一种二级冷却器与二级加热器组合的空气加热干燥装置的制作方法

本实用新型涉及工业原料处理领域，具体为一种二级冷却器与二级加热器组合的空气加热干燥装置。

背景技术：

目前市场上的蒸发器（单效、双效、三效、mvr、tvr等）98%以上都是通过换热器加热原料液，当原料液达到蒸发温度后开始汽化从而实现蒸发浓缩的目的。由于原料液大多腐蚀性极强，因此所有与原料液和浓缩液接触的部件，包含换热器、管道、蒸发反应釜等都需要非常昂贵的合金材料。

传统的蒸发器气液分离气都是传统的不锈钢罐体容器，夹带量较大，分离效果不佳，导致冷凝水水质不能达标，需要回到过滤吸附系统和膜处理系统进一步处理才能回用至生产线或达标排放。蒸发器由于料液相变在合金材质表面，结晶物或结垢物会附着在换热器和反应釜表面，导致换热效果差，能耗高，需要频繁停机化学清洗，造成化学品污染和用户操作使用风险，降低设备使用效率和使用寿命。

针对上述问题，现有技术中提出一种利用干热空气与原料液混合带走料液中的水来对原料液进行除湿浓缩，此种方式避免了原料液与换热器直接接触，原料液腐蚀性强弱对不系统不产生任何影响，大大节约投资运行成本。然而现有设备中不能够很好地获得干热空气，同时干热空气与料液混合后形成的湿空气不能够很好处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种二级冷却器与二级加热器组合的空气加热干燥装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种二级冷却器与二级加热器组合的空气加热干燥装置，包括一效冷却加热干燥单元和二效冷却加热干燥单元；所述一效冷却加热干燥单元包括第一干燥压缩机、一级冷凝器和一级加热器；所述二效冷却加热干燥单元包括第二干燥压缩机、二级冷凝器和二级加热器；所述一级冷凝器和一级加热器串联安装在封闭的保温壳体内，二级冷凝器和二级加热器串联安装在封闭的保温壳体内；所述一级冷凝器和二级冷凝器均包括外部的导热管壁和导热管壁内部的冷凝管，一级冷凝器和一级加热器外部的保温壳体内形成第一加热室，二级冷凝器和二级加热器外部的保温壳体内形成第二加热室，冷凝管内部空间形成冷却室；所述第一加热室与第二加热室通过过渡导管连通，第二加热室一侧设置有干热气体导出口。

优选的，所述导热管壁为双层结构，其内部嵌装换热翅片。

优选的，所述冷凝管为连续弯折的s形结构，一效冷却加热干燥单元内的冷凝管的输入端与第一干燥压缩机的输出端连通，其气体导出端通入第一加热室内；所述二效冷却加热干燥单元内的冷凝管的输入端与第二干燥压缩机的输出端连通，其气体导出端通入第二加热室内。

