CN103542694B - 一种非均匀布风串行流化床干燥设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非均匀布风串行流化床干燥设备，包括分离段、流化段、配风段、内置换热器、隔板换热器。所述分离段包括进料口和出风口；所述配风段包括进风口、隔板和布风板；所述流化段连接在分离段与配风段之间，布置有内置换热器和隔板换热器；所述内置换热器按作用及排列密度可分为干燥用低密度排列内置换热器、干燥用高密度排列内置换热器及冷却用内置换热器；所述隔板换热器按作用及位置可分为低位隔板换热器、高位隔板换热器；本发明采用非均匀布风及分区域流化形式使所干燥物料在设备内串行流化，具有流化品质高、能耗低、运行可靠等优点。

Description

一种非均匀布风串行流化床干燥设备

技术领域

本发明属于干燥机技术领域，具体涉及一种非均匀布风串行流化床干燥设备。

背景技术

流化床干燥机是传统干燥设备的一大类，广泛应用于化工、石油、食品、生物医学等行业，适用于干燥各种颗粒状、片状及热敏性物料。传统的流化床干燥设备存在如下缺陷：（1）目前所使用的流化床干燥机大部分属于单级流化床，该类型流化床为全混流型不利于物料停留时间的控制，容易出现干燥不均或过热等现象；（2）现有带内置换热器流化床干燥技术因埋管的不合理设置阻碍了干燥物料的正常流化，特别是待干燥物料刚进入干燥器内时，湿度较大易造成物料在管间的堆积和堵塞，此外带内置换热器流化床干燥技术还存在换热管磨损严重等问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，明提供了一种非均匀布风串行流化床干燥设备，它具有避免了物料干燥不均匀现象，优化了系统能量分配等优点。

本发明为一种非均匀布风串行流化床干燥设备，包括分离段、流化段、配风段、内置换热器、隔板换热器。所述分离段包括进料口和出风口；所述配风段包括进风口和隔板，分别用于为被干燥物料提供动量和部分热量、分隔配风段以达到分区域对流化段的独立工作单元独立供风；所述流化段连接在分离段与配风段之间，包括依次排列的若干独立工作单元和出料口，所述独立工作单元包括第一干燥单元、第二干燥单元（根据需求可设置更多干燥单元，本发明以下描述均以设置两个干燥单元为例）和冷却单元（根据需求可设更多冷却单元，本发明以下描述均以设置一个冷却单元为例）；第一干燥单元、第二干燥单元和冷却单元内均布置有内置换热器和隔板换热器，所述内置换热器位于隔板换热器之间或者隔板换热器与流化段外壁之间；所述第一干燥单元内的内置换热器的排列密度小于第二干燥单元内的内置换热器的排列密度。

作为本发明的进一步改进，所述第一干燥单元的隔板换热器包括低位隔板换热器、高位隔板换热器，内置换热器置于低位隔板换热器、高位隔板换热器之间，所述低位隔板换热器顶端的高度低于高位隔板换热器顶端的高度。

进一步地，所述低位隔板换热器底端的高度低于高位隔板换热器底端的高度。

作为本发明的进一步改进，所述第二干燥单元的隔板换热器包括低位隔板换热器、高位隔板换热器，内置换热器置于低位隔板换热器、高位隔板换热器之间，所述低位隔板换热器顶端的高度低于高位隔板换热器顶端的高度。

进一步地，所述低位隔板换热器底端的高度低于高位隔板换热器底端的高度。

作为本发明的进一步改进，所述第一干燥单元与流化段外壁之间设有第一流化区，第一流化区对应的配风段也设有进风口，第一流化区内的风速大于第一干燥单元的风速；第一流化区的作用在于，较高的流化风速使刚刚进入干燥设备内湿度较大的物料能够很好的流化且无内置布置，避免湿物料粘结在换热管上。

作为本发明的进一步改进，所述第一干燥单元与第二干燥单元之间设有第二流化区，第二流化区对应的配风段也设有进风口，第二流化区内的风速大于第二干燥单元的风速，该区域特点在于流化风速较高，将物料夹带翻过第二干燥单元的低位隔板换热器顶部，落入第二干燥单元的区域。

