CN100595506C - 高效电磁螺旋烘干设备 - Google Patents
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Abstract
高效电磁螺旋烘干设备，其特征是：传动搅拌装置包括至上而下分布的空心管，空心管内有沿其管轴固定的螺旋叶片轴，螺旋叶片轴右端分别与后轴承座(24)轴承连接；螺旋叶片轴左端分别与传动齿轮轴连接，传动齿轮间啮合；空心管的排料口与空心管的进料口相通；空心管外层有绕制的螺旋空心铜管构成的电磁加热体；在控制装置控制传动齿轮以相反方向转动，带动螺旋叶片轴转动，物料通过进料传动装置将粘湿物料从空心管进料口投入，粘湿物料在空心管内不断被翻动、搅拌和旋转推送，经过各加热段持续不断加热蒸发物料水份，加热烘干的物料源源不断被排出螺旋管外。其热能利用率高、物料干躁时间短、低能耗、可降低环境污染的高效电磁螺旋烘干设备。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属矿山行业洗选厂的各种金属精矿粉烘干干燥设备，特别是一种高效电磁螺旋烘干设备。
背景技术
目前，国内各种有色金属精矿的干燥普遍采用原始的平面铁板直炕的方式，只有及少数大型企业采用螺旋输送蒸汽烘干。现有烘干方式，设备老化且能耗较高，以手工操作为主，工作环境劳动强度大，特别是平面铁板直炕的方式干燥，因工作现场为缩短物料干燥时间，物料需不停翻拌，工作环境粉尘飞扬，既浪费日益稀缺资源，又严重影响操作员工身体健康。其干燥产品质量及不稳定，物料含水率难以控制。不论是平面铁板直炕的方式或螺旋输送蒸汽烘干加热源，均为燃煤直接或间接传输热量，热能利用率低，其设备存在物料干燥时间长，耗能量大，工作传导热效率低，加热辅助时间长等等高耗低产的现象。燃烧所排放煤烟给周边环境带来严重污染。随着有色金属精矿烘干市场日益扩张，各有色金属精矿加工企业急需改造现有生产设备，降低生产能耗，改善劳动环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效电磁螺旋烘干设备，它能很好的解决以上技术难题，是一种低能耗，高生产效能的绿色环保有色金属精矿的干燥设备；其热能利用率高、物料干躁时间短、可降低环境污染的高效电磁螺旋烘干设备。
本发明的目的是这样实现的，高效电磁螺旋烘干设备，至少包括加热烘干装置、传动搅拌装置及控制装置，其特征是：传动搅拌装置包括至上而下分布的空心管，空心管内有沿其管轴固定的螺旋叶片轴，螺旋叶片轴右端分别与后轴承座24轴承连接；螺旋叶片轴左端分别与传动齿轮轴连接，传动齿轮间啮合；每一个空心管一端有进料口，另一端有排料口，上空心管的排料口与下空心管的进料口相通；空心管外层有绕制的螺旋空心铜管构成的电磁加热体，螺旋空心铜管再与变频电源电连接；在控制装置控制下最低端的传动齿轮在电机驱动下转动，使每一个传动齿轮以相反方向转动，带动螺旋叶片轴转动，物料通过进料传动装置将粘湿物料从最上端的空心管进料口连接的加料箱23投入，粘湿物料在空心管内借助螺旋叶片不断对物料进行翻动和搅拌和旋转推送，经过各加热段持续不断加热蒸发物料水份加热烘干的物料源源不断排出螺旋管外。
所述的至上而下分布的空心管为U字型折叠连接。
所述的至上而下分布的空心管可在4-6根之间。
所述的变频电源工作频率在800-1200HZ之间，加热深度在8-10mm之间。
所述的螺旋空心铜管分成左右两段，螺旋分布在至上而下每一根空心管外层，使每一根空心管外层构成左加热线圈19和右加热线圈21。
所述的螺旋空心铜管构成的左加热线圈19和右加热线圈21上端与分支管路相通，通过分支管路与进水管线25相通，进水管线25通过水泵27与循环水箱28相接；左加热线圈19和右加热线圈21下端通过回水管线26再进入循环水箱28。
所述的至上而下分布的空心管通过一管件与排湿风管20连接，排湿风管20通过连接风管7连接旋风除尘器6，旋风除尘器6再通过连接的引风管4与引风机3连接，启动引风电动机1将动力传输给引风机3，引风机3将在加热状态的物料所蒸发水分由排湿风管20，使大量的水蒸汽与少部分粉尘在系统管路负压状态经连接风管7进入旋风除尘器6，由旋风除尘器6将形成凝聚性粘湿粉料在重力与急速惯性力作用下沉降落入物料收集桶内。
