CN105546965A - 一种节能分区带式干燥机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能分区带式干燥机，包括壳体，壳体内安装有输送带，包括设置在进料端的第一温区和出料端的第三温区，第一温区设置有一区进风道和一区出风道，第三温区设置有三区进风道和三区出风道，一区出风道与三区进风道连接，一区进风道与三区出风道连接，一区进风道设置有换热器和风机，三区出风道排出的尾气加热后吸入一区进风道，一区出风道设置有用于调节排出尾气流量的排风风门，三区进风道的进风端设置有换热器和风机，在换热器的进风端设置有用于调节进入空气流量的进风风门。第三温区利用了第一温区排出尾气的热量，符合物料烘干的特性，给处于不同干燥阶段的物料提供合理的能量，提高干燥效率，降低能耗，减少物料营养元素损害。

Description

一种节能分区带式干燥机
技术领域
本发明涉及一种带式干燥机，尤其是涉及节能分区带式干燥机，属于粮食饲料（尤其是水产和宠物饲料）加工设备领域。
背景技术
目前饲料行业中普遍采用的带式热风干燥机，此类干燥机结构上均含有布料器（负责进料及物料的摊布）、进回料段（负责物料折返及清除粉料）、输送带（负责承载及运输物料）、干燥段（含风机负责去除物料水分）、支脚（负责整机支撑）、进排风口（负责补入新鲜空气及把物料水分排出到干燥机体外的通道）、加热系统（负责提供物料干燥所需热量）。同样，其干燥原理也大同小异：物料层随输送带前进，热空气由下而上或者由上而下穿过物料，达到干燥的目的。为了提高干燥效率，降低能耗，一般会对此类干燥机进行分区。
但目前市面上常用的带式干燥机都存在错误分区的现象。常见的有两种：
一种是把快速干燥和降速干燥过程分到了同一个温度区，此区包含了烘干过程中水分最多的物料(进料口)和水分最少的物料（出料口）。错误的分区，不符合物料的干燥特性，不合理分配温度和风量，不充分利用能量，使干燥机能耗增加。会导致物料干燥时间延长，最终出料的温度较高，使物料表层较硬且易碎，影响后道喷油。干燥时间的延长，物料温度的升高，不仅破坏营养素（如维生素等），还使物料中的蛋白质、脂肪和碳水化合物发生变异。
另一种是为分区而分区的干燥机，一般也会分3-4个区，各区进排风彼此独立，未对能量进行充分的利用，干燥机节能效果不明显。也未考虑到气流对水分均匀性的影响，在干燥机上不均衡的布置排风口，对料层两侧的影响不均衡，从而出现干燥机一侧物料水分总是偏低的现象。有的分区干燥机甚至没有合理的密封结构，干燥机内的气流存在串流甚至短路，从而导致能耗增加，水分均匀性更差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种符合物料干燥特性，合理分配热风温度和风量，给处于不同干燥阶段的物料提供合理的能量，从而提高干燥效率，降低能耗，减少高温对物料营养元素损害的节能分区带式干燥机。
为实现上述目的，本发明节能分区带式干燥机采用的技术方案是:
一种节能分区带式干燥机，包括壳体，壳体内安装有用于输送物料的输送带，壳体被挡风装置分割为多个温区，包括设置在进料端的第一温区和出料端的第三温区，在第一温区与第二温区之间设置有第二温区，第一温区设置有一区进风道和一区出风道，第三温区设置有三区进风道和三区出风道，一区出风道与三区进风道连接，一区进风道与三区出风道连接，一区进风道设置有换热器和风机，将三区出风道排出的尾气加热后吸入一区进风道，一区出风道设置有用于调节排出尾气流量的排风风门，三区进风道的进风端设置有换热器和风机，在换热器的进风端设置有用于调节进入空气流量的进风风门。物料干燥过程依次经过第一温区、第二温区和第三温区，符合一般物料在热力干燥时先后经历的三个主要阶段，初始段、恒速干燥段、降速干燥段，合理分配能量，降低能耗。对于带式干燥机，由于受到物料干燥速率等方面因素的影响，穿透各个带层上物料后的尾气的绝对湿度是不同的，本方案旨在通过对不同的尾气进行有目的的选择处理，提高排出空气的湿度来达到增加热风利用率，即达到降低能耗的目的。