CN105066653B - 一种热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机，干燥塔上部设有料封螺旋进料机，底部设有闭风器出料机；干燥塔上部连接引风机，引风机经旋风除尘器连接热泵系统的蒸发器后排空；热泵系统的蒸发器经冷媒管连接主机，主机经冷媒管连接冷凝器；鼓风机的出气端经冷凝器连接干燥塔下部；所述引风机叶轮具有叶片为中空反水滴形，背板为碟形的结构；引风机外形轮廓线是渐开线。本发明通过设置筛孔锥盖、筛孔锥盘、落料管、伸缩振动传动轴和锥形塞，巧妙、完美地实现了对物料的穿透、逆流、沸腾和流态化干燥，完全超越了经典的沸腾逆流干燥模式，更节能、干燥质量更高、风机耗电更低；热泵式尾热回收特别适合尾气温度较低的热量回收。

Description

一种热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机

技术领域

本发明涉及一种烘干机，具体指引风机不会积尘的热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机。

背景技术

人们一般将干燥温度低于60摄氏度的干燥成为低温干燥，低温干燥广泛应用于作物种子、中药材、生物制品等热敏性物料的干燥。热风式烘干机由于技术成熟、适应能力强、运行费用低、可靠性强，仍然是低温干燥的首选设备之一。低温干燥由于尾气排放温度较低，因而更不容易进行尾热回收。如果能在热风式低温干燥过程中实现对物料的穿透式逆流流化烘干，并对尾热进行有效回收，则对于提高干燥效率和实现节能减排都具有特别重要的意义。

引风机是热风式干燥机的关键设备，引风机一般为离心风机，引风机的连续、稳定、可靠工作对干燥机的排湿十分关键，由于干燥机使用的场合大多都含有一定的粉尘，引风机工作时，气流通过高速旋转的风机叶轮时由于离心分离作用，灰尘颗粒会脱离气流相而沉积附着在风机叶轮上。

由于引风机叶轮转速一般都较高，只要气流中有微量灰尘存在，长时间工作后都会积累较多灰尘，从而改变引风机叶轮旋转的平衡，如果引风机叶轮对灰尘没有自净作用也没有及时清理，就会越积越多并逐步改变引风机叶轮的静态和动态平衡，从而产生振动。一旦遇到有部分板结的灰尘被振动脱落，就会立即远离引风机的动态旋转平衡，继而产生强烈振动，这可能会引发严重的人员和设备安全事故。

因此，如果能设计一种离心式引风机叶轮，使其能进行自动清理就不用担心造成灰尘积累，对于保持引风机的稳定可靠工作和杜绝安全事故都具有特别重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用，能自动清理引风机叶轮上灰尘的热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机，包括干燥塔和引风机，其特征在于：干燥塔上部设有料封螺旋进料机，底部设有闭风器出料机；干燥塔上部连接引风机，引风机经旋风除尘器连接热泵系统的蒸发器后排空；热泵系统的蒸发器经冷媒管连接主机，主机经冷媒管连接冷凝器；鼓风机的出气端经冷凝器连接干燥塔下部；所述引风机包括风机叶轮和机壳，风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板和叶片，叶片布置成叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形，叶轮背板为碟形；中空反水滴形叶片连接叶轮面板并与碟形叶轮背板焊接组成叶轮主体；叶轮面板设有进风口、碟形叶轮背板通过铆钉固定并连接轴座，轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；机壳设有进风口和出风口，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口外侧结束，机壳出风口宽度等于渐开线圆周长；机壳进风口设有盖板，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。

所述干燥塔顶部设有液压伸缩器连接传动轴，传动轴贯穿塔体并能被液压伸缩器上下驱动，传动轴上设有振动源传递振动；干燥塔体内设有多个由筛孔锥盖、筛孔锥盘组成的层状重复结构，且锥盘、锥盖间有一定间隙并都通过弹性连接固定在塔壁上；锥盘和锥盖分别连接落料管和轴套，传动轴上有多个锥形塞，锥形塞向上能关闭落料管，向下靠紧轴套能打开落料管。

所述中空反水滴形叶片由两片曲面金属焊接组合成，并具有对称的流线外形。

所述机壳固定在机座上。机壳起到封闭作用，进风口进气通过叶轮旋转获得动能，并在机壳内进行能量转换，一部分动能转换为气体的静压能，这样使输出气流具有速度动压头还有静压头，两者之和就是风机全压。

机壳进风口可以依需要连接风管，进风口盖板可拆卸，通过螺栓固定连接机壳，机壳的蜗壳形渐开廓线满足风机壳密闭、输送气体同时实现能量高效转换的需要，使输出气流可以达到所需流量与全压。

所述机壳进风口盖板通过螺栓固定连接机壳，并且可以拆卸。

设备工作时，待干燥的物料由料封螺旋进料机进入干燥塔上部的锥盘内，此时液压伸缩器带动传动轴使锥形塞向上压紧关闭落料管。启动振动源后，锥盘内物料会因振动向中间的落料管集中，此时锥盖不受影响。