所述的进料传动装置包括传动电机32、压滤物料漏斗30及螺旋进料装置29，螺旋进料装置29与电机轴连接，达到工艺设定温度后，启动传动电机32，由传动电机32将动力传输给螺旋进料装置29，螺旋进料装置29内的螺旋叶片螺旋轴连续旋转将压滤物料漏斗30汇集粘湿板块物料，粉碎，抛撒疏松输送入加料箱23中。
所述的工艺设定温度为0℃-400℃。
本发明的优点是：<a>由于螺旋外管臂直接绕制相应空心铜管感应线圈，螺旋外管自身做为发热体将热量直接传导给螺旋管内粘湿物料，热传导损失少，周边及外围不会产生感应电流，因此也就无辅助热源产生，相比其它方法加热节电最大可达75％。
<b>由于螺旋外管臂绕制空心铜管感应线圈，通有冷却循环水，连续工作温度极低，只有30℃-40℃，不存在加热线圈损坏问题。相对于其它加热元件减少了后期维修投入。
<c>由于电磁加热线圈发热效率及高；相比平面铁板直炕的方式或螺旋输送蒸汽烘干加热源能显著减少升温辅助时间，提高物料烘干质量。
<d>工艺控制温度0℃-400℃，随机可调，热电偶通过螺旋外管检测温度将信号传输给温度控制仪控制温度。温控仪到设定温度，切断加热电源，升温，接通加热电源，从而达到自动，手动控制温度的目的。
<e>原动机电机将动力传输给各螺旋传动搅拌装置，原动机电机采用变频调速，控制物料在螺旋管运行时间，通过工艺控制温度与物料在螺旋管运行时间达到物料干燥质量技术性能。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。
图1是电磁螺旋烘干设备系统原理示意图；
图2是图1的侧视图。
图中：1、引风电动机；2、排风管；3、引风机；4、引风管；5、连接法兰；6、旋风除尘器；7、连接风管；8、机架；9、传动电机；10、第一传动齿轮；11、锁紧螺母；12、输入轴承压盖；13、输入轴承座；14、第二传动齿轮；15、前输入轴；16、第三传动齿轮；17、第四传动齿轮；18、主传动齿轮；19、左加热线圈；20、排湿风管；21、右加热线圈；22、螺旋叶片轴；23、加料箱；24、后轴承座；25、进水管线；26、回水管线；27、水泵；28、循环水箱；29、螺旋进料装置；30、压滤物料漏斗；31、变频控制柜；32、进料电机；33、排湿蝶阀。
具体实施方式
具体实施如图1和图2所示；固定在机架8上的传动搅拌装置包括至上而下分布的空心管，空心管内有沿其管轴固定的螺旋叶片轴22，螺旋叶片轴22左端和右端分别连接有输入轴承座13、后轴承座24；左端和右端的输入轴承压盖12套接在输入轴承座13和后轴承座24两端并由锁紧螺母11固定。螺旋叶片轴22左端分别与第一传动齿轮至第四传动齿轮10、14、16、17轴连接，第一传动齿轮至第四传动齿轮10、14、16、17之间齿相互啮合连接。每一个空心管一端有进料口，另一端有排料口，最上端的空心管进料口与加料箱23相通。空心管为U字型折叠连接。上空心管的排料口与下空心管的进料口相通；空心管外层有绕制的螺旋空心铜管构成的电磁加热体，螺旋空心铜管再与变频电源电连接。螺旋空心铜管分成左右两段，螺旋分布在至上而下每一根空心管外层，使每一根空心管外层构成左加热线圈19和右加热线圈21。螺旋空心铜管构成的左加热线圈19和右加热线圈21上端与分支管路相通，通过分支管路与进水管线25相通，进水管线25通过水泵27与循环水箱28相接；左加热线圈19和右加热线圈21下端通过回水管线26再进入循环水箱28。也就是说螺旋空心铜管不仅作为电磁加加热线圈进行电磁加热，还通过进水管线25、水泵27、回水管线26及循环水箱28构成水循环系统对空心管控温。
本发明的工作过程是：启动控制水泵27的按钮开关使水泵27开始工作，水泵27使循环水箱28内的循环水泵入进水管线25，沿分支管路进入各左加热线圈19和右加热线圈21螺旋空心铜管内，使加热线圈工作时冷却降温。回水从加热线圈端点经连接分支回水管路汇集进入回水管线26，通过回水管线26再进入循环水箱28，保持降温水循环利用。
启动变频控制柜31的电源开关，起步功率由0逐渐调制到额定工率的20％，频率范围800-1200HZ之间，温度控制仪设置为50℃，使空心管外的每一左加热线圈19和右加热线圈21自身发热，逐渐进入工作状态，等温度达到温度控制仪设置值时，实现定时保温。温度提升与保温逐级完成，最后达到工艺设定温度。