湿物料刚进入干燥机具有较高的水分，物料处于初始段和恒速干燥初期，外界能量越高（当然外界能量需控制在合理范围内，如温度与物料特性相关、风速与物料容重有关）水分散失越快，此时第一温区的热风温度较高，其穿过物料后的尾气具有较高的绝对湿度和温度。但当经过干燥后的物料即将出烘干机前，物料水分较少（已接近干燥成品要求），此时物料处于降速干燥阶段，外界能量的提升不能提高干燥速率，这一阶段的干燥速率由水分从物料内部向表面移动速度决定，外界只需要把散发到物料表面的水分带走即可。此时穿过物料后的尾气中增加的水分极少。本方案的第一温区的热风，根据其含湿量，通过调节排风风门的开度排出第一温区的尾气，并将剩下的部分尾气与从进风风门新加入的湿度比较低的新鲜空气混合，进行加热后进入第三温区循环。在自动化要求不高的场合，排湿风门的开度可以通过连杆等机械方式手工调节和改变，而自动化程度比较高的设备，可以用气动等可以实现自动控制的调节方式。经过第三温区的热风，加热后直接进入第一温区循环。
第二温区设置有二区进风道和二区出风道，二区进风道和二区出风道连接，二区出风道设置有用于调节排出尾气流量的排风风门，二区进风道的进风端设置有换热器和风机，在换热器的进风端设置有用于调节进入空气流量的进风风门。
所述壳体内部安装有将壳体分割为上下两层的隔板，两层内均安装有输送带，上层输送带的出料端排出的物料进入下层输送带，上层输送带的进料端设置为第一温区，下层输送带的出料端设置为第三温区，上层输送带的出料端和下层输送带的进料端设置为第二温区。
输送带的两侧设置有相同数量的排风风门。避免了排风风门单独对输送带一侧物料水分的影响，从而保证了输送带横截面上物料干燥的水分的均匀性。
第二温区被挡风装置分割为至少两个温区。
所述挡风装置包括位于输送带上方的活动挡风板，位于输送带中部的中挡风块，位于输送带下部的下挡风块，中挡风块的上表面与其上侧输送带的履带板接触，中部挡风块的下表面与其下侧输送带的履带板接触，中挡风块的长度不小于两块履带板之间的距离。中部挡风块的长度不小于两块履带板之间的距离保证了同时至少有一块履带板位于中部挡风块的上表面上，至少有一块履带板位于中部挡风块的下表面下。相邻温区间的挡风装置解决了温区间密封的问题，保证了各个温区内部的密封，从而保证了干燥机内的气流按照设计的路线完成工作流动，在提高能源的利用率，降低能耗的同时，提升了物料干燥的水分均匀性。
所述下挡风块的上表面与下侧输送带的下表面接近，下挡风块的两端设置有斜坡用于缓冲输送带。斜坡具有导向作用，方便其它运动部件无障碍通过，下挡风块的与输送带之间具有很小的间隙，隔断输送带下方的相邻两温区。
所述活动挡风板包括与壳体连接的安装板，安装板的下侧连接有摆动挡板，摆动挡板与安装板铰接，能够调节摆动挡板的角度。摆动挡板可以随着料层厚度的增加而实时调整角度，提高了密封效果。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
刚进入烘干机第一温区的物料具有较高的湿度，此时需要高温、高速的热风进行烘干快速带走其表面的水分，第一温区排出的尾气具有较高的温度和湿度，排风风门排出一部风尾气后与进风风门进入的新鲜空气混合后加热进入第三温区，第三温区的物料水分较低且水分在物料的内部，干燥速率由水分从物料内部向表面移动的速度决定，外界只需要把散发到物料表面的水分带走即可，不需要很高的温度和风力，第三温区有效的利用了第一温区排出尾气的热量，符合物料烘干的特性，给处于不同干燥阶段的物料提供合理的能量，从而提高干燥效率，降低能耗，减少高温对物料营养元素损害。
附图说明
图1是节能分区带式干燥机的结构示意图。
图2是节能分区带式干燥机立体图。
图3是节能分区带式干燥机温区分布示意图。
图4是第一温区示意图。
图5是第三温区示意图。
图6是第二温区示意图。
图7是节能分区带式干燥机气流走向示意图。
图8是图7的A-A剖视图。
图9是图7的B-B剖视图。
图10是图7的C-C剖视图。
图11是挡风装置的示意图。
