CN104180636A - 基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新能源利用设备技术领域，涉及一种基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括滚筒，滚筒与能够驱动滚筒转动的驱动装置相连，在滚筒的进料端设有能将物料输送至滚筒内的物料传送装置，滚筒外围设有用于对滚筒加热的太阳能加热装置，滚筒一端设有用于向滚筒内输送由太阳能加热的热气流的太阳能空气加热装置。其优点在于：1、设计合理，结构简单，充分利用清洁能源，有效保护自然资源，且能避免环境污染。2、干燥效果好，受热均衡，能够充分满足印染污泥以混烧为目的的干燥特性要求。3、自动化程度高，操作使用简便，易于实施和工业化应用，具备节能、经济、环保、高效等诸多优点。

Description

基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统
技术领域
本发明属于新能源利用设备技术领域，涉及干燥器，尤其是涉及一种基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统。 
背景技术
印染污泥多是用电、煤或天然气等消耗型能源进行干燥，污泥干燥是一个能量净支出过程，干燥成本较高。在提倡节能减排、保护资源和环境的大背景下，各国正在这一领域积极利用新能源技术，以节约常规能源的消耗，减少二氧化碳排放量，实现生态发展的目的。 
为了提高干燥效果且节约能源，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种印染污泥干化处理系统[申请号：201310211756.6]，主要用于印染污泥的干化处理，包括用于干燥印染污泥的干燥机，干燥机上设有进料口和出料口，干燥机上设有进风口和出风口，进风口通过引风机Ⅰ与锅炉尾气排放管连通，出风口1通过引风机Ⅱ与脱硫除尘设备连通。该方案可利用锅炉加热产生大量高温尾气将印染废水经处理后的形成的污泥干化减量，节能环保。上述方案虽然在一定程度上实现了能源再利用，降低了能源损耗，但是该方案仍然存在着加热温度难以控制、干燥效果不佳，容易使锅炉尾气中的有害物质进入印染污泥，导致二次污染等技术问题。 
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结 构简单，有效利用清洁能源，节能环保，干燥效果好的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统。 
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统，包括滚筒，该滚筒与能够驱动滚筒转动的驱动装置相连，在滚筒的进料端设有能将物料输送至滚筒内的物料传送装置，其特征在于，所述的滚筒外围设有用于对滚筒加热的太阳能加热装置，所述的滚筒一端设有用于向滚筒内输送由太阳能加热的热气流的太阳能空气加热装置。 
以混烧为目的的污泥干燥，只需要将污泥含水量从85％左右干燥到55％左右即可，因此采用太阳能干燥就可以到达。再者，太阳能干燥处于低温干燥，绝不会出现印染污泥的高温热解现象，避免了挥发分的析出，不仅省去了干燥尾气的处理，而且为混烧阶段提供更高的热值。因此,太阳能干燥装置的设计与太阳能干燥技术的创新是十分必要的。 
本发明中，太阳能加热装置对滚筒的加热为主要干燥方式，太阳能空气加热装置向滚筒内输送热气流的干燥方式为辅助干燥方式。滚筒的前后两端均不封闭，滚筒的前后两端作为物料进出口和气流进出口。本发明完全采用太阳能作为能源，清洁节能，显然本发明不仅能用于干燥印染污泥，也能应用于其它物料的干燥。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的太阳能空气加热装置包括具有进风口和出风口的太阳能空气集热器，在太阳能空气集热器的出风口连接有风机，所述的风机通过通风管道与滚筒的进料端相连。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的太阳能空气集热器的向阳面镀有选择性吸收涂层，所述的进风口上设有进风弯管，所述的通风管道上设有阀门。 
具体而言，太阳能空气集热器包括保温壳体、透明盖板、集热板。集热板为金属板，集热板的向阳面镀有选择性吸收涂层，另一端与进风弯管焊接。风机从太阳能空气集热器中抽出空气，空气经进风弯管进入太阳能空气集热器。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的太阳能加热装置包括横截面呈弧形的聚光板，所述的滚筒设置在聚光板上方且位于聚光板的聚光区，在滚筒的外侧表面镀有选择性吸收涂层。滚筒材料为金属。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的滚筒设置在托架上，在滚筒的两端和托架之间分别设有支撑轴承，所述的聚光板通过紧固螺栓铰接在托架上且聚光板能通过调节紧固螺栓张开或闭合。 