作为本发明的进一步改进，所述第二干燥单元与冷却单元之间设有第三流化区，第三流化区对应的配风段也设有进风口，第三流化区内的风速大于冷却单元的风速，该区域特点在于流化风速较高，将物料夹带翻过冷却单元的低位隔板换热器顶部，落入冷却单元的区域。

所述配风段还设有布风板。

所述隔板换热器为板式换热器，沿流化床宽度方向布置，起流化段隔板的作用。

所述内置换热器的换热管可水平、竖直或错位排列。

本发明所述的内置换热器按作用及排列密度可分为干燥用低密度排列内置换热器、干燥用高密度排列内置换热器及冷却用内置换热器；所述隔板换热器按作用及位置可分为低位隔板换热器、高位隔板换热器。

本发明采用非均匀布风及分区域流化形式使所干燥物料在设备内串行流化。其中，干燥用内置换热器与饱和蒸汽或热水进水系统连接，干燥用内置换热器还与冷凝水或热水回水系统连接，冷却用内置换热器与冷却水进水系统连接，冷却用内置换热器还与冷却水回水系统连接，隔板换热器与热水或冷却水进水系统连接，隔板换热器还与热水或冷却水回水系统连接。

本发明的有益效果是，本发明与现有流化床干燥设备相比，具有以下优点：

本发明将采用隔板换热器的流化段与采用隔板的配风段共同作用实现非均匀布风及分区域流化形式，使所干燥物料在设备内串行流化，该形式有利于控制干燥物料在干燥器内的停留时间，消除干燥不均或过热等现象。

本发明将内置换热器布置在具有较低流化风速的流化区域，降低了埋管及干燥物料的磨损状况，有利于提高干燥质量及降低设备消耗。

本发明根据流化段的不同位置，合理设置内置换热器换热管的排列密度，避免了传统带内置换热器流化床易堵料等缺点。

本发明中隔板换热器的设置巧妙地将流化段内干燥区域与冷却区域相隔离，避免了冷、热量的不合理交换，优化了系统能量分配。

附图说明

图1为本发明的整体透视图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图中有：1、进料口；2、分离段；3、流化段；4、配风段；5、进风口；6、隔板；7、第一低位隔板换热器；7’、第二低位隔板换热器；7”、第三低位隔板换热器；8、干燥用低密度排列内置换热器；9、第一高位隔板换热器；9’、第二高位隔板换热器；10、干燥用高密度排列内置换热器；11、冷却用内置换热器；12、出料口；13、出风口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

本发明是一种非均匀布风串行流化床干燥设备，结构如图1-图2所示，由分离段2、流化段3和配风段4组成。其中，分离段2有进料口1和出风口13，其作用是进料及排出带有少量被干燥物料的湿气；配风段4设有进风口5和隔板6，其作用是为被干燥物料提供动量和部分热量及分隔配风段4以达到分区域独立供风的目的；流化段3在分离段2和配风段4间，其作用是利用换热器及配风段4提供的热力通过对流和和传热的方式干燥物料，流化段3中包括第一低位隔板换热器7、第二低位隔板换热器7’、第三低位隔板换热器7”、干燥用低密度排列内置换热器8、第一高位隔板换热器9、第二高位隔板换热器9’、干燥用高密度排列内置换热器10、冷却用内置换热器11、出料口12，其中低位隔板换热器与高位隔板换热器的作用为控制干燥物料流通路线、为干燥过程提供热量及隔离干燥、冷却区域，干燥用低密度排列内置换热器8和干燥用高密度排列内置换热器10作用是为干燥过程提供热量，冷却用内置换热器11作用是为冷却过程提供冷量，出料口12作用为排出干燥后的物料。

