CN101957125A

CN101957125A - 多效真空连续干燥设备

Info

Publication number: CN101957125A
Application number: CN2009100654442A
Authority: CN
Inventors: 王军; 张志军
Original assignee: 朱玉玲
Current assignee: Zhengzhou Feihang Vacuum Drying Technology Co., Ltd.
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2029-07-15
Also published as: CN101957125B

Abstract

本发明公开了一种多效真空连续干燥设备，其塔形真空干燥筒仓至少有两个，所有塔形真空干燥筒仓的热风流通管依次串联式连接，第一个塔形真空干燥筒仓的热风流通管的进风口与所述热风炉的出风口连通，最后一个塔形真空干燥筒仓的热风流通管的出风口与所述热风炉的回风口连通，前一个塔形真空干燥筒仓中的角状抽气管的出口端与该塔形真空干燥筒仓中的热风流通管的出口端汇接，汇接后通过串联管道与下一个塔形真空干燥筒仓中的热风流通管的进口端连通，该串联管道上安装有水汽分离器，最后一个塔形真空干燥筒仓的角状抽气管通过冷凝器与所述真空泵连通。本发明设计合理、能耗低、干燥效果好且热源利用率高，经济和社会效益良好。

Description

多效真空连续干燥设备

一.技术领域：本发明涉及一种物料的干燥设备，特别是涉及一种多效真空连续干燥设备。二.背景技术：干燥是一种古老而通用的操作，涉及到国民经济的广泛领域。从农业、食品、化工、陶瓷、医药、矿产加工到制浆造纸、木材加工，几乎所有的产业都有干燥。干燥是一种高能耗的操作，在各种工业部门总能耗中，干燥耗能从4％(化学工业)到35％(造纸工业)。发达国家，如法国、英国、瑞典等，据资料记载高达12％～15％的工业能耗用于干燥方面。2008年中国GDP总能耗中煤炭消费量27.4亿吨，据报导，我国干燥消耗的能量约占总能耗的12％左右，消耗了3.288亿吨煤炭，但今后势必迅猛增长。“十一五”规划的建议中，要求单位GDP能耗比“十五”期末降低20％(0.66亿吨煤炭相当于6个千万吨级大型煤矿或者66个百万吨级中型煤矿年产量)，因此降低干燥能耗是一项十分重要而有意义的工作。

最近，对产品质量方面的要求促使人们对干燥技术生产兴趣。由于许多产品的质量取决于干燥，而获得优质产品常需要采用昂贵的干燥工艺。此外，还需考虑高产率、新工艺、安全操作、环境影响等。节能减排将进一步促进干燥能效的提高。干燥行业设备种类繁多，多数是利用热风对流进行干燥的各类干燥机。热风对流干燥设备是工农业生产中的传统干燥设备，在各种工农业产品的干燥中，应用非常普遍。干燥设备能耗高一直是制约干燥工业发展的瓶颈。高能耗干燥设备难于推广使用，直接影响了工农业产品的生产与产品质量。例如，利用热风进行干燥的隧道式干燥机，热能利用率较低，只有30％-40％。利用间接传导、辐射联合供热的各类干燥设备的热能利用率比热风对流干燥机高，在60-80％，但是其对热能的利用仅是简单的一次使用，浪费能源，能耗高。

三.发明的内容：

本发明的目的：克服现有技术的缺陷，提供一种设计合理、能耗低、干燥效果好且热能利用率高的多效真空连续干燥设备。

本发明的技术方案：一种多效真空连续干燥设备，含有热风炉、塔形真空干燥筒仓、高气密性关风器、冷凝器、真空泵和物料提升装置，所述塔形真空干燥筒仓上下两端分别设置有进料口和出料口，其内腔中设置有热风流通管和角状抽气管，所述塔形真空干燥筒仓至少有两个，所有塔形真空干燥筒仓的热风流通管依次串联式连接，并且，第一个塔形真空干燥筒仓的热风流通管的进风口与所述热风炉的出风口连通，最后一个塔形真空干燥筒仓的热风流通管的出风口与所述热风炉的回风口连通，前一个塔形真空干燥筒仓中的角状抽气管的出口端与该塔形真空干燥筒仓中的热风流通管的出口端汇接，汇接后通过管道与下一个塔形真空干燥筒仓中的热风流通管的进口端连通，该管道上安装有水汽分离器，最后一个塔形真空干燥筒仓的角状抽气管与所述冷凝器连通，并且，该冷凝器与所述真空泵连通，所述塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口分别经过高气密性关风器与原料输送装置和成品输送装置连通。