聚光板采用全光谱反射镜面材料，聚光板安装在滚筒的下面，聚光加热滚筒，提供一个连续、稳定的干燥温度。同时，聚光板的面积可以进行拆卸调节，以用来控制合适的温度。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的驱动装置包括驱动电机，在驱动电机上连接有驱动轮，所述的滚筒一端固定有从动轮，所述的驱动轮和从动轮之间设有传动带。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的物料传送装置包括第一传送轮和第二传送轮，在第一传送轮和第二传送轮之间设有物料传送带且第一传送轮或第二传送轮与驱动器相连。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的滚筒内壁设有若干在圆周方向均匀分布且沿着滚筒轴向延伸的抄板。 
在上述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统中，所述的抄板倾斜设置且抄板的内端呈L型。 
当滚筒滚动时，可以带动物料在滚筒内翻滚，增加干燥物料与热空气的接触；同时抄板倾斜设置，实现了物料的螺旋前进和辅助出料。具体而言，物料在滚筒的旋转下，倾斜安装的抄板抛洒后的物料在回落时会向前进，同时热空气在穿过物料是也有对物料向前推进的效果，最终物料从滚筒另一端出料。 
与现有的技术相比，本基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统的优点在于：1、设计合理，结构简单，充分利用清洁能源，有效保护自然资源，且能避免环境污染。2、干燥效果好，受热均衡，能够充分满足印染污泥以混烧为目的的干燥特性要求。3、自动化程度高，操作使用简便，易于实施和工业化应用，具备节能、经济、环保、高效等诸多优点。 
附图说明
图1是本发明提供的结构示意图。 
图2是本发明提供局部结构放大图。 
图3是本发明提供另一局部结构放大图。 
图中，滚筒1、抄板11、驱动装置2、驱动电机21、驱动轮22、从动轮23、传动带24、物料传送装置3、第一传送轮31、第二传送轮32、物料传送带33、太阳能加热装置4、聚光板41、太阳能空气加热装置5、进风口5a、出风口5b、太阳能空气集热器51、风机52、通风管道53、进风弯管54、托架6、支撑轴承7。 
具体实施方式
如图1-3所示，本基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统，包括滚筒1，该滚筒1与能够驱动滚筒1转动的驱动装置2相连，在滚筒1的进料端设有能将物料输送至滚筒1内的物料传送装置3。滚筒1外围设有用于对滚筒1加热的太阳能加热装置4，滚筒 1一端设有用于向滚筒1内输送由太阳能加热的热气流的太阳能空气加热装置5。以混烧为目的的污泥干燥，只需要将污泥含水量从85％左右干燥到55％左右即可，因此采用太阳能干燥就可以到达。再则，太阳能干燥处于低温干燥，绝不会出现印染污泥的高温热解现象，避免了挥发分的析出，不仅省去了干燥尾气的处理，而且为混烧阶段提供更高的热值。本发明中，太阳能加热装置4对滚筒1的加热为主要干燥方式，太阳能空气加热装置5向滚筒1内输送热气流的干燥方式为辅助干燥方式。滚筒1的前后两端均不封闭，滚筒1的前后两端作为物料进出口和气流进出口。本发明完全采用太阳能作为能源，清洁节能，显然本发明不仅能用于干燥印染污泥，也能应用于其它物料的干燥。 
具体而言，太阳能空气加热装置5包括具有进风口5a和出风口5b的太阳能空气集热器51，在太阳能空气集热器51的出风口5b连接有风机52，所述的风机52通过通风管道53与滚筒1的进料端相连。太阳能空气集热器51的向阳面镀有选择性吸收涂层，所述的进风口5a上设有进风弯管54，所述的通风管道53上设有阀门。更具体地说，太阳能空气集热器51包括保温壳体、透明盖板、集热板。集热板为金属板，集热板的向阳面镀有选择性吸收涂层，另一端与进风弯管54焊接。风机52从太阳能空气集热器51中抽出空气，空气经进风弯管54进入太阳能空气集热器51。由于设置了阀门，能够有效控制气流是否输送以及输送时的气流输送量。 
本实施例中，太阳能加热装置4包括横截面呈弧形的聚光板41，滚筒1设置在聚光板41上方且位于聚光板41的聚光区，在滚筒1的外侧表面镀有选择性吸收涂层。滚筒1采用金属材料制成。滚筒1设置在托架6上，在滚筒1的两端和托架6之间分别设有支撑轴承7，聚光板41通过紧固螺栓铰接在托架6上且聚光 板41能通过调节紧固螺栓张开或闭合。聚光板41采用全光谱反射镜面材料，聚光板41安装在滚筒1的下面，聚光加热滚筒1，提供一个连续、稳定的干燥温度。同时，聚光板41的面积可以进行拆卸调节，以用来控制合适的温度。 
驱动装置2包括驱动电机21，在驱动电机21上连接有驱动轮22，所述的滚筒1一端固定有从动轮23，驱动轮22和从动轮23之间设有传动带24。物料传送装置3包括第一传送轮31和第二传送轮32，在第一传送轮31和第二传送轮32之间设有物料传送带33且第一传送轮31或第二传送轮32与驱动器相连。 