工作过程如下：当待干燥物料由进料口1落入位于其下方的第一低位隔板换热器7左侧流化区域，该区域特点在于流化风速高于第一低位隔板换热器7右侧流化区域且不布置内置换热器，优点在于较高的流化风速使刚刚进入干燥设备内湿度较大的物料能够很好的流化且无内置布置，避免湿物料粘结在换热管上；初步干燥完的物料翻过第一低位隔板换热器7顶端进入第一低位隔板换热器7右侧，该区域特点在于流化风速较低且布置有干燥用低密度排列内置换热器8，优点在于较低的流化风速使物料流化均匀且低密度排列的内置换热器降低了物料堵塞的风险；物料再通过第一高位隔板换热器9下部通道进入第一高位隔板换热器9右侧流化区域，该区域特点在于流化风速较高，将物料夹带翻过第二低位隔板换热器7’顶部，落入第二低位隔板换热器7’右侧区域；物料进入的第二低位隔板换热器7’右侧流化区域，该区域特点在于流化风速较低且布置有干燥用高密度排列内置换热器10，该区域之所以可布置高密度排列的内置换热器是因为物料在经过前期的干燥过程湿度明显降低不易于出现堵塞现象；物料在此区域干燥完毕后再次通过第二高位隔板换热器9’下部通道，进入第二高位隔板换热器9’右侧区域，与前述一致，该区域有较高的流化风速能将物料夹带绕过第三低位隔板换热器7”顶部并进入第三低位隔板换热器7”右侧的冷却区域，第三位隔板换热器7”也起到了隔离干燥区域与冷却区域的作用；物料在冷却区域与内置换热器完成冷却阶段经出料口12排除，干燥过程结束。上述过程中各区域流化风速能够实现非均匀性（位于低位隔板换热器左侧流化风速均高于低位隔板换热器右侧流化风速）是由配风段4内设置隔板6实现的，隔板将配风段4分隔为与流化段3内各区域对应的风室并根据要求提供所需流化风量。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，包括分离段、流化段、配风段；所述分离段包括进料口和出风口；所述配风段包括进风口和隔板，进风口用于为被干燥物料提供动量和部分热量，隔板用于分隔配风段以达到分区域对流化段的独立工作单元独立供风的目的；所述流化段连接在分离段与配风段之间，包括出料口和依次排列的若干独立工作单元，所述独立工作单元包括第一干燥单元、第二干燥单元和冷却单元；第一干燥单元、第二干燥单元和冷却单元内均布置有内置换热器和隔板换热器，所述内置换热器位于隔板换热器之间或者隔板换热器与流化段外壁之间；所述第一干燥单元内的内置换热器的排列密度小于第二干燥单元内的内置换热器的排列密度。

2.如权利要求1所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述第一干燥单元的隔板换热器包括第一低位隔板换热器、第一高位隔板换热器，内置换热器置于第一低位隔板换热器、第一高位隔板换热器之间，所述第一低位隔板换热器顶端的高度低于第一高位隔板换热器顶端的高度。

3.如权利要求2所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述第一低位隔板换热器底端的高度低于第一高位隔板换热器底端的高度。

4.如权利要求1或2所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述第二干燥单元的隔板换热器包括第二低位隔板换热器、第二高位隔板换热器，内置换热器置于第二低位隔板换热器、第二高位隔板换热器之间，所述第二低位隔板换热器顶端的高度低于第二高位隔板换热器顶端的高度。

5.如权利要求4所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述第二干燥单元的第二低位隔板换热器底端的高度低于第二高位隔板换热器底端的高度。

6.如权利要求1所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述第一干燥单元与流化段外壁之间设有第一流化区，第一流化区对应的配风段也设有进风口，第一流化区内的风速大于第一干燥单元的风速。

7.如权利要求1所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述第一干燥单元与第二干燥单元之间设有第二流化区，第二流化区对应的配风段也设有进风口，第二流化区内的风速大于第二干燥单元的风速。

8.如权利要求1所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述第二干燥单元与冷却单元之间设有第三流化区，第三流化区对应的配风段也设有进风口，第三流化区内的风速大于冷却单元的风速。

9.如权利要求1所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述隔板换热器为板式换热器，沿流化床宽度方向布置。

10.如权利要求1所述的非均匀布风串行流化床干燥设备，其特征是，所述内置换热器的换热管水平、竖直或错位排列。