优选的，所述第一干燥压缩机的输入端为蒸汽进口，第二干燥压缩机的输入端为空气进口。

优选的，所述一效冷却加热干燥单元和二效冷却加热干燥单元的保温壳体外部分别设置有一个冷凝液收集箱，一级冷凝器和二级冷凝器内的冷凝管的气体导出端通过导液管与对应的冷凝液收集箱连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型充分利用一级冷凝管内冷媒的蒸发汽化吸热和冷凝液化放热形成的温度差，用于湿热气体的降温液化干燥，以及回收冷凝水和干冷空气的加热升温，最后形成干热空气；充分利用二级冷凝管内冷媒的蒸发汽化吸热和冷凝液化放热形成的温度差，用于获取空气的热量，降低能耗。通过设置双层导热管壁，并在其内部铺设网格状换热铝翅片，保证冷却室与加热室之间的热量单向传递，有效保持冷却室内的低温状态以及加热室内的高温状态，结构简单，节约设备成本；同时利用环境温度，通过二效冷却加热干燥单元对环境热量进行吸收，再次对干燥空气进行双重加热，保证干热空气的加热效率，降低整机能耗。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、第一干燥压缩机；2、第二干燥压缩机；3、一级冷凝器；4、一级加热器；5、二级冷凝器；6、二级加热器；7、保温壳体；8、导热管壁；9、冷凝管；10、换热翅片；11、第一加热室；12、第二加热室；13、气体导出端；14、蒸汽进口；15、空气进口；16、过渡导管；17、干热气体导出口；18、导液管；19、冷凝液收集箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种二级冷却器与二级加热器组合的空气加热干燥装置，包括一效冷却加热干燥单元和二效冷却加热干燥单元；所述一效冷却加热干燥单元包括第一干燥压缩机1、一级冷凝器3和一级加热器4；所述二效冷却加热干燥单元包括第二干燥压缩机2、二级冷凝器5和二级加热器6；所述一级冷凝器3和一级加热器4串联安装在封闭的保温壳体7内，二级冷凝器5和二级加热器6串联安装在封闭的保温壳体7内；所述一级冷凝器3和二级冷凝器5均包括外部的导热管壁8和导热管壁8内部的冷凝管9，一级冷凝器3和一级加热器4外部的保温壳体7内形成第一加热室11，二级冷凝器5和二级加热器6外部的保温壳体7内形成第二加热室12，冷凝管9内部空间形成冷却室；所述第一加热室11与第二加热室12通过过渡导管16连通，第二加热室12一侧设置有干热气体导出口17。

进一步的，所述导热管壁8为双层结构，其内部嵌装换热翅片10。

进一步的，所述冷凝管9为连续弯折的s形结构，一效冷却加热干燥单元内的冷凝管9的输入端与第一干燥压缩机1的输出端连通，其气体导出端13通入第一加热室11内；所述二效冷却加热干燥单元内的冷凝管9的输入端与第二干燥压缩机2的输出端连通，其气体导出端13通入第二加热室12内。

进一步的，所述第一干燥压缩机1的输入端为蒸汽进口14，第二干燥压缩机2的输入端为空气进口15。

进一步的，所述一效冷却加热干燥单元和二效冷却加热干燥单元的保温壳体7外部分别设置有一个冷凝液收集箱19，一级冷凝器3和二级冷凝器5内的冷凝管9的气体导出端13通过导液管18与对应的冷凝液收集箱19连通。

工作原理：工作时，一效冷却加热干燥单元的第一干燥压缩机1的蒸汽进口14与外部原料液蒸发塔的蒸汽导出端连通，二效冷却加热干燥单元的第二干燥压缩机2的空气进口15与外部空气环境连通；湿热的蒸汽经第一干燥压缩机1干燥后，进入一效冷却加热干燥单元的一级冷凝器3内，经冷凝管9内部的冷却室蒸发汽化吸热后，冷凝液流入冷凝液收集箱19内；导热管壁8与换热翅片10结合，将热量扩散至第一加热室11内，同时一级加热器4对第一加热室11内部进行加热，由冷凝管9的干冷气体进入第一加热室11加热升温后，形成初级干热气体，并通过过渡导管16进入第二加热室12内再次加热，最终形成干热气体由干热气体导出口17排出，重新进入外部原料液蒸发塔内。同时，外部空气经第二干燥压缩机2干燥后，以同样的方式进入二效冷却加热干燥单元内，形成干热气体后由干热气体导出口17排出，重新进入外部原料液蒸发塔内，获取空气的热量，降低能耗。

本实用新型充分利用一级冷凝管内冷媒的蒸发汽化吸热和冷凝液化放热形成的温度差，用于湿热气体的降温液化干燥，以及回收冷凝水和干冷空气的加热升温，最后形成干热空气；充分利用二级冷凝管内冷媒的蒸发汽化吸热和冷凝液化放热形成的温度差，用于获取空气的热量，降低能耗。通过设置双层导热管壁，并在其内部铺设网格状换热铝翅片，保证冷却室与加热室之间的热量单向传递，有效保持冷却室内的低温状态以及加热室内的高温状态，结构简单，节约设备成本；同时利用环境温度，通过二效冷却加热干燥单元对环境热量进行吸收，再次对干燥空气进行双重加热，保证干热空气的加热效率，降低整机能耗。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。