达到工艺设定温度后启动进料传动装置工作，进料传动装置包括传动电机32、压滤物料漏斗30及螺旋进料装置29，螺旋进料装置29与传动电机32轴连接。启动传动电机32，由传动电机32将动力传输给螺旋进料装置29，螺旋进料装置29内的螺旋叶片螺旋轴连续旋转将压滤物料漏斗30汇集粘湿板块物料，粉碎，抛撒疏松输送入加料箱23中。
同时由传动电机9将动力通过减速器输入到主传动齿轮18做顺时针旋转运动，咬合第四传动齿轮17做逆时针旋转运动，第四传动齿轮17咬合第三传动齿轮16做顺时针旋转运动，第三传动齿轮16咬合第二传动齿轮14做逆时针旋转运动，第二传动齿轮14咬合第一传动齿轮10做顺时针旋转运动，因传动电机9将动力通过减速器输入多组相互咬合传动齿轮做连续旋转运动，从而使至上而下的4组空心管内置的螺旋叶片轴22也做连续不断旋转运动。如由第一传动齿轮10将动力传输前输入轴15及螺旋叶片轴22做旋转运动。螺旋叶片轴22将汇入加料箱23的物料通过物料重力及螺旋叶片轴22旋转运动，使物料粉碎，抛撒疏松输送到空心管内进行螺旋搅拌。每一根空心管外的右加热线圈21及左加热线圈19区域因螺旋管壁自身为加热体，物料在螺旋叶片轴22旋转运动搅拌下充分与螺旋管壁表面接触，物料大量吸收热量，物料水分蒸发逸出。通过右加热线圈21及左加热线圈19区域物料水分蒸发逸出50％左右。被除去部分水分物料在螺旋叶片轴22旋转运动物料推移输送到下料出口与第二组空心管进料口，物料在第二组空心管螺旋搅拌重复第一组螺旋搅拌，使物料水分蒸发量完成35％烘干工作。物料在第三组空心管螺旋搅拌物料使物料水分蒸发完成12％烘干工作。物料在第四组空心管螺旋搅拌，物料水分蒸发3-5％烘干工作过程。最后完成物料水份完全蒸发。
至上而下分布的空心管通过一管件与排湿风管20连接，排湿风管20一端固定在机架8上，排湿风管20通过连接风管7连接旋风除尘器6，旋风除尘器6再通过连接法兰5连接的引风管4与引风机3连接，启动引风电动机1通过排风管2将动力传输给引风机3进入工作状态，引风机3将在加热状态所蒸发水分由螺旋搅拌装置各排湿风口将所蒸发水蒸汽与少量烘干物料粉尘经各如排湿蝶阀33汇集进入排湿风管20，低于露点部分水蒸汽形成水珠顺管壁流入底部经排污阀放出。大量的水蒸汽与少部分粉尘在系统管路负压状态由排湿风管20经连接风管7进入旋风除尘器6，由旋风除尘器6将形成凝聚性粘湿粉料在重力与急速惯性力作用下沉降落入物料收集桶内。
通过上述对本发明的说明，不难发现本发明与原有烘干设备对比具备以下突出特点。
1、节能高效；电磁感应线圈由于直接绕制在螺旋管外臂，线圈产生高频率交变磁场，使螺旋管臂产生同频率的感应电流，电磁螺旋烘干设备螺旋管臂迅速自身发热，通过阶梯保温加热，很快达到所需工艺温度，0-400℃随烘干物料水份不同任意调整。采用原始的平面铁板直炕的方式，随然为直接加热但物料加热温度及不均匀，热能利用率低。螺旋输送蒸汽烘干由于热媒为水蒸汽，需辅助设备锅炉为加热始端，热量传导效率极低，时间长，工艺控制温度0-150℃。
2、产品质量稳定；电磁螺旋烘干设备由于工艺温度可在0-400℃实现自动，手动随意调整，控温精度高，根据物料烘干技术质量指标调整温度范围广。由于电磁螺旋烘干设备使用温度可达400℃，可裂解分解物料中油脂，提升物料烘干速度及质量等级。螺旋输送蒸汽烘干由于热媒为水蒸汽，工艺温度最高在180℃，加热辅助设备为锅炉，工艺控温滞后，物料随机烘干温度不稳定，不能充分裂解分解物料中油脂，减少水份蒸发速度，热容量利用率低。平面铁板直炕的方式虽为直接加热，但被加热钢板工作面热量极不均匀，工艺温度控制及不稳定，物料烘干质量难以确保。
3、自动化程度高；U型螺旋进料装置将板块压滤机压滤物料直接输送到电磁螺旋烘干设备加料斗，通过螺旋传动搅拌装置使物料进行充分输送搅拌，有效的提升物料烘干速度及质量，前进料或后出料全部为机械自动化装置无需人工辅助。而平面铁板直炕的方式干燥上料出料及物料在烘干过程中翻动翻拌均需人工操作，操作人员劳动强度高。
4、环保程度高；电磁螺旋烘干设备加热源为电能直接转化热能，热能90％被物料吸收蒸发水份，热量损失少，工作环境温度低，并且物料的烘干过程全部在密闭容器内完成，不会造成物料粉尘飞杨。不会因为工作环境温度及空气中粉尘污染影响操作人员身体健康。平面铁板直炕的方式与螺旋输送蒸汽烘干的加热源均为燃煤加热，由于设备及设施本身结构存在不可避免技术问题，热能利用率低，热量损失大。工作环境温度高，现场粉尘污染大，所排放煤烟严重影响周边环境。