所述冷凝器与冷却塔和水箱连通，所述水汽分离器的出水口与所述水箱连通，并且，所述水箱上设置有出水口和回水口，所述出水口和回水口分别与暖气片的两端连通。

所述物料提升装置为立式螺旋垂直提升机，含有垂直筒体、转轴、输送环带和电机，输送环带上安装有刮板。

所述塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口上均安装有高气密性关风器。所述塔形真空干燥筒仓的热风流通管的串联管道上安装有引风机；所述热风炉的回风口处安装有引风机和配风器，该配风器的多余气体排放口与大气连通。

所述塔形真空干燥筒仓内腔的热风流通管为并联式组合，由多排多个热风流通管平行排列而成；或者，所述塔形真空干燥筒仓内腔的热风流通管为串联式组合，由多排多个热风流通管首尾传接而成，形成连续折返式热风流通通道。

所有塔形真空干燥筒仓并排排列，相邻两个塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口通过物料提升装置连通，并且，首端的塔形真空干燥筒仓的进料口与原料输送装置连通，尾端的塔形真空干燥筒仓的出料口与成品输送装置连通，或者，首端的塔形真空干燥筒仓的出料口与成品输送装置连通，尾端的塔形真空干燥筒仓的进料口与原料输送装置连通。

或者，所有塔形真空干燥筒仓上下对接排列，形成立式结构，所述相邻两个塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口串联式连通，最下一个塔形真空干燥筒仓的出料口与成品输送装置连通，最上一个塔形真空干燥筒仓的进料口通过物料提升装置与原料输送装置连通，或者最上一个塔形真空干燥筒仓的进料口直接与原料输送装置连通。

本发明的有益效果：

1、本发明在干燥传热过程中将热能以高温热能、中温热能、低温热能形式多次重复利用，解决了干燥设备对热能仅是一次利用难题，极大降低了干燥设备的热能耗。

2、本发明塔形真空干燥筒仓排出的湿润热风经过水汽分离器，分离出的空气和热风炉产生的高温热风进行混合，以达到合适的温度，另外，分离出的热水以及经过冷凝器的热水均进入水箱，热水箱的热水既可以为暖气片提供热水，也可以做洗浴用水，实现热能再次利用。

3.本发明采用高温热风加热，燃料价廉，成本较低，并且间接传热和辐射传热热介质不会污染物料，使用十分安全。

4、本发明塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口上均安装有高气密性关风器，一方面能够连续进出料，另一方面降低泄露，减少真空泵的功率，降低能耗。