如图3所示，滚筒1内壁设有若干在圆周方向均匀分布且沿着滚筒1轴向延伸的抄板11。抄板11倾斜设置且抄板11的内端呈L型。当滚筒1滚动时，可以带动物料在滚筒1内翻滚，增加干燥物料与热空气的接触；同时抄板11倾斜设置，实现了物料的螺旋前进和辅助出料。具体而言，物料在滚筒1的旋转下，倾斜安装的抄板11抛洒后的物料在回落时会向前进，同时热空气在穿过物料是也有对物料向前推进的效果，最终物料从滚筒1另一端出料。 
本发明的工作过程如下： 
驱动装置2带动滚筒1在托架6上转动，物料传送装置3将物料输送至滚筒1的进料端。太阳能加热装置4对滚筒1进行加热，且由于聚光板41可以调节，因此能够调整加热量。太阳能空气加热装置5向滚筒1内输送经太阳能加热的热气流。物料在滚筒1内翻滚前进时，实现了干燥，从而从滚筒1的另一端输出。显然，滚筒1的进料端既是物料进口也是热气流进口，滚筒1的另一端既是物料出口也是气流出口。 
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体 实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 
尽管本文较多地使用了滚筒1、抄板11、驱动装置2、驱动电机21、驱动轮22、从动轮23、传动带24、物料传送装置3、第一传送轮31、第二传送轮32、物料传送带33、太阳能加热装置4、聚光板41、太阳能空气加热装置5、进风口5a、出风口5b、太阳能空气集热器51、风机52、通风管道53、进风弯管54、托架6、支撑轴承7等诸多术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。 

Claims (9)

1.一种基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统，包括滚筒(1)，该滚筒(1)与能够驱动滚筒(1)转动的驱动装置(2)相连，在滚筒(1)的进料端设有能将物料输送至滚筒(1)内的物料传送装置(3)，其特征在于，所述的滚筒(1)外围设有用于对滚筒(1)加热的太阳能加热装置(4)，所述的滚筒(1)一端设有用于向滚筒(1)内输送由太阳能加热的热气流的太阳能空气加热装置(5)。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的太阳能空气加热装置(5)包括具有进风口(5a)和出风口(5b)的太阳能空气集热器(51)，在太阳能空气集热器(51)的出风口(5b)连接有风机(52)，所述的风机(52)通过通风管道(53)与滚筒(1)的进料端相连。
3.根据权利要求2所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的太阳能空气集热器(51)的向阳面镀有选择性吸收涂层，所述的进风口(5a)上设有进风弯管(54)，所述的通风管道(53)上设有阀门。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的太阳能加热装置(4)包括横截面呈弧形的聚光板(41)，所述的滚筒(1)设置在聚光板(41)上方且位于聚光板(41)的聚光区，在滚筒(1)的外侧表面镀有选择性吸收涂层。
5.根据权利要求4所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的滚筒(1)设置在托架(6)上，在滚筒(1)的两端和托架(6)之间分别设有支撑轴承(7)，所述的聚光板(41)通过紧固螺栓铰接在托架(6)上且聚光板(41)能通过调节紧固螺栓张开或闭合。
6.根据权利要求4所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的驱动装置(2)包括驱动电机(21)，在驱动电机(21)上连接有驱动轮(22)，所述的滚筒(1)一端固定有从动轮(23)，所述的驱动轮(22)和从动轮(23)之间设有传动带(24)。
7.根据权利要求1或2或3所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的物料传送装置(3)包括第一传送轮(31)和第二传送轮(32)，在第一传送轮(31)和第二传送轮(32)之间设有物料传送带(33)且第一传送轮(31)或第二传送轮(32)与驱动器相连。
8.根据权利要求1或2或3所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的滚筒(1)内壁设有若干在圆周方向均匀分布且沿着滚筒(1)轴向延伸的抄板(11)。
9.根据权利要求8所述的基于太阳能空气加热的滚筒干燥系统,其特征在于，所述的抄板(11)倾斜设置且抄板(11)的内端呈L型。
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