CN105698385A - 一种桨叶加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桨叶加热装置，包括桨叶换热器、热源第一进口、热源第一出口、前布风器、后布风器、左出风风箱、右出风风箱、过滤器、风机、换热器和压缩机，选取桨叶换热器作为主体设备，布置轴向进风的布风器，可加强传热传质效率，换热性能明显优于传统桨叶换热器。采用乏气循环加热，加热过程既可通过换热器实现，也可通过压缩机实现。风道壁中布置加热管，实现乏气的二次加热，可用于各种温度区内的物料加热。

Description

一种桨叶加热装置

技术领域

本发明属于物料加热装置领域，特别是一种桨叶加热装置。

背景技术

我国于1970年代起开始研究和开发桨叶加热装置，由于条件限制多年来发展较为缓慢。近些年，随着国内市场需求的扩大、国外先进设备的引进以及国内研发工作的深入，国内的桨叶加热装置技术水平有了很大的提高。

桨叶加热装置是一种以热传导为主、同时具有物料输送能力的连续型加热设备，适合颗粒状及粉末状物料的加热或干燥，对粘性和膏状物料也有很好的加热或干燥效果。由于桨叶加热装置物料侧通常是控制热阻侧，因此强化其流动和传热尤为重要，但是物料侧机械结构不规则，流动与传热性质十分复杂，因此研究难度也比较高。

中国专利201420596474.2，公开了一种双轴桨叶干燥机，该设备结构紧凑，占地面积小，采用传导加热方式进行加热，热量利用率可达90%以上。但在实际应用中，物料中产生的高温乏气通常直接排到空气中，造成了热量的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桨叶加热装置，提高了桨叶加热装置的传热传质能力。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种桨叶加热装置，包括桨叶换热器、热源第一进口、热源第一出口、前布风器、后布风器、左出风风箱、右出风风箱、过滤器、风机、换热器、压缩机；桨叶换热器一端顶部设有物料进口，另一端底部设有物料出口，热源第一进口设置在桨叶换热器上，与物料出口同侧，热源第一进口用于与热源连接，热源第一出口设置在桨叶换热器上，与物料进口同侧，热源第一出口与热源连接；前布风器和后布风器结构相同，均设置在桨叶换热器顶部，两者的进风口分别位于桨叶换热器的两端，尾部相连接，底部设有若干个出风口与桨叶换热器连通，左出风风箱和右出风风箱设置在桨叶换热器顶部，且位于前布风器和后布风器两侧，左出风风箱和右出风风箱结构相同，其底部气流入口与桨叶换热器相通，气流出口通过风管与过滤器连接，过滤器出口分为三路，一路通过第一阀门与压缩机连接，压缩机出流管再分别与前布风器、后布风器的进风口连接，第二路通过第二阀门输出，第三路通过第三阀门依次与风机、换热器连接，换热器的出风管再分别与前布风器、后布风器的进风口连接，换热器的热源进口通过热源第二进流管与热源连接，热源出口通过热源出流管与热源连接。

所述桨叶换热器的上盖横截面为梯形，上盖内壁设有结构相同的左风道壁和右风道壁，左风道壁和右风道壁设置在前布风器和后布风器的进风口两侧，且两者关于前布风器和后布风器的进风口对称；前布风器和后布风器设置在上盖的顶部，左出风风箱和右出风风箱分别位于上盖的两腰，左出风风箱与上盖的连接处设有左百叶窗，右出风风箱与上盖的连接处设有右百叶窗。

所述左风道壁包括热源第三进流管、热源第三出流管和加热管，热源第三进流管和热源第三出流管均一端连接热源，另一端封闭，管身上设有若干个通孔，热源第三进流管、热源第三出流管之间设有若干根紧密排列的加热管，加热管两端分别与所述通孔连通；热源第三进流管和热源第三出流管呈L形，直角做圆弧处理，在前布风器和后布风器的进风口两侧形成风道，进风风道与竖直方向所占角度范围为1o~5o，风道最低点到桨叶距离与桨叶半径之比为0.4~0.6，出风位置呈上扬形状，上扬风道与水平方向所占角度范围为20o~45o，出风口直径与进风口直径之比为1.2~2。

所述前布风器包括风箱、进风口和布气管；风箱顶面为斜面，面积大一端设有进风口，面积小的一端与后布风器面积小的一端固连，风箱底部设有若干个布气管，通过布气管与桨叶换热器上盖顶面连通。

所述风箱顶面与底面夹角为2o~15o。

所述左出风风箱的顶面为斜面，出风口设置在面积大的一端，底面通过左百叶窗与桨叶换热器上盖一侧腰部连通。

所述左出风风箱的顶面与底面夹角为2o~10o。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）前布风器和后布风器的壳程垂直于转轴方向，实现了大气量高温气流与物料之间的撞击流过程。