5、运行成本低；金属精矿粉烘干干燥采用电磁螺旋烘干设备生产技术工艺与传统平面铁板直炕的方式，螺旋输送蒸汽烘干经济性能比较。下表是不同烘干经济性能比较表。
| 烘干装置 | 螺旋输送蒸汽烘干 | 平面铁板直炕的方式 | 电磁螺旋烘干设备 | |
| 设备型号 | ZLH*400-A | DLH*00-100 | ||
| 工作效率 | 50％-60％ | 60％ | 90％ | |
| 水份蒸发量 | ||||
| 功率消耗 | ||||
| 运行成本 | ||||
| 设备投入 | 58万元 | 36万元 | 38万元 | |
| 烘干原理 | 利用燃煤 |
Claims (3)
1、高效电磁螺旋烘干设备，至少包括加热烘干装置、传动搅拌装置及控制装置，其特征是：传动搅拌装置包括至上而下分布的空心管，空心管内有沿其管轴固定的螺旋叶片轴，螺旋叶片轴右端分别与后轴承座(24)轴承连接；螺旋叶片轴左端分别与传动齿轮轴连接，传动齿轮间啮合；每一个空心管一端有进料口，另一端有排料口，上空心管的排料口与下空心管的进料口相通；空心管外层有绕制的螺旋空心铜管构成的电磁加热体，螺旋空心铜管再与变频电源电连接；在控制装置控制下最低端的传动齿轮在电机驱动下转动，使每一个传动齿轮以相反方向转动，带动螺旋叶片轴转动，物料通过进料传动装置将粘湿物料从最上端的空心管进料口连接的加料箱(23)投入，粘湿物料在空心管内借助螺旋叶片不断被翻动、搅拌和旋转推送，经过各加热段持续不断加热蒸发物料水份，加热烘干的物料源源不断被排出螺旋管外；螺旋空心铜管不仅作为电磁加热线圈进行电磁加热，还通过进水管线(25)、水泵(27)、回水管线(26)及循环水箱(28)构成水循环系统对空心管控温；所述的螺旋空心铜管构成的左加热线圈(19)和右加热线圈(21)上端与分支管路相通，通过分支管路与进水管线(25)相通，进水管线(25)通过水泵(27)与循环水箱(28)相接；左加热线圈(19)和右加热线圈(21)下端通过回水管线(26)再进入循环水箱(28)。
2、根据权利要求1所述的高效电磁螺旋烘干设备，其特征是：所述的至上而下分布的空心管可在4-6根之间。
3、根据权利要求1所述的高效电磁螺旋烘干设备，其特征是：所述的进料传动装置包括传动电机(32)、压滤物料漏斗(30)及螺旋进料装置(29)，螺旋进料装置(29)与传动电机(32)轴连接，达到工艺设定温度后，启动传动电机(32)，由传动电机(32)将动力传输给螺旋进料装置(29)，螺旋进料装置(29)内的螺旋叶片螺旋轴连续旋转将压滤物料漏斗(30)汇集粘湿板块物料，粉碎，抛撒疏松输送入加料箱(23)中。
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Assignee: Xi'an south suburb spaceflight installation Machinery Factory Assignor: Zhu Shuwei Contract record no.: 2012610000002 Denomination of invention: Highly effective electromagnetical spiral drying apparatus Granted publication date: 20100324 License type: Exclusive License Open date: 20081119 Record date: 20120113 |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180510 Address after: 710100 Shaanxi Xi'an Changan District wezhen town cool road Patentee after: Xi'an south suburb spaceflight installation Machinery Factory Address before: 710075 innovation apartment, Jinye Road, hi-tech West District, Xi'an, Shaanxi, China Patentee before: Zhu Shuwei |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100324 |