CN102364276A - 热轴混料干燥工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传导加热干燥技术领域，公开一种热轴混料干燥工艺及设备，采用单个或叠加的多个干燥单元层的底部与干燥料箱（7）构成，每个干燥单元层结构由长方形壳体（3）内设置的两根布有一组成对扇形叶片的空心叶片轴（1）和加料系统组成；所述加料系统设置在两根平行的空心叶片轴（1）上方；所述加料系统包括：针对含水粉状物料和膏糊状物料干燥的螺旋加料系统或针对液态物料干燥的跑车加料系统；本发明通过干燥层内的预铺干料与新加入湿物料进行充分混合干燥，提高了换热面积、提高了干燥效率、改善了湿物料的热质传递，从而提高物料干燥速率；并且避免加入的湿物料出现缠轴的情况，从而大大降低了干燥轴设备的功率。
Description
技术领域
本发明涉及传导加热干燥技术领域，尤其适用于化工行业，环保行业、冶金行业和能源行业等对含水粉状物料、膏糊状物料、液态物料干燥脱水行业要求的一种热轴混料干燥工艺及设备。
背景技术
目前，传统的含水粉状物料的干燥多采用现有的转筒干燥机。这种设备不但能耗大、占地面积大、而且过多的尾气排放容易造成粉尘污染环境。
对于膏糊状物料的干燥，目前多采用转筒干燥机、旋转闪蒸干燥机、空心桨叶干燥机等干燥设备。转筒干燥机和旋转闪蒸干燥机由于采用热风干燥，能耗大且尾气排量大所以容易造成粉尘污染环境。空心桨叶干燥机为传导加热干燥机，能耗较低，尾气处理量较小，但受其结构和运行机理限制，处理量较小。
对于液态物料的干燥，目前多采用喷雾干燥机；但由于喷雾干燥机干燥能耗过大，导致运行成本很高，尤其是在环保行业应用困难。
发明内容
为克服现有技术不足，本发明提供一种热轴混料干燥工艺及设备，通过干燥层内的预铺干料与新加入物料进行充分混合干燥，大大提高了换热面积、提高了干燥效率、改善了湿物料的热质传递，从而提高物料干燥速率；并且避免加入的湿物料出现缠轴的情况，从而大大降低了干燥轴设备的功率。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种热轴混料干燥设备，由单个或叠加的多个干燥单元层的底部与干燥料箱构成，每个干燥单元层结构由长方形壳体内设置的两根布有一组成对扇形叶片的空心叶片轴和加料系统组成；所述加料系统设置在两根平行的空心叶片轴上方；所述加料系统包括：针对含水粉状物料和膏糊状物料干燥的螺旋加料系统或针对液态物料干燥的跑车加料系统；其中，两根平行空心叶片轴与上方的螺旋加料系统构成螺旋加料系统干燥单元层；其中，两根平行空心叶片轴与上方的跑车加料系统构成跑车加料系统干燥单元层。
一种热轴混料干燥设备，螺旋加料系统干燥单元层由设置在方形壳体内两根空心叶片轴和螺旋加料机构组成，所述两根轴向平行的空心叶片轴上的一组成对扇形叶片相互交叉，所述两根空心叶片轴上方的螺旋加料机构由螺旋布料装置和湿物料的进料口构成，湿物料的进料口位于螺旋布料装置一端的上方。
一种热轴混料干燥设备，所述空心叶片轴外一端通过传动机构与搅拌电机连接，空心叶片轴内孔与蒸汽源连通。
一种热轴混料干燥设备，所述螺旋布料装置由布料螺旋轴一端与布料电机连接构成，布料螺旋轴位于两根空心叶片轴上方的中心位置。
一种热轴混料干燥设备，跑车加料系统干燥单元层由长方形壳体内两根空心叶片轴和往复运动的跑车加料装置组成，所述两根轴向平行的空心叶片轴上的一组成对扇形叶片相互交叉，所述两根空心叶片轴的上方设置有跑车加料装置。