图12是节能分区带式干燥机另一种温区分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种节能分区带式干燥机，包括壳体100，壳体被隔板9分割为上下两层，每层内都安装有输送带5，上侧输送带5的进料端为进料段2，进料段2安装有布料器1，布料器1将物料均匀的摊布在输送带上形成了物料层4，紧随进料段2的是壳体的干燥段3，在壳体的上侧安装有排风风门6和进风风门7，排风风门布置在输送带的两侧，且输送带两侧的排风风门数量相等，在壳体外侧安装有风机8。上层输送带的出料端的的壳体为回料段10，回料锻内上层输送带的出料端排下的物料进入下层输送带的进料端，下层输送带出料端的壳体设置有出料口14。壳体的底部安装有支脚11。
根据所干燥的物料特性，如图3所示，壳体的烘干段分成三温区，由烘干段的壳体由进料端至出料端被挡风装置分割为三个温区，上层输送带的进料端设置为第一温区Ⅰ，下层输送带的出料端设置为第三温区Ⅲ，上层输送带的出料端和下层输送带的进料端设置为第二温区Ⅱ。第一温区Ⅰ、第二温区Ⅱ和第三温区Ⅲ有独立的风道和独立的加热装置（换热器13），可独立控制3个温区的温度及风量。
如图4所示，第一温区Ⅰ的进风端设置有一区进风道Ⅰ-1和一区进风口Ⅰ-2，一区进风口Ⅰ-2设置在输送带的下侧。第一温区Ⅰ的排风端设置有一区出风道Ⅰ-3和一区排风口Ⅰ-4，一区排风口Ⅰ-4设置在输送带的上侧。
如图5所示，第三温区Ⅲ的进风端设置有三区进风道Ⅲ-1和三区进风口Ⅲ-2，三区进风口Ⅲ-2设置在输送带的上侧。第三温区Ⅲ的排风端设置有三区出风道Ⅲ-3和三区排风口Ⅲ-4，三区排风口Ⅲ-4设置在输送带的下侧。
如图2、图7、图8和图9所示，一区出风道Ⅰ-3与三区进风道Ⅲ-1连接，一区进风道与三区出风道连接，一区进风道设置有换热器13-1和风机8-1、8-2，将三区出风道排出的尾气加热后吸入一区进风道，一区出风道设置有用于调节排出尾气流量的排风风门6-1，三区进风道的进风端设置有换热器13-3和风机8-3、8-4，在换热器13-3的进风端设置有用于调节进入空气流量的进风风门7-1。由风机8-1和8-2提供的热风H从一区进风道Ⅰ-1进入依次经过位于上层输送带5下方的一区进风口Ⅰ-2，进入分区隔板9与上层输送带5之间的空间，位于上层输送带5上的物料层，由位于物料层斜上方的一区排风口Ⅰ-4排出，根据经过物料后的尾气R中的含湿量，通过调节排风风门6-1的开度排出一部分尾气EX1，并将剩下的部分尾气R与从进风风门7-1新加入的湿度比较低的新鲜空气MU1混合，经过第三温区换热器13-3进行加热后由风机8-3和8-4推动下进入第三温区循环。第三温区Ⅲ的热风H由风机8-3和8-4推动下进入三区进风道Ⅲ-1到位于下层输送带5上方的三区进风口进入到下层输送带5与分区隔板9形成的空间，向下经过物料层与下层输送带5后，由三区出风口Ⅲ-4排出到三区出风道Ⅲ-3，这部分循环风R，经过第一温区换热器13-1进行加热后由风机8-1和8-2推动下进入第一温区循环。
如图6所示，第二温区设置有二区进风道Ⅱ-1和二区出风道Ⅱ-3，二区进风道的二区上进风口Ⅱ-2-1位于上层输送带5上方，二区下进风口Ⅱ-2-2位于下层输送带5下方，二区上进风口Ⅱ-2-1和二区下进风口Ⅱ-2-2构成了二区进风口，二区出风道Ⅱ-3的二区排风口Ⅱ-4对着隔板设置在上层输送带和下侧输送带之间。
如图2、图7和图10所示，二区进风道和二区出风道连接，二区出风道设置有用于调节排出尾气流量的排风风门6-2，二区进风道的进风端设置有换热器13-2和风机8-5、8-6、8-7、8-8，在换热器的进风端设置有用于调节进入空气流量的进风风门7-2。热风H别经过进风口Ⅱ-2-1与Ⅱ-2-2进入到第二温区，通过位于输送带5上方的物料层后汇集到两输送带5之间的空间，再通过二区排风口Ⅱ-4排出到二区出风道Ⅱ-3，根据经过物料后的尾气R中的含湿量，通过调节排风风门6-2的开度排出一部分尾气EX2，并将剩下的部分尾气R与从进风风门7-2新加入的湿度比较低的新鲜空气MU2混合，经过换热器13-2进行加热后由风机8-5、8-6、8-7、8-8推动下在第二温区循环。进/出风道，进/出风口的位置可对调实现热风穿过料层方向的调换。