（2）桨叶换热器产生高温的气流，通过外部热源或压缩机提供所需能量，泵回前布风器和后布风器后，再次进入桨叶换热器，可大幅度强化壳程物料的传热传质，适用于各种物料加热场合。

附图说明

图1是本发明一种桨叶加热装置的总体结构示意图。

图2是本发明一种桨叶加热装置的横截面结构示意图。

图3是本发明一种桨叶加热装置的布风器结构示意图。

图4是本发明一种桨叶加热装置的风道壁结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1~图4，一种桨叶加热装置，包括桨叶换热器1、热源第一进口4、热源第一出口5、前布风器6、后布风器7、左出风风箱8、右出风风箱9、过滤器10、风机14、换热器15、压缩机18。桨叶换热器1一端顶部设有物料进口2，另一端底部设有物料出口3，热源通过法兰盘固定在桨叶换热器1，第一进口4与物料出口3同侧，用于连接热源（即油箱）。热源第一出口5与物料进口2同侧，热源第一出口通过法兰盘与桨叶换热器1固连，用于连接热源。前布风器6和后布风器7结构相同，均沿桨叶换热器1的轴线方向焊接在桨叶换热器1顶部，两者进风口分别位于桨叶换热器1的两端，尾部相连接，利于提高前布风器6和后布风器7的整体刚度。前布风器6底部设有若干个出风口与桨叶换热器1连通。左出风风箱8和右出风风箱9均沿桨叶换热器1的轴线方向焊接在桨叶换热器1顶部，且位于前布风器6和后布风器7两侧，左出风风箱8和右出风风箱9结构相同，其底部气流入口与桨叶换热器1相通，气流出口通过风管与过滤器10连接，过滤器10出口分为三路，一路通过第一阀门11与压缩机18连接，压缩机18出流管再分别与前布风器6、后布风器7的进风口连接，第二路通过第二阀门12输出，第三路通过第三阀门13依次与风机14、换热器15连接，换热器15的出风管再分别与前布风器6、后布风器7的进风口连接，换热器15的热源进口通过热源第二进流管16与热源连接，热源出口通过热源出流管17与热源连接。

结合图2，所述桨叶换热器1的上盖19横截面为梯形，上盖19内壁焊接有结构相同的左风道壁26和右风道壁27，左风道壁26和右风道壁27设置在前布风器6和后布风器的出风口7两侧，且两者关于前布风器6和后布风器7出风口对称；前布风器6和后布风器7设置在上盖19的顶部，左出风风箱8和右出风风箱9分别位于上盖19的两腰，左出风风箱8与上盖19的连接处设有左百叶窗28，右出风风箱9与上盖19的连接处设有右百叶窗29。

结合图4，所述左风道壁26包括热源第三进流管35、热源第三出流管36和加热管37，热源第三进流管35和热源第三出流管36均一端连接热源，另一端封闭，管身上设有若干个通孔，热源第三进流管35、热源第三出流管36之间设有若干根紧密排列的加热管37，加热管37两端分别与所述通孔焊接连通。热源第三进流管35和热源第三出流管36呈L形，直角做圆弧处理，在前布风器6和后布风器7两侧形成风道，进风风道与竖直方向所占角度范围为1o~5o，风道最低点到桨叶距离与桨叶半径之比为0.4~0.6，出风位置呈上扬形状，上扬风道与水平方向所占角度范围为20o~45o，出风口直径与进风口直径之比为1.2~2，这样有利于热风在桨叶换热器1内的流动循环，减小了流动阻力，继而在减小了机械循环耗能的同时增加了传热效率。

结合图3，所述前布风器6包括风箱30、进风口31和布气管32；风箱30顶面为斜面，面积大一端设有进风口31，面积小的一端与后布风器7面积小的一端固连，风箱30底部设有若干个布气管32，通过布气管32与桨叶换热器1上盖19顶面连通。所述风箱30顶面与底面夹角为2o~15o，有利于热风在进入桨叶换热器1内时风量分布均匀。

所述左出风风箱8的顶面为斜面，出风口设置在面积大的一端，底面通过左百叶窗28与桨叶换热器1上盖19一侧腰部连通。所述左出风风箱8的顶面与底面夹角为2o~10o，有利于热风在进入桨叶换热器1内时风量分布均匀。

工作过程如下：

物料从物料进口2进入桨叶换热器1内发生换热后，从物料出口3排出。

热源从油箱中流出分为三路进入桨叶加热装置，第一路从热源第一进口4进入桨叶换热器1内与物料发生换热，之后从热源第一出口5流回油箱；第二路从热源第二进流管16进入换热器15内与乏气发生换热，之后从热源第二出流管17流回油箱；第三路从热源第三进流管35进入左风道壁26和右风道壁27中进行换热，之后从热源第三出流管36流回油箱。