一种热轴混料干燥设备，跑车加料装置由加料跑车、跑车滑道与加料管道组成，加料管道上设有布料喷头。
一种热轴混料干燥设备，所述长方形壳体一侧上方设置有挥发蒸汽排出口。
一种热轴混料干燥设备，干燥料箱为长方体结构，干燥料箱上方设置有出料口与长方形壳体的底部对应连通。
一种热轴混料干燥工艺，采用单个或多个干燥单元层叠加构成的干燥装置，实现粉状干物料与干燥作业的湿物料进行混合，通过热轴的叶片搅拌、热轴的加热对湿物料进行干燥，其步骤如下：
1）、在干燥作业开始和在正常干燥过程中壳体内都存有粉状的干物料；
2）、湿物料由上方的布料机构沿轴向均匀加入每个干燥单元层结构上热的粉状干物料中，在热轴的叶片搅拌作用下，迅速与壳体内热的干物料混合；
3）、湿的物料与热的干物料混合，使高温的干物料微粒外面覆上一层湿物料，增加换热面积，加速了湿物料的热质传递，从而提高物料干燥速率；并且使在壳体内的物料状态始终处于流动状态，使物料在干燥装置中的状态始终为混合状态，避开了物料在壳体内的高粘度含水区间工作，避免了湿物料缠轴；
当湿物料为含水粉状物料和膏糊状物料，布料机构采用螺旋加料方式，使湿物料均匀的加在长方形壳体中的干物料上，每个干燥单元层结构回转的两个空心叶片轴通入蒸汽或导热油以热传导的方式对壳体内的湿物料进行加热干燥，使物料水分蒸发；同时空心叶片轴通过其上的叶片对混合状态的物料进行搅拌、加热，使物料不断与叶片传热面进行热交换；
当湿物料为液态物料，布料机构采用跑车加料方式，通过沿回转轴轴向往复运动的跑车带动加料喷头，将从输送管道输送来的液态物料均匀的加在长方形壳体中的干物料上，每个干燥单元层结构回转的两个空心叶片轴通入蒸汽或导热油以热传导的方式对壳体内的物料进行加热干燥，使物料水分蒸发；同时空心叶片轴通过其上的叶片对混合状态的物料进行搅拌、加热，使物料不断与叶片传热面进行热交换；
干燥中，随着湿物料的不断加入，干燥的干物料从出料口溢流排出，挥发气体由侧面的排气出口排出。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
一种热轴混料干燥工艺及设备，通过干燥层内的预铺干料与新加入物料进行充分混合干燥，大大提高了干燥效率。即微观上高温的干物料微粒外面覆上一层湿物料，大大提高了换热面积，改善了湿物料的热质传递，从而提高物料干燥速率；宏观上在壳体内物料状态始终处于可流动状态，物料在干燥装置中的状态始终为混料状态，避开了物料的高粘度含水区间，避免加入设备的湿物料出现缠轴的情况，从而降低了设备轴功率；具有：
1． 利于干燥设备的大型化生产制造。
2． 减小干燥设备所需占地面积。
3． 由于是采用混料干燥工艺，避免了物料缠轴，从而大大降低了驱动功率。
4． 采用混料干燥工艺提高了物料的换热效率，降低了运行成本。
5． 使液体物料的干燥工艺流程大大缩短，减少了传统液态物料干燥过程中的辅助设备。
6． 工艺组合方便，不但可进行串联、并联等工艺的组合，且每个干燥层还可单独工作。
附图说明
图1为螺旋布料的热轴混料干燥设备的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图2的剖视图；
图4为螺旋布料的单元干燥层装置结构示意图；
图5为跑车加料的单元干燥层装置结构示意图；
图6为跑车加料的热轴混料干燥设备的结构示意图；
图7为图6跑车加料的多层多级大型混料干燥装置的侧剖视图；
