CN103322772A - 旋流喷动流化床干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种旋流喷动流化床干燥装置，该装置包括进料装置、不锈钢筒体、进风装置、视镜、气体分布板、风帽、排风口、排料口、带可旋转支撑轴的支架；所述的气体分布板采用法兰结构与筒体相连，视镜也是采用法兰结构固定在筒体上，风帽采用螺栓结构固定在气体分布板上，筒体通过可旋转支撑轴固定于支架上。该发明装置采用的进料方式为：黏湿物料由进料管进入后，沿三角锥形出料口外壁缓缓滴入筒体；采用底部进风和中部切向进风的方式，并且装有多个视镜，能够观测物料的流化状态，具有结构简单合理，适用范围广，干燥效率高，热能利用率高等特点。

Description

旋流喷动流化床干燥装置

技术领域

本发明属于固体物料干燥设备技术领域，特别涉及固体黏性物料的旋流喷动流化床干燥装置。

背景技术

目前，用于固体物料干燥的技术和方法主要包括热干燥、太阳能干燥、微波干燥等方面。热干燥按照是否与固体物料相接触，又可分为：直接热干燥技术、间接热干燥技术，以及他们的组合方式。

(1)  直接热干燥。直接热干燥的实质是对流传热技术的运用，即将热介质(热空气、燃气、烟气或蒸汽等)与固体物料，如：污泥直接进行接触混合，使污泥得以加热，水分得以蒸发并最终得到干燥产品。干燥的效率取决于如下两个因素：空气运行条件(稳点、相对湿度、速度)和固体物料自身结构及特征。具有代表性的设备有闪蒸式干燥器(flash dryer)、流化床干燥器(fluidized bed dryer)、转筒式干燥器(rotary dryer)、带式干燥器(belt dryer)、喷淋式干燥器(spraydryer)、螺环式干燥器(toroidal dryer)和多效蒸发器(multiple-effect evaporation)等。直接热干燥技术热传输效率及蒸发速率较高，可使固体物料的含固率大大提高。但是，由于一般的直接热干燥设备具有热介质与固体湿物料接触面积不足、热能利用率低、能量损耗大等缺点，使其应用受到限制。

(2)  间接热干燥。间接干燥实质上就是热传导干燥技术，即将由燃烧炉产生的热量通过蒸气、热油介质、热空气等传递至加热器壁，从而使器壁另一侧的湿物料受热，内部水分蒸发而加以除去。这种干燥方式的具体操作设备有薄膜热干燥器，圆盘式热干燥器等。在间接热干燥技术中，热介质并不直接与湿物料相触，而是通过热交换器将热传递给湿物料，使物料中的水分得以蒸发，因而热介质不仅仅限于气体，也可用热油等液体，同时热介质也不会受到物料的污染，省却了后续的热介质与干污泥分离的过程。过程中蒸发的水分到冷凝器中加以冷凝，热介质的一部分回到原系统中再用，以节约能源。但这种技术采用的是间接传热，其热传输效率及蒸发速率均不如直接热干燥技术。

(3) 直接-间接联合式干燥。直接-间接联合式干燥系统则是对流-传导技术的整合，如Wiesman设计的高速薄膜干燥器，Boyles开发的新型流化床干燥器以及Smithma 推出的带式干燥器就属于这种类型。在该类干燥器中，闪蒸式干燥器是目前应用最广的一种。

虽然间接干燥技术具有尾气处理量小、成本低等优点，但是由于受到干燥处理量的限制，在大量固体物料干燥应用方面受到一定限制，另外还要考虑额外附加干燥热源的问题。同时，对于高粘湿物料，如污泥，在选择干燥设备时必须考虑干燥设备对粘湿物料的适应性。虽然直接干燥技术传热效率较高，处理量大，目前国内外的污泥干燥工艺有转筒式、多层台阶式、转盘式、流化床干燥等，但是，由于直接干燥技术在固体物料干燥，如污泥的干燥过程中存在热介质与固体物料的接触面不足，传热效率低等不足，因此迫切需要对其进行改进；同时，在流化床干燥的实验设备方面，也迫切需要进行改进。

发明内容

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种旋流喷动流化床装置，用于对固体黏性物料（如污泥）的干燥。

本发明可以通过以下技术方案予以实现：

一种旋流喷动流化床干燥装置，包括：进料装置、不锈钢的筒体、设置在筒体底部及中部的进风装置、视镜、气体分布板、风帽、排风口、排料口、带可旋转支撑轴的支架，所述排风口设置于筒体上端，所述排料口切向设置于筒体的下端且位于气体分布板的上方，所述的气体分布板为一块均匀设置有通气孔的圆板，该气体分布板水平设置于筒体下部的腔体内，所述进料装置设置在筒体上端，所述视镜采用法兰结构均匀固定在筒体上，风帽采用螺栓结构固定在气体分布板的通气孔上，筒体中部对称地设置有手柄,该手柄通过可旋转支撑轴活动安装于支架上，通过手柄转动筒体，使筒体绕手柄的轴线作任意角度倾斜。

