CN105202886A - 折流除尘热泵式隧道干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种折流除尘热泵式隧道干燥装置，隧道的轨道路径上有小车，隧道内设有内循环的长轴风机，长轴风机的叶片为长条形，叶片截面为叶轮轴径向、中心对称的中空楔形；叶片两端插入端盘中，长轴通过辐条连接和固定端盘；封闭型结构的隧道两端分别设有抽风罩和入风罩，抽风罩连接引风机，引风机经除尘器连接热泵系统的蒸发器后排空；热泵系统的蒸发器连接主机，主机连接冷凝器；鼓风机的出气端经冷凝器连接入风罩；引风机、长轴风机叶轮均设计成中空对称结构，不积尘且轻巧、坚固、耐用。本发明的热泵穿流干燥与尾热回收特别适合低温干燥使用，可以防止热敏性物质营养成分的破坏，系统高效、低能耗的完成干燥、除尘与热回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种干燥装置，具体指折流除尘热泵式隧道干燥装置。
背景技术
热风式干燥机由于技术成熟、适应能力强、运行费用低、可靠性强，任然是物料干燥的主要首选设备之一，如果在热风干燥过程中能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。
风机是热风式干燥机的关键设备，风机一般为离心风机，风机的连续、稳定、可靠工作对烘干机的排湿和气流循环十分关键，由于烘干机使用的场合大多都含有一定的粉尘，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，如果能设计离心式风机叶轮，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，风机能自动清理灰尘的折流除尘热泵式隧道干燥装置。
为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：
一种折流除尘热泵式隧道干燥装置，包括隧道，其特征在于：隧道的轨道路径上有小车，隧道内设有内循环的长轴风机，长轴风机包括长轴和叶片，叶片为长条形，叶片截面为叶轮轴径向、中心对称的中空楔形；叶片两端插入端盘中，长轴通过辐条连接和固定端盘；隧道为封闭结构，隧道两端分别设有抽风罩和入风罩，抽风罩连接引风机，引风机经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入风罩；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。
所述长轴中部也设有端盘，端盘被叶片穿过，增强长轴风机的牢固性。
所述长轴风机有多组，布置在机罩内。
所述除尘器为折流除尘器，折流除尘器的器身为封闭型的空心结构，一端设有进气管，另一端设有出气管；器身内上下交错布置不完全的纱窗式挡板；器身设有振动器。器身内交错布置、不完全的纱窗式挡板是本除尘器的核心结构，纱窗式挡板可以过滤部分灰尘并有良好的透气性。当进气管输入带有灰尘的气流时，会产生折返式的气流路径，气流一部分可以穿过纱窗过滤面，实现净化；在折返过程中，一部分气流粉尘也会由于惯性作用脱离气流相，实现粉尘沉降，经净化的气流都从出气管输出，振动器在需要清理灰尘时启动，便于高效去除过滤网面上的灰尘。本除尘器的纱窗面灰尘附着较少时以过滤净化气流为主，当灰尘附着较多时以惯性折返气流除尘为主，自动切换适应性好，并且气流阻力很低，便于清理灰尘，应用面广。
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。
干燥系统由隧道与热泵系统共同组成，隧道的轨道便于小车装物料进出，完成连续干燥操作，隧道左右分别布置抽风与鼓风罩，引风机和鼓风机驱动的轴向主气流构成穿堂热风干燥，上部机罩联通隧道，机罩内布置多组长轴风机，促进隧道内部的气流循环，实现迅速高效干燥。
长轴风机出风均匀，风力平缓且风压较小，特别适合气流内循环使用，由于叶片设计成轴径向中心对称的结构，因而叶片在高速旋转时，表面在强大离心力作用下具有强大的表面离心自净作用，灰尘会迅速离心分离、无法附着，不会影响叶轮的动态、静态平衡。
长轴风机叶片设计成中空对称结构，使叶片具有非常高的抗风压弯曲和抗离心弯曲的强度，就是用较薄的板材制作风机叶轮也能获得较高的强度，有利于节省材料和设备的轻巧化，保证稳定、可靠使用；与常用瓦片状百叶风机相比，具有脱尘自净能力强和强度高的突出优点，适应特殊场合工作的需要。
抽风罩连接引风机进气口，将湿热尾气强制输入折流除尘器，气流除尘净化后进入翅片冷媒蒸汽器完成尾热回收，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，换热升温达到要求后通过入风罩进入隧道内，完成穿流、内循环式热风干燥，并实现尾气除尘和热回收，热泵制热系数高，促进节能减排，也提高了设备干燥能力。
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：
热泵穿流干燥与尾热回收特别适合较低干燥温度系统采用，可以防止热敏性物质营养成分的破坏，系统高效、低能耗的完成干燥、除尘与热回收。
引风机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。
引风机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，所以引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是隧道的俯视结构示意图。
图3是长轴风机的三维结构示意图。
图4是长轴风机的局部放大结构示意图。
图5是引风机叶轮的平面结构示意图。
图6是引风机叶轮的剖面结构示意图。
图7是引风机的平面结构示意图。
图8是折流除尘器的平面结构示意图。
