CN105276954A - 一种聚合物薄片干燥塔 - Google Patents

Abstract

一种聚合物薄片干燥塔，属于干燥领域，其结构包括塔体，塔体的顶端设置进料口，塔体的底端设置出料口，所述的塔体从上到下依次包括相互连通的分布室、工作室和冷却室；分布室内设有分布器从而使物料均匀分散后进入工作室，工作室和冷却室的侧壁上设置有进气口和出气口，工作室和冷却室的内部设置有屋脊状的填料，所述的填料将物料分散并且延长物料与气体的接触时间以及增大物料与气体的接触面积；所述的工作室叠加设置有多层。本发明不仅提高了干燥效率和能量利用率，而且节约了占地面积和动力消耗。

Description

一种聚合物薄片干燥塔

技术领域

本发明涉及干燥技术领域，具体地说是一种聚合物薄片干燥塔。

背景技术

聚合物薄片干燥是聚合物生产中不可缺少的关键工序。传统干燥时，需要干燥的聚合物薄片原料从进料口进至温度较高的圆筒形塔体内，聚合物薄片原料堆积在圆筒形塔体内并慢慢向下移动；干燥空气从进气口进入至圆筒形塔体内、并对圆筒形塔体内的聚合物薄片原料进行干燥，干燥后湿度较大、温度较高的空气直接从排气口排空或者通至料仓预热薄片。湿物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使湿物料得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。

上述结构的干燥塔的缺点是聚合物薄片受重力作用由塔顶落下，导致干燥用气体与聚合物薄片接触不充分导致干燥效率和能力低下。

中国专利202232776U公开了一种粮食干燥塔，该粮食干燥塔设置有六段干燥段并在干燥段和冷却段内设置有角状气盒，热风通过角状气盒吹出，在一定程度上提高了干燥效率，而且使粮食干燥的更加均匀，但是该专利的干燥塔还具有以下不足：

1、上述专利公开的角状气盒起到均匀分散物料以及气体的作用，但是并没有增加干燥用的高温气体与物料的接触面积，也没有改变干燥用的高温气体的流向，干燥时间没有延长，干燥效率的提高十分有限；

2、上述专利的干燥塔虽然设置有六段干燥段，但是仅仅设置有一个热风进口，这样就导致热量的利用率比较低，同时干燥用的高温气体进入干燥塔内部之后，在不同的干燥段之间会产生压降，压降的增加会使设备的造价增加，提高了生产成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种聚合物薄片干燥塔，该干燥塔合理设置进气口和出气口，且能够将需干燥的物料分散，使干燥用的高温气体与物料有更大的接触面积，延长干燥用的高温气体与物料的接触时间，提高了干燥效率和能量利用率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种聚合物薄片干燥塔，包括塔体，塔体的顶端设置进料口，塔体的底端设置出料口，所述的塔体包括工作室，工作室的侧壁上设置有工作室进气口和工作室出气口，用于干燥物料的气体经工作室进气口进入工作室，气体在工作室内部与物料完成热交换后，经工作室出气口排出；工作室的内部设置有填料，所述的填料将物料分散并且延长物料与气体的接触时间以及增大物料与气体的接触面积。

用于干燥物料的气体为换热器来的热气体，热气体在工作室内部与物料完成热交换后，经工作室出气口送至换热器升温。

进一步的技术方案为：所述的工作室进气口和工作室出气口均设置有多个，工作室进气口与工作室内部的进气通道相连通，工作室出气口与工作室内部的出气通道相连通。在工作室上设置多个进气口和出气口，使干燥用的高温气体在工作室内部的分布更加均匀，工作室内部的温度也更加均匀，提高干燥塔的干燥效率、能量利用率和干燥能力。

进一步的技术方案为：所述的工作室叠加设置有多层，多层工作室之间相互连通。多级工作室呈立式设计，充分利用了重力，节约了占地面积和动力消耗，同时，由于每一级工作室上均设有若干进气口和出气口，同步进气，不同级的工作室之间不会产生压降，能量的利用率高，干燥能力强。