桨叶换热器1内物料换热产生的乏气进入左出风风箱8和右出风风箱9后，经过滤器10过滤后分为三路，一路通过第一阀门11，经压缩机18压缩加热，流入前布风器6、后布风器7，进而重新循环到桨叶换热器1中；第二路通过第二阀门12输出；第三路通过第三阀门13，经风机14，与换热器15内热源进行换热加温，之后流入前布风器6、后布风器7，进而重新循环到桨叶换热器1中。

本发明选取桨叶换热器1作为主体设备，布置轴向进风的布风器（6、7），可加强传热传质效率，换热性能明显优于传统桨叶换热器。采用乏气循环加热，加热过程既可通过换热器15实现，也可通过压缩机18实现。风道壁（26、27）中布置加热管37，实现乏气的二次加热，可用于各种温度区内的物料加热。

Claims (7)

1.一种桨叶加热装置，其特征在于：包括桨叶换热器（1）、热源第一进口（4）、热源第一出口（5）、前布风器（6）、后布风器（7）、左出风风箱（8）、右出风风箱（9）、过滤器（10）、风机（14）、换热器（15）、压缩机（18）；桨叶换热器（1）一端顶部设有物料进口（2），另一端底部设有物料出口（3），热源第一进口（4）设置在桨叶换热器（1）上，与物料出口（3）同侧，热源第一进口（4）用于与热源连接，热源第一出口（5）设置在桨叶换热器（1）上，与物料进口（2）同侧，热源第一出口（5）与热源连接；前布风器（6）和后布风器（7）结构相同，均设置在桨叶换热器（1）顶部，两者的进风口分别位于桨叶换热器（1）的两端，尾部相连接，底部设有若干个出风口与桨叶换热器（1）连通，左出风风箱（8）和右出风风箱（9）设置在桨叶换热器（1）顶部，且位于前布风器（6）和后布风器（7）两侧，左出风风箱（8）和右出风风箱（9）结构相同，其底部气流入口与桨叶换热器（1）相通，气流出口通过风管与过滤器（10）连接，过滤器（10）出口分为三路，一路通过第一阀门（11）与压缩机（18）连接，压缩机（18）出流管再分别与前布风器（6）、后布风器（7）的进风口连接，第二路通过第二阀门（12）输出，第三路通过第三阀门（13）依次与风机（14）、换热器（15）连接，换热器（15）的出风管再分别与前布风器（6）、后布风器（7）的进风口连接，换热器（15）的热源进口通过热源第二进流管（16）与热源连接，热源出口通过热源出流管（17）与热源连接。

2.根据权利要求1所述的桨叶加热装置，其特征在于：所述桨叶换热器（1）的上盖（19）横截面为梯形，上盖（19）内壁设有结构相同的左风道壁（26）和右风道壁（27），左风道壁（26）和右风道壁（27）设置在前布风器（6）和后布风器（7）的进风口两侧，且两者关于前布风器（6）和后布风器（7）的进风口对称；前布风器（6）和后布风器（7）设置在上盖（19）的顶部，左出风风箱（8）和右出风风箱（9）分别位于上盖（19）的两腰，左出风风箱（8）与上盖（19）的连接处设有左百叶窗（28），右出风风箱（9）与上盖（19）的连接处设有右百叶窗（29）。

3.根据权利要求2所述的桨叶加热装置，其特征在于：所述左风道壁（26）包括热源第三进流管（35）、热源第三出流管（36）和加热管（37），热源第三进流管（35）和热源第三出流管（36）均一端连接热源，另一端封闭，管身上设有若干个通孔，热源第三进流管（35）、热源第三出流管（36）之间设有若干根紧密排列的加热管（37），加热管（37）两端分别与所述通孔连通；热源第三进流管（35）和热源第三出流管（36）呈L形，直角做圆弧处理，在前布风器（6）和后布风器（7）的进风口两侧形成风道，进风风道与竖直方向所占角度范围为1o~5o，风道最低点到桨叶距离与桨叶半径之比为0.4~0.6，出风位置呈上扬形状，上扬风道与水平方向所占角度范围为20o~45o，出风口直径与进风口直径之比为1.2~2。

4.根据权利要求1或2所述的桨叶加热装置，其特征在于：所述前布风器（6）包括风箱（30）、进风口（31）和布气管（32）；风箱（30）顶面为斜面，面积大一端设有进风口（31），面积小的一端与后布风器（7）面积小的一端固连，风箱（30）底部设有若干个布气管（32），通过布气管（32）与桨叶换热器（1）上盖（19）顶面连通。

5.根据权利要求4所述的桨叶加热装置，其特征在于：所述风箱（30）顶面与底面夹角为2o~15o。

6.根据权利要求1或2所述的桨叶加热装置，其特征在于：所述左出风风箱（8）的顶面为斜面，出风口设置在面积大的一端，底面通过左百叶窗（28）与桨叶换热器（1）上盖（19）一侧腰部连通。

7.根据权利要求6所述的桨叶加热装置，其特征在于：所述左出风风箱（8）的顶面与底面夹角为2o~10o。