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