进一步的技术方案为：所述的塔体还包括冷却室，冷却室设置在工作室的下方且与工作室相连通。在工作室内经过干燥的物料温度较高，在冷却室内经过初步冷却后排出，使热量的利用达到最大化，保证了干燥效果，冷却室也可以根据需要在纵向上叠加设置多层。

进一步的技术方案为：所述冷却室的侧壁上设置有冷却室进气口和冷却室出气口，用于加热的气体经冷却室进气口进入冷却室，气体在冷却室内部与物料完成热交换后，经冷却室出气口排出；冷却室的内部设置有填料从而延长物料与气体的接触时间以及增大物料与气体的接触面积。

冷却室内的温度低于工作室内的温度，但高于室温，冷却室内仍需通入气体进行加热，用于加热的气体为换热器来的热气体，热气体在冷却室内部与物料完成热交换后，经冷却室出气口送至换热器升温。一般情况下，工作室内的温度在110～120℃左右，冷却室内的温度在100～105℃左右。向冷却室内通入热气体，一是使物料进一步干燥，二是构成梯度冷却，提高产品的质量。

进一步的技术方案为：所述的冷却室进气口和冷却室出气口均设置有多个，冷却室进气口与冷却室内部的进气通道相连通，冷却室出气口与冷却室内部的出气通道相连通。在冷却室上设置多个进气口和出气口，使热气体在冷却室内部的分布更加均匀，冷却室内部的温度也更加均匀。

进一步的技术方案为：所述的冷却室叠加设置有多层，多层冷却室之间相互连通。冷却室也可设置多级，当冷却室设置多级时，在每一级冷却室上均设置有进气口和出气口，能够避免不同级的冷却室之间产生压降。

进一步的技术方案为：所述的填料由若干填料单元构成，填料单元在塔体内均匀分布；填料单元的一个端面封闭，另一个端面开口；填料单元的断面包括对称设置的两个直边和两个斜边，两个直边竖直的分布在两侧，两个斜边位于两个直边的上方，两个斜边的底端分别与两个直边相连接，两个斜边的顶端相互连接在一起构成向上拱起的顶角；相邻的两行或者两列填料单元交错排列且开口的端面朝向相反的方向，填料单元的轴线方向与所述气体的流动方向一致。

所述的填料单元呈屋脊状，填料单元的断面为缺少底边的五边形形状，填料单元顶部斜边的作用是使需干燥的物料分散；两竖边的作用是提供物料和气体干燥的场所，并能保证气体有足够的量，保证热量足够，在用于湿气体收集时能保证收集效果。

相邻的两行或者两列填料单元交错排列且开口的端面朝向相反的方向，填料单元的轴线方向与所述气体的流动方向一致，在工作室和冷却室内聚合物薄片物料顺着屋脊式填料单元向下滑动，热气体经进气口和进气通道进入到开口端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料单元内，由于填料单元的另一个端面是封闭的，所以热气体从屋脊式填料单元的下边沿溢流而上，并在此过程中与聚合物薄片物料充分接触，发生热量交换并移除物料中的水分。该层开口端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料起到干燥作用，并使气体分布均匀，保证干燥效果，与其相邻的封闭端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料起到收集湿气体的作用。

屋脊式填料单元的顶角角度与需干燥物料的堆积角度有关；对于聚碳酸酯薄片来说，填料单元的顶角为90～120°。

进一步的技术方案为：所述的塔体还包括分布室，分布室设置在工作室的上方且与工作室相连通，分布室内设有分布器从而使物料均匀分散后进入工作室。物料均匀分散后进入工作室，能够提高干燥效率和能量利用率。

进一步的技术方案为：所述的分布器包括支撑板和若干物料通道，支撑板和物料通道固定连接在一起，支撑板用于将分布器安装在分布室内，每一个物料通道的底端对应设置有倾斜的挡板，物料通道中落下的物料经挡板分散后落入工作室。在物料通道的底端分别设置倾斜的挡板，大大提高了分散的效果。