图中：1—空心叶片轴；2—螺旋布料装置；2.1螺旋轴；2.2—布料电机；3—长方形壳体；4—挥发蒸汽排出口；5—进料口；6—跑车加料装置；6.1—跑车；6.2跑车滑道；7—干燥料箱；8—出料口；9—搅拌电机；10— 空心叶片。
具体实施方式
一种热轴混料干燥设备，采用单个或多个干燥单元层叠加构成，每个干燥单元层结构由方形壳体（3）内设置的两根布有空心叶片的空心叶片轴（1）和加料系统组成；所述加料系统设置在两根平行的空心叶片轴（1）上方；所述加料系统包括：针对含水粉状物料和膏糊状物料干燥的螺旋加料系统和针对液态物料干燥的跑车加料系统；其中，两根平行空心叶片轴（1）与上方的螺旋加料系统构成螺旋加料系统干燥单元层；其中，两根平行空心叶片轴（1）与上方的跑车加料系统构成跑车加料系统干燥单元层。
一种热轴混料干燥工艺，采用单个或多个干燥单元层叠加构成的干燥装置，实现粉状干物料与干燥作业的湿物料进行混合，通过热轴的叶片搅拌、热轴的加热对湿物料进行干燥，其步骤如下：
1、在干燥作业开始和在正常干燥过程中壳体内都存有粉状的干物料；
2、湿物料由上方的布料机构沿轴向均匀加入每个干燥单元层结构上热的粉状干物料中，在热轴的叶片搅拌作用下，迅速与壳体内热的干物料混合；
3、湿的物料与热的干物料混合，使高温的干物料微粒外面覆上一层湿物料，增加换热面积，加速了湿物料的热质传递，从而提高物料干燥速率；并且使在壳体内的物料状态始终处于流动状态，使物料在干燥装置中的状态始终为混合状态，避开了物料在壳体内的高粘度含水区间工作，避免了湿物料缠轴；
当湿物料为含水粉状物料和膏糊状物料，布料机构采用螺旋加料方式，每个干燥单元层结构回转的空心叶片轴通入蒸汽或导热油以热传导的方式对壳体内的物料进行加热干燥，使物料水分蒸发；空心叶片轴在对物料进行加热的同时也在不断对物料进行搅拌，使物料与叶片传热面不断更新；
当湿物料为液态物料，布料机构采用跑车加料方式，通过沿回转轴轴向往复运动的跑车带动加料喷头，将从输送管道输送来的液态物料均匀的加在方形壳体中的干物料上，每个干燥单元层结构回转的空心叶片轴通入蒸汽或导热油以热传导的方式对壳体内的物料进行加热干燥，使物料水分蒸发；
随着湿物料的不断加入，干燥的干物料从出料口溢流排出，挥发气体由侧面的排气出口排出。
实施例1：如图1、2、3、4 中所示，是应用于膏糊状物料干燥的一种热轴混料干燥设备，由三层三级混料干燥结构组成，上层和中间层是预干燥单元层，下层为精制干燥单元层。所述预干燥单元层为螺旋加料系统干燥单元层由装在方形壳体内两根布有空心叶片的空心叶片轴（1）和螺旋加料机构组成，所述两根轴向平行的空心叶片轴（1）上的空心叶片（10）相交叉，所述两根空心叶片轴（1）上方的螺旋布料装置（2）由布料螺旋轴（2.1）一端与布料电机（2.2）连接构成，布料螺旋轴（2.1）位于两根空心叶片轴（1）上方的中心位置。湿物料的进料口（5）位于螺旋布料装置（2）一端的上方。所述空心叶片轴（1）外一端通过传动机构与搅拌电机（9）连接，空心叶片轴（1）内孔与蒸汽源连通。
工作时，在开车前上层和中间层加入底料，通过通入蒸汽的空心叶片轴对底料进行加热及搅拌，底料升至一定温度后，利用加料螺旋下侧沿轴向均匀分布的落料口将含有一定水分的膏糊状物料沿轴向均匀布入干燥装置内，在叶片轴的搅拌作用下，初加入的膏糊状物料与加热后的干物料迅速混合，并包裹在经过预热的干颗粒表面上，在叶片壁面的加热作用下，水份迅速蒸发，物料得到预干燥。在方形壳体的侧壁开有排料口，与出料通道相联，干燥后的物料由排料口排出，经出料通道进入中间干燥单元层。