图中各标号表示：
A、引风机；B、长轴风机；C、折流除尘器；1、隧道；2、抽风罩；3、气管；4、蒸发器；5、排气管；6、冷媒管；7、热泵主机；8、冷媒管；9、鼓风机；10、冷凝器；11、机罩；12入风罩；13、小车；14、轨道路径；21、首端盘；22、中端盘；23、尾端盘；24、叶片端部；25、辐条；26、长叶片；27、长轴；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；51、器身；52、振动器；53、纱窗式挡板；54、出气管；55、进气管；56、端盖；57、气流路径。
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、图4、图5、图6、图7和图8所示折流除尘热泵式隧道干燥装置，包括隧道1，隧道1的轨道路径14上有小车13，隧道1内设有内循环的长轴风机B，长轴风机B包括长轴27和叶片26，叶片26为长条形，叶片截面为叶轮轴径向、中心对称的中空楔形；叶片两端插入端盘21、23中，长轴27通过辐条25连接和固定端盘21、23；隧道1为封闭结构，隧道1两端分别设有抽风罩2和入风罩12，抽风罩2连接引风机A，引风机A经除尘器连接热泵系统的蒸发器4后排空；热泵系统的蒸发器4经冷媒管6连接主机7，主机7经冷媒管8连接冷凝器10；鼓风机9的出气端经冷凝器10连接入风罩12；所述引风机包括风机叶轮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。
所述长轴27中部也设有端盘22，端盘22被叶片26穿过，增强长轴风机的牢固性。
所述长轴风机B有多组，布置在机罩11内。
所述除尘器为折流除尘器C，折流除尘器C的器身51为封闭型的空心结构，一端设有进气管55，另一端设有出气管54；器身51内上下交错布置不完全的纱窗式挡板53；器身51设有振动器52。器身内交错布置、不完全的纱窗式挡板53是本除尘器的核心结构，纱窗式挡板53可以过滤部分灰尘并有良好的透气性。当进气管55输入带有灰尘的气流时，会产生折返式的气流路径，气流一部分可以穿过纱窗过滤面，实现净化；在折返过程中，一部分气流粉尘也会由于惯性作用脱离气流相，实现粉尘沉降，经净化的气流都从出气管54输出，振动器52在需要清理灰尘时启动，便于高效去除过滤网面上的灰尘。本除尘器的纱窗面灰尘附着较少时以过滤净化气流为主，当灰尘附着较多时以惯性折返气流除尘为主，自动切换适应性好，并且气流阻力很低，便于清理灰尘，应用面广。
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45，并且可以拆卸。
干燥系统由隧道与热泵系统共同组成，隧道的轨道14便于小车13装物料进出，完成连续干燥操作，隧道1左右分别布置抽风与鼓风罩，引风机A和鼓风机9驱动的轴向主气流构成穿堂热风干燥，上部机罩11联通隧道，机罩11内布置多组长轴风机B，促进隧道1内部的气流循环，实现迅速高效干燥。
长轴风机出风均匀，风力平缓且风压较小，特别适合气流内循环使用，由于叶片设计成轴径向中心对称的结构，因而叶片在高速旋转时，表面在强大离心力作用下具有强大的表面离心自净作用，灰尘会迅速离心分离、无法附着，不会影响叶轮的动态、静态平衡。
长轴风机B叶片设计成中空对称结构，使叶片具有非常高的抗风压弯曲和抗离心弯曲的强度，就是用较薄的板材制作风机叶轮也能获得较高的强度，有利于节省材料和设备的轻巧化，保证稳定、可靠使用；与常用瓦片状百叶风机相比，具有脱尘自净能力强和强度高的突出优点，适应特殊场合工作的需要。
抽风罩2连接引风机A进气口，将湿热尾气强制输入折流除尘器C，气流除尘净化后进入翅片冷媒蒸汽器4完成尾热回收，经过热泵主机7工作，通过冷媒管8输送冷媒在翅片冷凝器10内释放热量，鼓风机9鼓入的空气，换热升温达到要求后通过入风罩12进入隧道内，完成穿流、内循环式热风干燥，并实现尾气除尘和热回收，热泵制热系数高，促进节能减排，也提高了设备干燥能力。
本发明的引风机A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。
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 (6)
1.一种折流除尘热泵式隧道干燥装置，包括隧道，其特征在于：隧道的轨道路径上有小车，隧道内设有内循环的长轴风机，长轴风机包括长轴和叶片，叶片为长条形，叶片截面为叶轮轴径向、中心对称的中空楔形；叶片两端插入端盘中，长轴通过辐条连接和固定端盘；隧道为封闭结构，隧道两端分别设有抽风罩和入风罩，抽风罩连接引风机，引风机经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入风罩；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。
2.根据权利要求1所述折流除尘热泵式隧道干燥装置，其特征在于：所述长轴中部也设有端盘，端盘被叶片穿过，增强长轴风机的牢固性。
3.根据权利要求1所述折流除尘热泵式隧道干燥装置，其特征在于：所述长轴风机有多组，布置在机罩内。
4.根据权利要求1所述折流除尘热泵式隧道干燥装置，其特征在于：所述除尘器为折流除尘器，折流除尘器的器身为封闭型的空心结构，一端设有进气管，另一端设有出气管；器身内上下交错布置不完全的纱窗式挡板；器身设有振动器。
5.根据权利要求1所述折流除尘热泵式隧道干燥装置，其特征在于：所述机壳固定在机座上。
6.根据权利要求1所述折流除尘热泵式隧道干燥装置，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。
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