挡板相对于物料通道倾斜的角度与物料的堆积角有关，对于聚碳酸酯薄片来说，挡板与物料通道的夹角为120～135°。

所述物料通道的截面呈矩形。物料通道的截面呈矩形，便与实现多个物料通道之间的紧密配合，避免物料从相邻的物料通道之间的缝隙落下或者积聚在相邻的物料通道之间。同时，物料通道的截面呈矩形还便于其底端挡板的设置，利于从物料通道落下的物料全部经过挡板进行分散。

本发明的有益效果是：

1、设置有分布室并在分布室内设置分布器，使需干燥的物料均匀分散后进入工作室，利于物料与干燥用高温气体的充分接触，物料的干燥更加均匀，提高了干燥效率和能量利用率。

2、工作室和冷却室的内部均匀分布有呈屋脊状的填料，屋脊形状的填料不仅能够使需干燥的物料分散，而且提供了物料和气体接触进行干燥的场所，能保证气体以及热量足够，在工作室和冷却室内聚合物薄片物料顺着屋脊式填料单元向下滑动，热气体经进气口和进气通道进入到开口端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料单元内，由于填料单元的另一个端面是封闭的，所以热气体从屋脊式填料单元的下边沿溢流而上，并在此过程中与聚合物薄片物料充分接触，发生热量交换并移除物料中的水分，热气体在填料的内部以及外部均与物料发生热交换，不仅延长了物料与热气体的接触时间，而且增大了物料与热气体的接触面积。

3、相邻的两行或者两列填料单元交错排列而且开口的端面正反对置，开口端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料起到干燥作用，并使气体分布均匀，保证干燥效果，与其相邻的封闭端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料起到收集湿气体的作用，屋脊状的填料底面是开口的，用于湿气体收集时收集效果好；开口的端面正反对置的布置形式还能保证每一级的来自换热器的热气体和去往换热器升温的气体能汇合到一起，即汇合到进气通道和出气通道内。

4、设置冷却室形成梯度冷却，保证干燥效果的同时进一步提高能量利用率，提高产品的质量。

5、可以根据需要设置一级或者多级工作室和冷却室，多级工作室和冷却室呈立式设计，充分利用了重力，节约了占地面积和动力消耗，同时，由于每一级工作室和冷却室上均设有若干进气口和出气口，同步进气，不同级的工作室和冷却室之间不会产生压降，能量的利用率高，干燥能力强。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中填料单元排列方式的主视图；

图3为本发明实施例中填料单元排列方式的侧视图；

图4为本发明实施例中填料单元排列方式的立体图；

图5为本发明实施例中分布器的平面结构示意图；

图6为本发明实施例中分布器的立体结构示意图。

图中：1塔体，2进料口，3工作室，4冷却室出气口，5冷却室，6分布室，7工作室出气口，8工作室进气口，9冷却室进气口，10出料口，11分布器，12填料单元，13支撑板，14物料通道，15挡板。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步的描述：

如图1所示。一种聚合物薄片干燥塔，包括塔体1，塔体1的顶端设置进料口2，塔体1的底端设置出料口10，所述的塔体1呈圆筒状，为便于出料，塔体1的底端设有锥形部，出料口10设在锥形部底端的最低点处。

塔体从上到下依次包括分布室6、工作室3和冷却室5，分布室6、工作室3和冷却室5之间相互连通。

分布室6内设有分布器11从而使物料均匀分散后进入工作室3。如图5、图6所示，所述的分布器11包括支撑板13和若干物料通道14，支撑板13和物料通道14固定连接在一起，支撑板13用于将分布器11安装在分布室6内，每一个物料通道14的底端对应设置有倾斜的挡板15，物料通道14中落下的物料经挡板15分散后落入工作室3。