由上层干燥单元层进入中间干燥单元层的预干物料作为中间干燥单元层底料，中间干燥单元层加入膏糊状物料与底料混合干燥，加料方式和混合干燥方式与上层干燥单元的原理一样。在中间干燥单元层得到的仍然是预干燥的物料，预干燥的物料由中间干燥单元层的物料排出口经出料通道进入下层干燥的单元层。
下部干燥单元层主要对上部各干燥单元层预干燥后的物料进行精制干燥，使物料的含水率达到最终产品的标准。预干燥的物料由中间干燥单元层的物料排出口经出料通道进入下层干燥的单元层后，在两根布有空心叶片轴的搅拌下边加热干燥边向前推进，最后达到要求的物料由下部干燥单元的排料口（8）排出进入干燥料箱7或进入后续设备。
在各干燥单元层方形壳体的侧面开有挥发蒸汽排气口（4），各干燥单元层干燥过程中产生的挥发蒸汽由各层的排气口排出，并入总管送后续设备处理。
实施例二：如图5、6、7中所示，是应用于液态物料干燥的一种热轴混料干燥设备，由三层三级混料干燥结构组成，上层和中间层是预干燥单元层，下层为精制干燥单元层，所述预干燥单元层为跑车加料系统干燥单元层由长方形壳体（3）内两根布有空心叶片（10）的空心叶片轴（1）和往复运动的跑车加料装置（6）组成，所述两根轴向平行的空心叶片轴（1）上的空心叶片（10）相交叉，所述两根空心叶片轴（1）上方的跑车加料装置（6）由加料跑车（6.1）、跑车滑道（6.2）与加料管道组成，加料管道上设置有布料喷头。
工作时，在开车前上层和中间层加入底料，通过通入蒸汽的空心叶片轴（1）对底料进行加热及搅拌，底料升至一定温度后，装在方形壳体内的往复运动的布料跑车带动柔性布料管将液态待干物料均匀布入干燥装置内，在空心叶片轴（1）的搅拌作用下，初加入的待干液态物料与加热后的干物料迅速混合，并包裹在热的干颗粒表面上，在空心叶片（10）壁面的加热作用下，水份迅速蒸发，物料得到预干燥。在方形壳体的侧壁开有排料口，与出料通道相联，干燥后的物料由排料口（1）排出，经出料通道进入中间干燥单元层。
由上层干燥单元层进入中间干燥单元层的预干物料作为中间干燥单元层底料，中间干燥单元层加入液态物料与底料混合干燥，加料方式和混合干燥方式与上层干燥单元的原理一样。在中间干燥单元层得到的仍然是预干燥的物料，预干燥的物料由中间干燥单元层的物料排出口经出料通道进入下层干燥的单元层。
下部干燥单元层主要对上部干燥单元层预干燥后的物料进行精制干燥，使物料的含水率达到最终产品的标准。预干燥的物料由中间干燥单元层的物料排出口经出料通道进入下层干燥的单元层后，在两根布有空心叶片轴的搅拌下边加热干燥边向前推进，最后达到要求的物料由下部干燥单元的排料口（8）排出进入干燥料箱7及后续设备。在各干燥单元层方形壳体的侧面开有排气口，各干燥单元层干燥过程中产生的挥发蒸汽由各层的挥发蒸汽排气口（4）排出，并入总管送后续设备处理。
当然本发明包括但不限于上述实施例，本领域工程技术人员在本发明构思的基础上作简单的替换和延展，均属于本发明保护范围。
[0034]
Claims (9)
1.一种热轴混料干燥设备，其特征在于：由单个或叠加的多个干燥单元层的底部与干燥料箱（7）构成，每个干燥单元层结构由长方形壳体（3）内设置的两根布有一组成对扇形叶片的空心叶片轴（1）和加料系统组成；所述加料系统设置在两根平行的空心叶片轴（1）上方；所述加料系统包括：针对含水粉状物料和膏糊状物料干燥的螺旋加料系统或针对液态物料干燥的跑车加料系统；其中，两根平行空心叶片轴（1）与上方的螺旋加料系统构成螺旋加料系统干燥单元层；其中，两根平行空心叶片轴（1）与上方的跑车加料系统构成跑车加料系统干燥单元层。