5、本发明既可以采用卧式连接，也可以采用立式连接，形式多变，热风流通管也可以采用多种形式，结构灵活，便于使用。

6、本发明热风炉的回风口处安装有引风机和配风器，该配风器的多余气体排放口与大气连通，便于将多余的气体排出，以保证初始热风的温度和湿度。

7、本发明将多种设备有机地结合起来，重复利用热能，大大降低能耗，节能效果明显，使用范围广，具有很好的经济和社会效益。

8、本发明物料在干燥全过程中处于密封装状态，无粉尘、液体、气体排放是安全环保的。

四.附图说明：

图1为多效真空连续干燥设备的结构示意图之一；

图2为多效真空连续干燥设备的结构示意图之二；

图3为多效真空连续干燥设备的结构示意图之三；

图4为多效真空连续干燥设备的结构示意图之四。

五.具体实施方式：

实施例一：参见图1，图中，多效真空连续干燥设备，含有热风炉2、塔形真空干燥筒仓4、高气密性关风器7、冷凝器10、真空泵11和物料提升装置3，塔形真空干燥筒仓4上下两端分别设置有进料口和出料口，其内腔中设置有热风流通管6和角状抽气管5(二者垂直设置)，塔形真空干燥筒仓4有两个，所有塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6依次串联式连接，并且，第一个塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6的进风口与热风炉2的出风口连通，最后一个塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6的出风口与热风炉2的回风口连通，前一个塔形真空干燥筒仓4中的所有角状抽气管5的出口端与该塔形真空干燥筒仓4中的热风流通管6的出口端汇接，汇接后通过串联管道与下一个塔形真空干燥筒仓4中的热风流通管6的进口端连通，该串联管道上安装有水汽分离器9，最后一个塔形真空干燥筒仓4的角状抽气管4的出口端与冷凝器10连通，并且，该冷凝器10与真空泵11连通，两个塔形真空干燥筒仓4并排排列，两个塔形真空干燥筒仓4的进料口和出料口通过物料提升装置3连通，并且，首端的塔形真空干燥筒仓4的进料口与原料输送装置16连通，尾端的塔形真空干燥筒仓4的出料口与成品输送装置15连通，需要高温煅烧时，采用首端的塔形真空干燥筒仓4的出料口与成品输送装置15连通，尾端的塔形真空干燥筒仓4的进料口与原料输送装置16连通。

冷凝器10与冷却塔12和水箱14连通，通过水泵13循环，水汽分离器9的出水口与水箱14连通，并且，水箱14上设置有出水口和回水口，出水口和回水口分别与暖气片的两端连通(图中未画出)。

物料提升装置3为立式螺旋垂直提升机，含有垂直筒体、转轴、输送环带和电机，输送环带上安装有刮板。塔形真空干燥筒仓4的进料口和出料口上均安装有高气密性关风器7。塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6的串联管道上安装有引风机8；热风炉2的回风口处安装有引风机8和配风器1，该配风器1的多余气体排放口与大气连通。塔形真空干燥筒仓4内腔的热风流通管6为串联式组合，由多排多个热风流通管6首尾传接而成，形成连续折返式热风流通通道。

使用时，启动热风炉2、引风机8、真空泵11、原料输送装置16、物料提升装置3，热风在热风流通管6内流动，对物料进行传导和辐射加热，实现干燥。

在第一级干燥过程中180度以上的热空气进入第一个塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6中对物料进行加热干燥，由于干燥物料处于可控气密状态，其水分汽化温度在100-102度，热风流通管6内降温后的热空气和塔形真空干燥筒仓内的角状抽气管5引出的高温水蒸气通过引风机8移出塔形真空干燥筒仓4外混合后进入第二级干燥过程。

出第一级塔形真空干燥筒仓4的大于102度的高温高湿气体进入第二级塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6内对物料加热，由于干燥物料处于可控气密状态压力＜60000pa，其水分汽化温度小于85度，进入第二级塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6内大于102度的高温高湿气体中的水蒸气冷凝释放汽化潜热，传导给物料进行干燥使热能得到第二次利用。

第二级塔形真空干燥筒仓4的热风流通管6内的中温气体经由引风机8引出到热风炉2的回风口，加热后循环使用。

第二级干燥仓4内角状管5所有出口汇接后和冷凝器10连接，冷凝器10和真空泵11连接。冷凝器10冷凝后将冷凝水加热到小于50度，中温冷凝水可用于洗浴、取暖，使热能得到第三次利用。

实施例二：参见图2，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：塔形真空干燥筒仓4有三个，三个塔形真空干燥筒仓4并排排列。其进出料与实施例一的进出料方向相反。

第二级干燥过程热风流通管6内降温后的热空气和塔形真空干燥筒仓4内的角状抽气管5引出的高温水蒸气通过引风机8移出塔形真空干燥筒仓4外混合后进入第三级干燥过程。由于干燥物料在第三个塔形真空干燥筒仓4内处于可控气密状态压力＜25000pa，其水分汽化温度小于65度，进入第三级干燥仓传热管内85度的饱和水蒸气冷凝释放汽化潜热，传导给物料进行升温干燥使热能得到第三次利用。进入第三级干燥仓4热风流通管6的饱和水蒸气在降温冷凝释放汽化潜热后的低温气体经由真空泵11和回风管路连接，进入热风炉2加热后循环使用。

第三级塔形真空干燥筒仓4内角状抽气管4所有出口汇接后和冷凝器10连接，冷凝器10和真空泵11连接。塔形真空干燥筒仓4内65度的饱和水蒸气经由管路进入冷凝器10冷凝后将冷凝水加热到小于45度，中温冷凝水可用于洗浴、取暖，使热能得到第四次利用。