如图5、图6，所述物料通道14的截面呈矩形，物料通道14设置有四条，四条物料通道14呈十字形排列且相互之间紧靠在一起，挡板15设置在物料通道14靠近分布器11中轴线的侧面底端，挡板15的底端向分布器11的外侧倾斜从而保证其分散效果。

挡板15相对于物料通道14倾斜的角度与物料的堆积角有关，本实施例中，挡板15与物料通道14的夹角设置为125°。

在物料通道14的底端分别设置倾斜的挡板15，大大提高了分散的效果，物料均匀分散后进入工作室，能够提高干燥效率和能量利用率。

工作室3在纵向上叠加设置有两级，两级工作室3相互连通，每一级工作室3的侧壁上设有多个工作室进气口8和多个工作室出气口7，工作室进气口8与工作室3内部的进气通道相连通，工作室出气口7与工作室3内部的出气通道相连通。换热器来的热气体经工作室进气口7进入工作室3，热气体在工作室3内部与物料完成热交换后，经工作室出气口7送至换热器升温；工作室3的内部设置有填料，所述的填料将物料分散并且延长物料与热气体的接触时间以及增大物料与热气体的接触面积。

冷却室5的侧壁上设置有冷却室进气口9和冷却室出气口4，冷却室5内的温度低于工作室3内的温度，但高于室温，冷却室5内仍需通入换热器来的热气体，一般情况下，工作室3内的温度在110～120℃左右，冷却室5内的温度在100～105℃左右。

换热器来的热气体经冷却室进气口9进入冷却室5，热气体在冷却室5内部与物料完成热交换后，经冷却室出气口4送至换热器升温，物料在冷却室5内进一步干燥并构成梯度冷却，提高产品的质量。冷却室5的内部设置有填料从而延长物料与气体的接触时间以及增大物料与气体的接触面积。

如图2、图3及图4所示，工作室3和冷却室5内的填料由若干填料单元12构成，填料单元12在塔体1内均匀分布；填料单元12的一个端面封闭，另一个端面开口；填料单元12的断面包括对称设置的两个直边和两个斜边，两个直边竖直的分布在两侧，两个斜边位于两个直边的上方，两个斜边的底端分别与两个直边相连接，两个斜边的顶端相互连接在一起构成向上拱起的顶角；相邻的两行或者两列填料单元12交错排列且开口的端面朝向相反的方向，填料单元12的轴线方向与热气体的流动方向一致。

填料单元12呈屋脊状，填料单元12的断面为缺少底边的五边形形状，填料单元12顶部斜边的作用是使需干燥的物料分散；两竖边的作用是提供物料和气体干燥的场所，并能保证气体有足够的量，保证热量足够，在用于湿气体收集时能保证收集效果。

屋脊式填料单元12的顶角角度与需干燥物料的堆积角度有关；本实施例中，填料单元的顶角为105°。

为便于对本发明的理解，下面结合一个工作过程对本发明作进一步的描述：

使用时，需干燥的聚合物薄片物料从进料口2进入分布室6，物料进入分布器11的物料通道14，经物料通道14底端的挡板15分散后进入第一级工作室。

聚合物薄片物料顺着第一级工作室内的屋脊式填料单元12向下滑动，换热器来的热气体经第一级工作室上的工作室进气口和进气通道进入到开口端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料单元12内，由于填料单元12的另一个端面是封闭的，所以热气体从屋脊式填料单元12的下边沿溢流而上，并在此过程中与聚合物薄片物料充分接触，发生热量交换并移除物料中的水分。该层开口端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料起到干燥作用，并使气体分布均匀，保证干燥效果，与其相邻的封闭端面朝向热气体流动方向的屋脊式填料起到收集湿气体的作用。

聚合物薄片物料继续下落，依次进入第二级工作室和冷却室5，物料在第二级工作室和冷却室5内的干燥原理与其在第一级工作室内相同，在此不再赘述。

工作室3内的温度约为110～120℃，冷却室5内的温度约为100～105℃，聚合物薄片物料经过工作室3的干燥以及冷却室5的进一步干燥和初步冷却后，从出料口10排出。