进一步地，所述的进风装置包括设置于筒体底部的进风管和切向设置于筒体中部的切向进风管，所述底部进风管和切向进风管可采用同一风源或者不同风源且进风速度可以通过阀门调节，底部进风可使物料能够悬浮起来，切向进风可使物料旋转起来。

进一步地，所述的进料装置由上而下依次包括设于筒体外并位于筒体轴线上的漏斗式进料口、设于筒体内的进料管和尖端朝上的三角锥形出料口，进料管与三角锥形出料口之间采用钢条连接，所述三角锥形出料口尖端与进料管之间相隔一定间隙。

进一步地，所述的视镜包括圆形透明有机玻璃板和法兰结构，透明有机玻璃板固定于法兰结构上，法兰结构固定在与筒体轴线垂直的伸出管上。

进一步地，所述的风帽包括底座和扣在该底座上的锥帽，锥帽为中空三角锥结构，底座为“T”形结构，该底座的圆盘中间为进风口，边缘开有出风小孔，锥帽和底座焊接在一起，底座采用螺栓结构固定在气体分布板上的小孔内。

进一步地，所述筒体由上段筒体、中段筒体、下段筒体依次连接而成，所述上段筒体与中段筒体之间通过上部筒体法兰相连接，所述的气体分布板夹设于中段筒体与下段筒体之间并通过下部筒体法兰相连接。

本发明所述的进料装置包括筒体外漏斗式进料口和筒体内部物料流出口，该处结构为物料垂直进口管与三角锥形出料口采用钢条连接，三角锥形出料口尖端部分与进口管保留微小缝隙，使得黏性流体能沿着三角锥形出料口外壁缓缓滴下。

本发明所述的视镜包括圆形透明有机玻璃板和法兰结构，透明有机玻璃板固定在法兰上，且位于与筒体轴线垂直的伸出部分，这样能保持视镜的洁净，可以长时间观察筒体内物料干燥状态。

本发明结构简单合理，适用范围广，热介质与固体物料的接触充分，具有传热效率高，干燥效率高，热能利用率高等特点。

附图说明

图1是本发明实施例的侧面剖视示意图。

图2是本发明实施例正面示意图。

图3是带支架的实施例侧视示意图。

图4是风帽的结构示意图。

图5是进风口结构示意图。

图6是手柄处筒体截面图。

图7是气体分布板结构示意图。

附图中标号说明：1-筒体；2-气体分布板；3-下部筒体法兰；4-风帽；41-锥帽；42-底座；5-视镜；6-三角锥形出料口；7-进料管；8-上部筒体法兰；9-排风口；10-漏斗式进料口；11-底部进风管；12-排料口；13-切向进风管；14-手柄；15-支架；16-可旋转支撑轴；17-上段筒体；18-中段筒体；19-下段筒体。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细描述。

如图1至图7所示，一种旋流喷动流化床干燥装置，包括：进料装置、不锈钢的筒体1、设置在筒体1底部及中部的进风装置、视镜5、气体分布板2、风帽4、排风口9、排料口12、带可旋转支撑轴16的支架15，所述排风口9设置于筒体1上端，所述排料口12切向设置于筒体1的下端且位于气体分布板2的上方，所述的气体分布板2为一块均匀设置有通气孔的圆板，该气体分布板2水平设置于筒体1下部的腔体内，所述进料装置设置在筒体1上端，所述视镜5采用法兰结构均匀固定在筒体1上，风帽4采用螺栓结构固定在气体分布板2的通气孔上，筒体1中部对称地设置有手柄14,该手柄14通过可旋转支撑轴16活动安装于支架15上，通过手柄14转动筒体1，使筒体1绕手柄14的轴线作任意角度倾斜。

所述的进风装置包括设置于筒体1底部的进风管11和切向设置于筒体1中部的切向进风管13，所述底部进风管11和切向进风管13可采用同一风源或者不同风源且进风速度可以通过阀门调节，底部进风可使物料能够悬浮起来，切向进风可使物料旋转起来。

所述的进料装置由上而下依次包括设于筒体1外并位于筒体轴线上的漏斗式进料口10、设于筒体1内的进料管7和尖端朝上的三角锥形出料口6，进料管7三角锥形出料口6之间采用钢条连接，所述三角锥形出料口6尖端与进料管7之间相隔一定间隙。