当液压伸缩器带动传动轴向下时，锥形塞会向下压在轴套上并开启落料管，这时物料会通过落料管落在下层锥盖上。再启动振动源，锥盖上的物料会因振动向边缘分散运动，通过锥盖与锥盘的间隙进入下层锥盘，此时锥盘不受影响。

液压伸缩器的上、下伸缩及振动源的启停，可以使物料在筛孔锥盖和筛孔锥盘上反复集中、扩散、下落，使物料流态化的逐步向下运动，与由下而上的热空气实现热风式穿透逆流流态化干燥，使干燥效率极高、能耗极低，干燥后的物料通过塔底闭风器出料机输出。

引风机将湿热尾气旋风除尘后引入翅片蒸发器完成尾热回收，经过热泵主机工作，通过冷媒管输送冷媒在翅片冷凝器内释放热量，鼓风机鼓入的空气在翅片冷凝器上换热升温后，进入干燥塔下部，与流态化逐步下落的物料实现热风式穿透逆流流态化干燥。

本发明的引风机叶轮使用时，由于叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，因而高速旋转时，叶片表面在离心力作用下具有离心自净作用，使灰尘受到离心力作用而无法附着，这样就不会影响叶轮的动态、静态平衡，更不会积累灰尘；这种叶片结构的技术方案，特别适合输送气流量大的宽叶轮引风机采用。

与普通引风机的叶轮背板相比，碟形叶轮背板的特点和优势为：当钢板厚度一样时，碟形背板由于刚性增强、应力分散、弹性缓冲性提高以及形状稳定性也大幅提高，因而承载能力可在普通平背板基础上提高一倍以上。由于背板几乎承载了全部风机负载，所以背板制成碟形会更加耐用，载重汽车的轮毂因为具有碟形结构，所以承载能力增强，也更加耐用。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

通过设置筛孔锥盖、筛孔锥盘、落料管、伸缩振动传动轴和锥形塞，巧妙、完美地实现了对物料的穿透、逆流、沸腾和流态化干燥，完全超越了经典的沸腾逆流干燥模式，更节能、干燥质量更高、风机耗电更低；热泵式尾热回收适合尾气温度较低的热量回收，特别高效便捷。

叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，使其所连接的风机背板与面板抗相对扭转、挤压刚性极强，可以杜绝长时间使用造成的风机叶片连接背板根部的断裂。

叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，即使是用较薄的板材制作风机叶轮也能获得较高的强度，保证稳定、可靠使用，既能节省材料，便于制作，也有利于设备的轻巧化。

中空反水滴形叶片具有流线外形，叶片气流平稳掠过性极好，所以风机运行噪音特别小，改善了工作环境。

本发明将引风机叶片巧妙设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称的形状，实现了叶片上灰尘的实时清理，延长了设备的使用寿命并能有效杜绝灰尘积累引发的安全事故，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图

图2是引风机叶轮的平面结构示意图。

图3是引风机叶轮的剖面结构示意图。

图4是引风机的平面结构示意图。

图中各标号表示：

A、引风机；1、干燥塔；2、传动轴；3、液压伸缩器；4、料封螺旋进料机；5、振动源；6、落料管；7、锥形塞；8、筛孔锥盘；9、轴套；10、筛孔锥盖；11、闭风器出料机；21、旋风除尘器；22、蒸发器；23、排气管；24、冷媒管；25、热泵主机；26、冷凝器；27、鼓风机；31、反水滴形叶片；32、叶轮外圆；33、叶轮进风口；34、轴座；35、铆钉；36、轴孔；37、碟形叶轮背板；38、叶轮面板；41、叶轮；42、机壳进风口；43、渐开线圆；44、机座；45、机壳；46、机壳进风口盖板；47、机壳出风口；B、机壳出风口宽度。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1、图2、图3和图4所示热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机，包括干燥塔1和引风机A，干燥塔上部设有料封螺旋进料机4，底部设有闭风器出料机11；干燥塔上部连接引风机A，引风机A经旋风除尘器21连接热泵系统的蒸发器22后排空；热泵系统的蒸发器22经冷媒管24连接主机25，主机25经冷媒管24连接冷凝器26；鼓风机27的出气端经冷凝器26连接干燥塔下部；所述引风机A包括风机叶轮41和机壳45，风机叶轮41包括叶轮背板37、叶轮面板38和叶片31，叶片31布置成叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形，叶轮背板37为碟形；中空反水滴形叶片31连接叶轮面板38并与碟形叶轮背板37焊接组成叶轮主体；叶轮面板38设有进风口33、碟形叶轮背板37通过铆钉35固定并连接轴座34，轴座34通过轴孔36与风机轴进行配合连接；机壳45设有进风口42和出风口47，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口47内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口47外侧结束，机壳出风口宽度B等于渐开线圆43周长；机壳进风口42设有盖板46，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。