实施例三：参见图3，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：塔形真空干燥筒仓4为三个，并且三个塔形真空干燥筒仓4上下对接排列，形成立式结构，相邻两个塔形真空干燥筒仓4的进料口和出料口串联式连通，最下一个塔形真空干燥筒仓4的出料口与成品输送装置15连通，最上一个塔形真空干燥筒仓4的进料口通过物料提升装置3与原料输送装置16连通，或者最上一个塔形真空干燥筒仓4的进料口直接与原料输送装置16连通。

实施例四：参见图4，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：塔形真空干燥筒仓4为两个，并且两个塔形真空干燥筒仓4并排排列，塔形真空干燥筒仓4内腔的热风流通管6为多个，由多排多个热风流通管6平行排列而成，多排多个热风流通管6的两端并联在一起。

改变塔形真空干燥筒的数量和连接方式、改变物料提升装置和塔形真空干燥筒仓的具体结构形式以及使用高温水蒸气为热源、或者改变水汽分离器的具体结构能够组成多个实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不一一详述。

Claims

1.一种多效真空连续干燥设备，含有热风炉、塔形真空干燥筒仓、高气密性关风器、冷凝器、真空泵和物料提升装置，所述塔形真空干燥筒仓上下两端分别设置有进料口和出料口，其内腔中设置有热风流通管和角状抽气管，其特征是：所述塔形真空干燥筒仓至少有两个，所有塔形真空干燥筒仓的热风流通管依次串联式连接，并且，第一个塔形真空干燥筒仓的热风流通管的进风口与所述热风炉的出风口连通，最后一个塔形真空干燥筒仓的热风流通管的出风口与所述热风炉的回风口连通，前一个塔形真空干燥筒仓中的角状抽气管的出口端与该塔形真空干燥筒仓中的热风流通管的出口端汇接，汇接后通过管道与下一个塔形真空干燥筒仓中的热风流通管的进口端连通，该管道上安装有水汽分离器，最后一个塔形真空干燥筒仓的角状抽气管与所述冷凝器连通，并且，该冷凝器与所述真空泵连通，所述塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口分别经过高气密性关风器与原料输送装置和成品输送装置连通。

2.根据权利要求1所述的多效真空连续干燥设备，其特征是：所述冷凝器与冷却塔和水箱连通，所述水汽分离器的出水口与所述水箱连通，并且，所述水箱上设置有出水口和回水口，所述出水口和回水口分别与暖气片的两端连通。

3.根据权利要求1所述的多效真空连续干燥设备，其特征是：所述物料提升装置为立式螺旋垂直提升机，含有垂直筒体、转轴、输送环带和电机，输送环带上安装有刮板。

4.根据权利要求1所述的多效真空连续干燥设备，其特征是：所述塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口上均安装有高气密性关风器。

5.根据权利要求1所述的多效真空连续干燥设备，其特征是：所述塔形真空干燥筒仓的热风流通管的串联管道上安装有引风机；所述热风炉的回风口处安装有引风机和配风器，该配风器的多余气体排放口与大气连通。

6.根据权利要求1所述的多效真空连续干燥设备，其特征是：所述塔形真空干燥筒仓内腔的热风流通管为并联式组合，由多排多个热风流通管平行排列而成；或者，所述塔形真空干燥筒仓内腔的热风流通管为串联式组合，由多排多个热风流通管首尾传接而成，形成连续折返式热风流通通道。

7.根据权利要求1-6任一所述的多效真空连续干燥设备，其特征是：所有塔形真空干燥筒仓并排排列，相邻两个塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口通过物料提升装置连通，并且，首端的塔形真空干燥筒仓的进料口与原料输送装置连通，尾端的塔形真空干燥筒仓的出料口与成品输送装置连通，或者，首端的塔形真空干燥筒仓的出料口与成品输送装置连通，尾端的塔形真空干燥筒仓的进料口与原料输送装置连通。

8.根据权利要求1-6任一所述的多效真空连续干燥设备，其特征是：所有塔形真空干燥筒仓上下对接排列，形成立式结构，所述相邻两个塔形真空干燥筒仓的进料口和出料口串联式连通，最下一个塔形真空干燥筒仓的出料口与成品输送装置连通，最上一个塔形真空干燥筒仓的进料口通过物料提升装置与原料输送装置连通，或者最上一个塔形真空干燥筒仓的进料口直接与原料输送装置连通。