将第一干燥器3内重新放入新物料。第二干燥段内的空气通过蒸汽回热器4被加热升温，在循环风机5的作用下进入第二干燥器6并实现对物料的热湿交换，当循环空气的相对湿度增至设定值后，开启排风阀7与进风阀9，进入系统的干空气通过空气回热器8回收排出高温湿空气的显热与部分潜热。
本发明将物料的干燥过程分为两段完成，恒速干燥段采用过热蒸汽循环干燥，降速干燥段采用热空气循环干燥，并利用热空气循环回收过热蒸汽循环的二次蒸汽的凝结潜热。充分利用了过热蒸汽干燥速率快，空气干燥物料平衡含水率低的特点，系统节能高效。
尽管上文结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护范围。