所述干燥塔1顶部设有液压伸缩器3连接传动轴2，传动轴2贯穿塔体并能被液压伸缩器3上下驱动，传动轴2上设有振动源5传递振动；干燥塔体1内设有多个由筛孔锥盖10、筛孔锥盘8组成的层状重复结构，且锥盘8、锥盖10间有一定间隙并都通过弹性连接固定在塔壁上；锥盘8和锥盖10分别连接落料管6和轴套9，传动轴2上有多个锥形塞7，锥形塞7向上能关闭落料管6，向下靠紧轴套9能打开落料管6。

所述中空反水滴形叶片31由两片曲面金属焊接组合成，并具有对称的流线外形。

所述机壳45固定在机座44上。机壳45起到封闭作用，进风口42进气通过叶轮41旋转获得动能，并在机壳45内进行能量转换，一部分动能转换为气体的静压能，这样使输出气流具有速度动压头还有静压头，两者之和就是风机全压。

机壳进风口42可以依需要连接风管，进风口盖板46可拆卸，通过螺栓固定连接机壳45，机壳45的蜗壳形渐开廓线满足风机壳密闭、输送气体同时实现能量高效转换的需要，使输出气流可以达到所需流量与全压。

所述机壳进风口盖板46通过螺栓固定连接机壳15，并且可以拆卸。

设备工作时，待干燥的物料由料封螺旋进料机4进入干燥塔1上部的锥盘8内，此时液压伸缩器3带动传动轴2使锥形塞7向上压紧关闭落料管6。启动振动源5后，锥盘8内物料会因振动向中间的落料管6集中，此时锥盖10不受影响。

当液压伸缩器3带动传动轴2向下时，锥形塞7会向下压在轴套9上并开启落料管6，这时物料会通过落料管6落在下层锥盖10上。再启动振动源5，锥盖10上的物料会因振动向边缘分散运动，通过锥盖与锥盘的间隙进入下层锥盘8，此时锥盘8不受影响。

液压伸缩器3的上、下伸缩及振动源5的启停，可以使物料在筛孔锥盖10和筛孔锥盘8上反复集中、扩散、下落，使物料流态化的逐步向下运动，与由下而上的热空气实现热风式穿透逆流流态化干燥，使干燥效率极高、能耗极低，干燥后的物料通过塔底闭风器出料机11输出。

引风机A将湿热尾气旋风除尘后引入翅片蒸发器22完成尾热回收，经过热泵主机25工作，通过冷媒管24输送冷媒在翅片冷凝器26内释放热量，鼓风机27鼓入的空气在翅片冷凝器26上换热升温后，进入干燥塔1下部，与流态化逐步下落的物料实现热风式穿透逆流流态化干燥。

本发明的引风机叶轮使用时，由于叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，因而高速旋转时，叶片表面在离心力作用下具有离心自净作用，使灰尘受到离心力作用而无法附着，这样就不会影响叶轮的动态、静态平衡，更不会积累灰尘；这种叶片结构的技术方案，特别适合输送气流量大的宽叶轮引风机采用。

与普通引风机的叶轮背板相比，碟形叶轮背板37的特点和优势为：当钢板厚度一样时，碟形背板由于刚性增强、应力分散、弹性缓冲性提高以及形状稳定性也大幅提高，因而承载能力可在普通平背板基础上提高一倍以上。由于背板几乎承载了全部风机负载，所以背板制成碟形会更加耐用，载重汽车的轮毂因为具有碟形结构，所以承载能力增强，也更加耐用。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机，包括干燥塔和引风机，其特征在于：干燥塔上部设有料封螺旋进料机，底部设有闭风器出料机；干燥塔上部连接引风机，引风机经旋风除尘器连接热泵系统的蒸发器后排空；热泵系统的蒸发器经冷媒管连接主机，主机经冷媒管连接冷凝器；鼓风机的出气端经冷凝器连接干燥塔下部；所述引风机包括风机叶轮和机壳，风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板和叶片，叶片布置成叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形，叶轮背板为碟形；中空反水滴形叶片连接叶轮面板并与碟形叶轮背板焊接组成叶轮主体；叶轮面板设有进风口、碟形叶轮背板通过铆钉固定并连接轴座，轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；机壳设有进风口和出风口，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口外侧结束，机壳出风口宽度等于渐开线圆周长；机壳进风口设有盖板，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合；所述干燥塔顶部设有液压伸缩器连接传动轴，传动轴贯穿塔体并能被液压伸缩器上下驱动，传动轴上设有振动源传递振动；干燥塔体内设有多个由筛孔锥盖、筛孔锥盘组成的层状重复结构，且锥盘、锥盖间有一定间隙并都通过弹性连接固定在塔壁上；锥盘和锥盖分别连接落料管和轴套，传动轴上有多个锥形塞，锥形塞向上能关闭落料管，向下靠紧轴套能打开落料管。

2.根据权利要求1所述热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机，其特征在于：所述中空反水滴形叶片由两片曲面金属焊接组合成，并具有对称的流线外形。

3.根据权利要求1或2所述热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机，其特征在于：所述机壳固定在机座上。

4.根据权利要求1或2所述热泵式尾热回收穿透逆流流化干燥机，其特征在于：所述机壳进风口盖板通过螺栓固定连接机壳，并且可以拆卸。