如图11所示，为分割各个温区的挡风装置12，包括位于输送带上方的活动挡风板12-1，位于输送带中部的中挡风块12-2，位于输送带下部的下挡风块12-3。活动挡风板包括与壳体连接的安装板12-1-1，安装板的下侧连接有摆动挡板12-1-2，摆动挡板与安装板铰接，能够调节摆动挡板的角度，摆动挡板可以随着料层厚度的增加而实时调整角度，提高了密封效果。中挡风块12-2的上表面与其上侧输送带的履带板5-1接触，中部挡风块的下表面与其下侧输送带的履带板5-1接触，中挡风块的长度不小于两块履带板之间的距离，中部挡风块的长度不小于两块履带板之间的距离保证了同时至少有一块履带板位于中部挡风块的上表面上，至少有一块履带板位于中部挡风块的下表面下。下挡风块12-3的上表面与下侧输送带的下表面接近，下挡风块的两端设置有斜坡用于缓冲输送带。斜坡具有导向作用，方便其它运动部件无障碍通过，下挡风块的与输送带之间具有很小的间隙，隔断输送带下方的相邻两温区。相邻温区间的挡风装置解决了温区间密封的问题，保证了各个温区内部的密封，从而保证了干燥机内的气流按照设计的路线完成工作流动，在提高能源的利用率，降低能耗的同时，提升了物料干燥的水分均匀性。
如图12所示，节能分区带式干燥机另一种温区分布示意图，上侧输送带进料端的壳体内划分为第一温区Ⅰ，下侧输送带出料端的壳体内划分为第三温区Ⅲ。第二温区Ⅱ分布为上下两个温区，上侧输送带出料端的壳体内划分为第四温区Ⅳ，下侧输送带进料端的壳体内划分为第五温区Ⅴ。

Claims (8)

1.一种节能分区带式干燥机，包括壳体，壳体内安装有用于输送物料的输送带，其特征在于：壳体被挡风装置分割为多个温区，包括设置在进料端的第一温区和出料端的第三温区，在第一温区与第二温区之间设置有第二温区，第一温区设置有一区进风道和一区出风道，第三温区设置有三区进风道和三区出风道，一区出风道与三区进风道连接，一区进风道与三区出风道连接，一区进风道设置有换热器和风机，将三区出风道排出的尾气加热后吸入一区进风道，一区出风道设置有用于调节排出尾气流量的排风风门，三区进风道的进风端设置有换热器和风机，在换热器的进风端设置有用于调节进入空气流量的进风风门。
2.根据权利要求1所述的节能分区带式干燥机，其特征在于：第二温区设置有二区进风道和二区出风道，二区进风道和二区出风道连接，二区出风道设置有用于调节排出尾气流量的排风风门，二区进风道的进风端设置有换热器和风机，在换热器的进风端设置有用于调节进入空气流量的进风风门。
3.根据权利要求1所述的节能分区带式干燥机，其特征在于：所述壳体内部安装有将壳体分割为上下两层的隔板，两层内均安装有输送带，上层输送带的出料端排出的物料进入下层输送带，上层输送带的进料端设置为第一温区，下层输送带的出料端设置为第三温区，上层输送带的出料端和下层输送带的进料端设置为第二温区。
4.根据权利要求1或2所述的节能分区带式干燥机，其特征在于：输送带的两侧设置有相同数量的排风风门。
5.根据权利要求1所述的节能分区带式干燥机，其特征在于：第二温区被挡风装置分割为至少两个温区。
6.根据权利要求1所述的节能分区带式干燥机，其特征在于：所述挡风装置包括位于输送带上方的活动挡风板，位于输送带中部的中挡风块，位于输送带下部的下挡风块，中挡风块的上表面与其上侧输送带的履带板接触，中部挡风块的下表面与其下侧输送带的履带板接触，中挡风块的长度不小于两块履带板之间的距离。
7.根据权利要求6所述的节能分区带式干燥机，其特征在于：所述下挡风块的上表面与下侧输送带的下表面接近，下挡风块的两端设置有斜坡用于缓冲输送带。
8.根据权利要求6所述的节能分区带式干燥机，其特征在于：所述活动挡风板包括与壳体连接的安装板，安装板的下侧连接有摆动挡板，摆动挡板与安装板铰接，能够调节摆动挡板的角度。
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