CN104482746A - 一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统及干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统及干燥方法，通过太阳能集热板吸收太阳热量加热空气，加热后的空气在干燥系统的筒体内流经海藻后流出筒体。整个干燥系统的主筒体由轮圈和齿圈相配合进行慢速回转，海藻物料在筒体内随着主筒体的旋转进行加热干燥,干燥达到要求后由推料装置排出收集。该干燥方法相较于常规的干燥形式不仅满足海藻利用过程中的干燥要求，而且效率更高，更加节能。
Description
技术领域
本发明属于海藻生物质资源利用技术领域，涉及大型海藻生物质的太阳能回转干燥系统，具体涉及一种以太阳能为干燥热源产生的热风，继而通过回转干燥室对海藻进行干燥的系统，干燥后的海藻可以用于各类后续利用，属于一种可再生清洁能源利用干燥方式。
背景技术
海洋生物资源开发的潜力巨大，其中海藻植物约有一万多种，尤其我国有广阔的海疆，海岛沿岸14200多公里，生长着三四千种海藻，包括红藻、褐藻及绿藻等种群，部分海藻产量居世界首位；而人们对海藻的利用也逐渐发展，广泛用以制作食品、化妆品以及新能源等行业，而这些利用的前提基础是海藻必须经过干燥，同时干燥后的海藻也便于储存与运输及切割加工；不同的行业利用时需要海藻的含水率不同，因而需要干燥的条件也不尽相同，因此必须选择一种方便调节的干燥方式，同时目前干燥设备的原理与形式各异，有流化床干燥机，闪蒸干燥机，喷雾干燥机，气流干燥机等等，一般都利用外热源提供加热热源，根据物料的不同特性（流动性、形状、含水率等）通过不同的换热方式对物料进行加热，但常规的干燥设备都属于高能耗，需要消耗外界热量；而海藻属于高水分物料，即使在海上采集于海滩曝晒后含水率仍然达到20%以上，而实际这还远达不到可以利用的标准；因此采用常规热干燥时是需要相当大的能耗，不符合节能的要求，也不利于整个利用海藻的成本规划，对于海藻大范围利用也存在短板。同时常规采用的热风烘干对于处理巨大物料量时经常出现，局部干燥不充分的缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服以上的缺点而提出一种可成功实现利用太阳能加热冷空气，通过空气的流动换热干燥烘干海藻，干燥时筒体通过回转也能够有效提高系统能量利用率，提高烘干效率与效果， 实现有效、快速、节能地干燥海藻。
发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统，该系统包括太阳能空气集热器、热管、出料口、筒体、托轮、传动齿轮组、电动机、风机、热空气进口，滚圈，齿圈，进料口，排气管，推料装置。
以上部件通过以下方式连接：风机安装在太阳能集热器上，风机出风口连通太阳能集热器内盘管，冷空气进入盘管内加热；集热器内盘管出口通过热管连接干燥器筒体中部的热空气进口，齿圈与滚圈固定在筒体上，电动机通过传动齿轮组带动齿圈旋转转动筒体，滚圈与托轮配合辅助稳定筒体的转动，进料口和排气管安装在筒体远端上部，出料口安装在筒体近端下部。
所述筒体的远端设有推料装置，推料装置能够自由活动推动物料在筒体内轴向运动。
所述的太阳能回转干燥系统中风速能够通过调节风机功率进行调节，使进入作为干燥室的筒体的热风温度达到需要值，筒体的转速根据需要在3-8r/min内进行调整。
所述推料装置是根据物料需要设定间隙推料时间或者手动控制推动物料在筒体内轴向运动并出料。
所述干燥筒体中轴的轴线与水平线倾斜度为4.5度。
本发明系统工作过程为：将在海上采集的海藻暴晒1-2天，而后直接由进料口进入太阳能回转干燥系统中筒体内，通过推料装置使得藻样充满筒体；风机将冷空气打入太阳能集热器中的盘管内，系统利用集热板吸收的太阳能，对集热器盘管内的空气进行加热，同时根据物料含水状况进行调节进风风速；热风通入筒体对海藻加热，海藻样品之间是松散的，空气流过时和海藻发生对流换热；整个装置为回转式，齿圈包围固定在筒体上，电机输出端连接齿轮组带动齿圈转动，从而转动筒体；同时另一端为一大轴承作为滚圈包围固定筒体与托轮配合可以滚动，进而实现了筒体的稳定回转转动；回转转速根据物料状态调整范围为3-8r/min，这种回转类似于搅拌，可以加强扰动加快干燥的进程，也使得干燥更加充分，并且装置有一定的倾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制倾斜的角度，设置倾斜度为4.5度；当干燥一定时间后，利用推料装置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完毕后再给入新的物料用于干燥，这种干燥器装置可以实现把含水率为20%以上的海藻干燥至10%以内，干燥完毕的海藻可以用于能源利用、食品以及化妆品等领域。
与现有技术比较，本发明具有以下优点：
（1）通过太阳能集热器与回转干燥装置的有机结合，通过风速、风温与干燥筒体转速的调整，实现了海藻类生物质更加高效干燥，具有高的经济、环境效益。
（2）不需要对海藻进行前期过多复杂的预处理，暴晒后直接进入干燥系统，处理过程方便简单、易行。
（3）利用了太阳能作为干燥热源，节约资源与成本，属于无能耗、绿色、无污染干燥方式。