所述的视镜5包括圆形透明有机玻璃板和法兰结构，透明有机玻璃板固定于法兰结构上，法兰结构固定在与筒体1轴线垂直的伸出管上。

如图4所示，所述的风帽4包括底座42和扣在该底座42上的锥帽41，锥帽41为中空三角锥结构，底座42为“T”形结构，该底座42的圆盘中间为进风口，边缘开有出风小孔，锥帽41和底座42焊接在一起，底座42采用螺栓结构固定在气体分布板上的小孔内。

所述筒体1由上段筒体17、中段筒体18、下段筒体19依次连接而成，所述上段筒体17与中段筒体18之间通过上部筒体法兰8相连接，所述的气体分布板2夹设于中段筒体18与下段筒体19之间并通过下部筒体法兰3相连接。

切向进风管13焊接于中部筒体侧面，底部进风管11焊接于底部筒体侧面，排料管12则焊接在略高于气体分布板2的筒体侧面，并采用法兰方式封闭，筒体1固定在带有可旋转支撑轴16支架15上，通过转动手柄14使筒体发生倾斜。

本方面的工作原理及过程如下：

在干燥过程中，采用LPG燃烧产生烟气，通过干燥风机，一部分烟气从底部进风管11进入筒体1内，另一部分烟气从切向进风管13进入筒体1内，湿污泥从顶部漏斗式进料口10进入进料管7后，沿着三角锥形出料口6外壁缓缓滴入筒体1内，与切向的进入的高温高速旋转的二次风相撞击，使污泥滴微粒化并呈激烈喷动流化状态。处于流化状态的污泥颗粒，由于增加了比表面积和气固间的强烈热-质交换，湿污泥中的水分迅速蒸发，并被持续上升的热烟气流带出干燥器。待干燥器内污泥颗粒达到干燥要求后，停止进风和进料，打开排料口12，转动手柄14，使筒体1倾斜，即可倒出已干燥过的污泥颗粒。

Claims (6)

1.一种旋流喷动流化床干燥装置，其特征在于，包括：进料装置、不锈钢的筒体（1）、设置在筒体（1）底部及中部的进风装置、视镜（5）、气体分布板（2）、风帽（4）、排风口（9）、排料口（12）、带可旋转支撑轴（16）的支架（15），所述排风口(9)设置于筒体（1）上端，所述排料口(12)切向设置于筒体（1）的下端且位于气体分布板（2）的上方，所述的气体分布板（2）为一块均匀设置有通气孔的圆板，该气体分布板（2）水平设置于筒体（1）下部的腔体内，所述进料装置设置在筒体（1）上端，所述视镜（5）采用法兰结构均匀固定在筒体（1）上，风帽（4）采用螺栓结构固定在气体分布板（2）的通气孔上，筒体（1）中部对称地设置有手柄(14),该手柄(14)通过可旋转支撑轴（16）活动安装于支架（15）上，通过手柄（14）转动筒体（1），使筒体（1）绕手柄(14)的轴线作任意角度倾斜。

2.根据权利要求1所述的旋流喷动流化床干燥装置，其特征在于，所述的进风装置包括设置于筒体(1)底部的进风管（11）和切向设置于筒体(1)中部的切向进风管（13），所述底部进风管（11）和中部切向进风管（13）可采用同一风源或者不同风源且进风速度可以通过阀门调节。

3.根据权利要求1所述的旋流喷动流化床干燥装置，其特征在于，所述的进料装置由上而下依次包括设于筒体(1)外并位于筒体轴线上的漏斗式进料口（10）、设于筒体(1)内的进料管（7）和尖端朝上的三角锥形出料口（6），进料管（7）与三角锥形出料口（6）之间采用钢条连接，所述三角锥形出料口（6）尖端与进料管（7）之间相隔一定间隙。

4.根据权利要求1所述的旋流喷动流化床干燥装置，其特征在于，所述的视镜（5）包括圆形透明有机玻璃板和法兰结构，透明有机玻璃板固定于法兰结构上，法兰结构固定在与筒体1轴线垂直的伸出管上。

5.根据权利要求1所述的旋流喷动流化床干燥装置，其特征在于，所述的风帽（4）包括底座(42)和扣在该底座(42)上的锥帽(41)，锥帽(41)为中空三角锥结构，底座(42)为“T”形结构，该底座(42)的圆盘中间为进风口，边缘开有出风小孔，锥帽(41)和底座(42)焊接在一起，底座(42) 采用螺栓结构固定在气体分布板上的小孔内。

6.根据权利要求1至5任一项所述的旋流喷动流化床干燥装置，其特征在于，所述筒体(1)由上段筒体（17）、中段筒体（18）、下段筒体（19）依次连接而成，所述上段筒体（17）与中段筒体（18）之间通过上部筒体法兰(8)相连接，所述的气体分布板（2）夹设于中段筒体（18）与下段筒体（19）之间并通过下部筒体法兰(3)相连接。

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