2.根据权利要求1所述的一种热轴混料干燥设备，其特征在于：螺旋加料系统干燥单元层由设置在方形壳体（3）内两根空心叶片轴（1）和螺旋加料机构组成，所述两根轴向平行的空心叶片轴（1）上的一组成对扇形叶片相互交叉，所述两根空心叶片轴（1）上方的螺旋加料机构由螺旋布料装置（2）和湿物料的进料口（5）构成，湿物料的进料口（5）位于螺旋布料装置（2）一端的上方。
3.根据权利要求1所述的一种热轴混料干燥设备，其特征在于：所述空心叶片轴（1）外一端通过传动机构与搅拌电机（9）连接，空心叶片轴内孔与蒸汽源连通。
4.根据权利要求1所述的一种热轴混料干燥设备，其特征在于：所述螺旋布料装置（2）由布料螺旋轴（2.1）一端与布料电机（2.2）连接构成，布料螺旋轴（2.1）位于两根空心叶片轴（1）上方的中心位置。
5.根据权利要求1所述的一种热轴混料干燥设备，其特征在于：跑车加料系统干燥单元层由长方形壳体（3）内两根空心叶片轴（1）和往复运动的跑车加料装置（6）组成，所述两根轴向平行的空心叶片轴（1）上的一组成对扇形叶片相互交叉，所述两根空心叶片轴（1）的上方设置有跑车加料装置（6）。
6.根据权利要求5所述的一种热轴混料干燥设备，其特征在于：跑车加料装置由加料跑车（6.1）、跑车滑道（6.2）与加料管道组成，加料管道上设有布料喷头。
7.根据权利要求1所述的一种热轴混料干燥设备，其特征在于：所述长方形壳体（3）一侧上方设置有挥发蒸汽排出口（4）。
8.根据权利要求1所述的一种热轴混料干燥设备，其特征在于：干燥料箱（7）为长方体结构，干燥料箱（7）上方设置有出料口（8）与长方形壳体（3）的底部对应连通。
9.根据权利要求1所述的一种热轴混料干燥工艺，其特征在于：采用单个或多个干燥单元层叠加构成的干燥装置，实现粉状干物料与干燥作业的湿物料进行混合，通过热轴的叶片搅拌、热轴的加热对湿物料进行干燥，其步骤如下：
1）、在干燥作业开始和在正常干燥过程中壳体内都存有粉状的干物料；
2）、湿物料由上方的布料机构沿轴向均匀加入每个干燥单元层结构上热的粉状干物料中，在热轴的叶片搅拌作用下，迅速与壳体内热的干物料混合；
3）、湿的物料与热的干物料混合，使高温的干物料微粒外面覆上一层湿物料，增加换热面积，加速了湿物料的热质传递，从而提高物料干燥速率；并且使在壳体内的物料状态始终处于流动状态，使物料在干燥装置中的状态始终为混合状态，避开了物料在壳体内的高粘度含水区间工作，避免了湿物料缠轴；
当湿物料为含水粉状物料和膏糊状物料，布料机构采用螺旋加料方式，使湿物料均匀的加在长方形壳体中的干物料上，每个干燥单元层结构回转的两个空心叶片轴通入蒸汽或导热油以热传导的方式对壳体内的湿物料进行加热干燥，使物料水分蒸发；同时空心叶片轴通过其上的叶片对混合状态的物料进行搅拌、加热，使物料不断与叶片传热面进行热交换；
当湿物料为液态物料，布料机构采用跑车加料方式，通过沿回转轴轴向往复运动的跑车带动加料喷头，将从输送管道输送来的液态物料均匀的加在长方形壳体中的干物料上，每个干燥单元层结构回转的两个空心叶片轴通入蒸汽或导热油以热传导的方式对壳体内的物料进行加热干燥，使物料水分蒸发；同时空心叶片轴通过其上的叶片对混合状态的物料进行搅拌、加热，使物料不断与叶片传热面进行热交换；
干燥中，随着湿物料的不断加入，干燥的干物料从出料口溢流排出，挥发气体由侧面的排气出口排出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120229 |