（4）干燥器主体为回转结构，通过回转扰动了物料加强了干燥传热效果，提高了干燥效率与效果，减少了干燥成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中1为太阳能空气集热器，2为热管，3为出料口，4为筒体，5为托轮，6为电动机，7为传动齿轮组，8为风机，9为热空气进口，10为滚圈，11为齿圈，12为进料口，13为排气管，14为推料装置。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统，其结构如图1所示，该系统包括太阳能空气集热器、热管、出料口、筒体、托轮、传动齿轮组、电动机、风机、热空气进口，滚圈，齿圈，进料口，排气管，推料装置。
各部件连接方式：风机安装在太阳能集热器上，风机出风口连通太阳能集热器内盘管，冷空气进入盘管内加热；集热器内盘管出口通过热管连接干燥器筒体中部的热空气进口，齿圈与滚圈固定在筒体上，电动机通过传动齿轮组带动齿圈旋转转动筒体，滚圈与托轮配合辅助稳定筒体的转动，筒体远端的推料装置能够自由活动推动物料在筒体内轴向运动，进料口和排气管安装在筒体远端上部，出料口安装在筒体近端下部。
本发明系统工作过程为：将在海上采集的海藻暴晒1-2天，而后直接由进料口进入太阳能回转干燥系统中筒体内，通过推料装置使得藻样充满筒体，风机将冷空气打入太阳能集热器中的盘管内，系统利用集热板吸收的太阳能，对集热器盘管内的空气进行加热，同时也可以根据物料含水状况进行调节进风风速，热风通入筒体对海藻加热，海藻样品之间是松散的，空气流过时和海藻发生对流换热；整个装置为回转式，齿圈包围固定在筒体上，电机输出端连接传动齿轮组带动齿圈转动，从而转动筒体；同时另一端为一大轴承作为滚圈包围固定筒体与托轮配合滚动，进而实现了筒体的稳定回转转动；回转转速根据物料状态调整范围为3-8r/min，这种回转类似于搅拌，可以加强扰动加快干燥的进程，也使得干燥更加充分，并且装置有一定的倾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制倾斜的角度，设置倾斜度为4.5度；当干燥一定时间后，利用推料装置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完毕后再给入新的物料用于干燥。
这种干燥器装置可以实现把含水率为20%以上的海藻干燥至10%以内，干燥完毕的海藻可以用于能源利用、食品以及化妆品等领域。
Claims (6)
1.一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统，该系统包括太阳能空气集热器、热管、出料口、筒体、托轮、传动齿轮组、电动机、风机、热空气进口，滚圈，齿圈，进料口和排气管；风机安装在太阳能集热器上，风机出风口连通太阳能集热器内盘管，冷空气进入盘管内加热；集热器内盘管出口通过热管连接干燥器筒体中部的热空气进口，齿圈与滚圈固定在筒体上，电动机通过传动齿轮组带动齿圈旋转转动筒体，滚圈与托轮配合辅助稳定筒体的转动，进料口和排气管安装在筒体远端上部，出料口安装在筒体近端下部。
2.如权利要求1所述的一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统，其特征在于：所述筒体的远端设有推料装置，推料装置能够自由活动推动物料在筒体内轴向运动。
3.如权利要求1所述的一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统，其特征在于：所述的太阳能回转干燥系统中风速能够通过调节风机功率进行调节，使进入作为干燥室的筒体的热风温度达到需要值，筒体的转速根据需要在3-8r/min内进行调整。
4.如权利要求2所述的一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统，其特征在于：所述推料装置是根据物料需要设定间隙推料时间或者手动控制推动物料在筒体内轴向运动并出料。
5.如权利要求1所述的一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统，其特征在于：所述筒体中轴的轴线与水平线倾斜度为4.5度。
6.如权利要求1所述的一种海藻生物质的太阳能回转干燥系统的干燥方法，其特征在于：将在海上采集的海藻暴晒1-2天，而后直接由进料口进入太阳能回转干燥系统中筒体内，通过推料装置使得藻样充满筒体；风机将冷空气打入太阳能集热器中的盘管内，系统利用集热板吸收的太阳能，对集热器盘管内的空气进行加热，同时根据物料含水状况进行调节进风风速；热风通入筒体对海藻加热，海藻样品之间是松散的，空气流过时和海藻发生对流换热；整个装置为回转式，齿圈包围固定在筒体上，电机输出端连接齿轮组带动齿圈转动，从而转动筒体；同时另一端为一大轴承作为滚圈包围固定筒体与托轮配合滚动，进而实现了筒体的稳定回转转动；回转转速根据物料状态调整范围为3-8r/min，这种回转类似于搅拌，能够加强扰动加快干燥的进程，也使得干燥更加充分，并且装置有一定的倾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制倾斜的角度，设置倾斜度为4.5度；当干燥一定时间后，利用推料装置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完毕后再给入新的物料用于干燥；能够实现把含水率为20%以上的海藻干燥至10%以内，干燥完毕的海藻可以用于能源利用、食品以及化妆品等领域。
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