本实施例中，工作室3设置有两级，冷却室5设置有一级，本发明可以根据需要设置一级或者多级工作室3和冷却室5，多级工作室3和冷却室5呈立式设计，充分利用了重力，节约了占地面积和动力消耗，同时，由于每一级工作室3和冷却室5上均设有若干进气口和出气口，同步进气，不同级的工作室3和冷却室5之间不会产生压降，能量的利用率高，干燥能力强。

本实施例中，物料通道14设置有四条且呈十字形排列，本发明物料通道14的数量以及排列方式不限于实施例所述的方式，例如，还可以根据需要增加物料通道14的数量，将物料通道14排列为两行或者两列，将挡板15设置在物料通道14位于分布器11长轴线上的侧壁上，并使挡板15的底端向外侧倾斜。

本实施例中，物料通道14的截面呈矩形，本发明物料通道14的截面形状还可设置为其他的多边形。为了保证挡板15对物料进行有效的分散，当物料通道14的截面呈矩形时，挡板15为平板，当物料通道14的截面设置为其他的多边形时，挡板15的截面应设置相应的弯曲，以避免物料从挡板15的两侧漏下影响分散效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不是本发明的全部实施例，不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术，为了突出本发明的创新特点，上述技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种聚合物薄片干燥塔，包括塔体，塔体的顶端设置进料口，塔体的底端设置出料口，其特征是，所述的塔体包括工作室，工作室的侧壁上设置有工作室进气口和工作室出气口，用于干燥物料的气体经工作室进气口进入工作室，气体在工作室内部与物料完成热交换后，经工作室出气口排出；工作室的内部设置有填料，所述的填料将物料分散并且延长物料与气体的接触时间以及增大物料与气体的接触面积。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的工作室进气口和工作室出气口均设置有多个，工作室进气口与工作室内部的进气通道相连通，工作室出气口与工作室内部的出气通道相连通。

3.根据权利要求1所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的工作室叠加设置有多层，多层工作室之间相互连通。

4.根据权利要求1所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的塔体还包括冷却室，冷却室设置在工作室的下方且与工作室相连通。

5.根据权利要求4所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述冷却室的侧壁上设置有冷却室进气口和冷却室出气口，用于加热的气体经冷却室进气口进入冷却室，气体在冷却室内部与物料完成热交换后，经冷却室出气口排出；冷却室的内部设置有填料从而延长物料与气体的接触时间以及增大物料与气体的接触面积。

6.根据权利要求5所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的冷却室进气口和冷却室出气口均设置有多个，冷却室进气口与冷却室内部的进气通道相连通，冷却室出气口与冷却室内部的出气通道相连通。

7.根据权利要求4所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的冷却室叠加设置有多层，多层冷却室之间相互连通。

8.根据权利要求1或5所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的填料由若干填料单元构成，填料单元在塔体内均匀分布；填料单元的一个端面封闭，另一个端面开口；填料单元的断面包括对称设置的两个直边和两个斜边，两个直边竖直的分布在两侧，两个斜边位于两个直边的上方，两个斜边的底端分别与两个直边相连接，两个斜边的顶端相互连接在一起构成向上拱起的顶角；相邻的两行或者两列填料单元交错排列且开口的端面朝向相反的方向，填料单元的轴线方向与所述气体的流动方向一致。

9.根据权利要求1所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的塔体还包括分布室，分布室设置在工作室的上方且与工作室相连通，分布室内设有分布器从而使物料均匀分散后进入工作室。

10.根据权利要求9所述的一种聚合物薄片干燥塔，其特征是，所述的分布器包括支撑板和若干物料通道，支撑板和物料通道固定连接在一起，支撑板用于将分布器安装在分布室内，每一个物料通道的底端对应设置有倾斜的挡板，物料通道中落下的物料经挡板分散后落入工作室。