[发明专利]一种造纸烘干部余热回收与挥发性有机物捕集的热泵系统

说明书

本发明涉及一种造纸烘干部高温湿空气余热回收热泵与VOC捕集系统，包括烘缸装置、热泵装置、余热利用单元；热泵装置，包括冷凝换热装置和再加热装置，冷凝换热装置和再加热装置之间双向连接，冷凝换热装置的干气体进入再加热装置；烘缸装置排出的高温湿空气进入冷凝换热装置，再加热装置排出的高温热风进入余热利用单元。冷凝换热装置内部设置蒸发器，再加热装置内部设置冷凝器，冷凝器与蒸发器之间通过管道双向连接，蒸发器排出的高压蒸汽经过压缩管道进入冷凝器，冷凝器排出的液体经过制冷剂管道进入蒸发器。提升了高温湿空气的热品味，去除了高温湿空气中的水分和VOC，再通过热泵装置提升温度，可以再次用于其它工序的烘干。

技术领域

本发明属于余热回收与设备密封领域，具体涉及一种造纸烘干部湿空气余热回收热泵与挥发性有机化合物（VOC）捕集系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

造纸过程中经过压榨部的湿纸含水量高达55-70%，需要通过干燥将水份含量降低至6-7%。干燥部消耗大量的热量，并产生湿蒸汽和VOC，造成车间环境恶化。目前多种烘缸配备余热回收系统，但目前的余热回收装置多集中在加热蒸汽、导热油等热源余热回收，如专利201720079375.0；或利用换热器直接回收干燥产生的湿空气中的热量如专利200820211007.8。

专利200820211006.3造纸机气罩的气-水热回收装置公开了一种造纸机气罩的气-水热回收装置。设有相互连通的上、中、下三组部件，在中间一组内设有循环式换热器，在下组的外壳上设有湿热空气入口，在下组内设有集水池，在上组的外壳上设有湿热空气出口，在上组内设有喷淋机构，湿热空气经下组的湿热空气入口通过中组的循环式换热器外壳后由上组的湿热空气出口流出，循环式换热器的进水管与外部水管相通，水在循环式换热器内反复循环换热。

专利200820211007.8造纸机烘缸气-气热回收装置，设有相互连通的上、中、下三组部件，其中间一组是垂直排列的间接式列管换热器，上组是喷淋机构，下组通过隔板分成二个空间，其中一侧是湿热空气进口法兰，另一侧内是集水池，集水池一侧的外壳上设有湿热空气出口法兰，从烘缸排出的湿热空气进入垂直排列的间接式列管换热器，先由下到上、再由上到下经下组的湿热空气出口法兰流出；与进风鼓风机连通的新风从中部的间接式列管换热器一侧的进口法兰进入，与湿热空气换热后经间接式列管换热器另一侧的出口法兰流出。

专利201520511466.8造纸烘干部的蒸汽回收系统将两套烘干系统结合起来；其结构包括前烘干机构和后烘干机构，前烘干机构和后烘干机构均包括若干组烘缸和烘干装置，前烘干机构设置有第一热风口，后烘干机构设置有第二热风口，第二热风口通过热风管与第一热风口连通，热风管的管路上设置有热泵。

专利201720079375.0造纸用烘缸冷却水余热回收系统：采用两段蒸汽干燥余热回收锅炉的冷却水回收技术，确保了整套烘缸冷凝水余热回收系统冷凝水回收顺畅。将原串联设置的原纸干燥部、涂胶纸干燥部的冷凝水管线设置为并列布置；并在原纸干燥部、涂胶纸干燥部的最末一级烘缸与冷凝水罐之间的连接管道上增加了疏水器；在冷凝水罐后增加了敞口式冷凝水箱，并设有对应的多级泵。

专利201821086861.6造纸机余热回收装置设置了包裹管和保温层，包裹管包裹住造纸机热气排放管，包裹管中充满水，利用造纸机热力排放管的表面温度将包裹管内部的水进行加热，保温层减小了包裹管和外界空气的热交换，提高了包裹管中的水与热气排放管热交换效率，充分利用了热气排放管表面余热，提高了余热回收效率。

另外，目前小型烘干机缺乏湿空气余热回收系统，造成工作环境问题。例如，山东鲁台集团枣庄市鲁都造纸机械有限公司的 “一种旋转式多孔多腔导热油交换器”（申请号201810798729.6）利用导热油为热源，创新烘缸内部结构，使得油缸两侧温差大大降低。