CN105783478A - 一种尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机 - Google Patents

一种尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机 Download PDF

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银永忠
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Abstract

本发明公开了一种尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机，干燥塔上部连接引风机，引风机经惯性捕尘器切向连接由列管式换热器和旋风除尘器叠加而成的旋风除尘尾热高效回收器后排空；列管式换热器壳程进气端连通大气，出气端经鼓风机、蒸汽翅片加热器连接干燥塔下部；所述引风机叶轮的叶片布置成叶轮轴径向、中心对称的发射状，能利用离心力及时清理灰尘，避免出现安全事故。本发明不仅提高了干燥效率、实现节能减排，更重要的是大幅度改观了引风机的拆装技术，使其在拆解时能简单消除类似螺帽部件对螺杆轴肩端面的压力，有效解决引风机螺纹装配在负载作用下不断自动锁紧不易拆卸的问题，特别适合大型风机螺纹锁紧后的便捷拆卸，效果尤为显著。

Description

一种尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机
技术领域
本发明涉及一种烘干机，具体指引风机不会积尘且便于拆卸和检修的尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机。
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实现对物料的穿透式逆流流化干燥，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。
引风机是热风式干燥机的关键设备，引风机一般为离心风机，引风机的连续、稳定、可靠工作对烘干机十分关键，由于烘干机使用的场合大多都含有一定的粉尘，引风机工作时，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。
引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，如果引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，就会立即远离引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。
另一方面，普通风机的结构一般都是风机轴一端为风机叶轮，另一端为电动机动力输入端，常为联轴器。由于风机一般都是长时间连续运行，所以轴承易损坏，更换轴承一般需先拆卸风机叶轮与另一端的联轴器，但现有的风机轴与风机叶轮、联轴器的装配属于典型的轴、孔过盈配合，并通过键来进行承载传动。过盈配合通常加工精度要求较高，并且结合键连接来实现转矩承载功能，装配一般都需加载很大的挤压力，如果没有专业设备与工具，拆装都很不方便。
螺纹连接具有加工简单、装配便捷，同时也具有单向承载转矩功能，因此，在风机轴与孔的连接中若能采用螺纹连接并实现传动，使之装配和拆卸都较为便捷，则具备较高的实用价值和市场应用前景。在实际的轴与孔配合传动螺纹装配中，为了能实现大承载功能需求，螺纹轴与相配套的类似螺帽部件的构件尺寸都较大，在装配时旋入往往都还很轻松便捷，并且在使用过程中能实现承载力的自动不断锁紧，因而很可靠，但在拆卸时，装配往往是非常紧，拆卸十分困难，若能在这种条件下实现简单的轻松拆卸，显得尤为重要。
因此，如果能设计一种烘干机，使其风机不仅能自动清理灰尘，而且拆卸和检修都十分便捷，对于促进烘干机的技术进步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，提供一种风机不仅能自动清理灰尘，而且拆卸和检修都十分便捷的尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机。
为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：
一种尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机，包括干燥塔和引风机，其特征在于：干燥塔上部设有料封螺旋进料机，底部设有闭风器出料机；干燥塔上部连接引风机，引风机经惯性捕尘器切向连接由列管式换热器和旋风除尘器叠加而成的旋风除尘尾热高效回收器后排空；列管式换热器壳程进气端连通大气，出气端经鼓风机、蒸汽翅片加热器连接干燥塔下部；所述干燥塔顶部设有液压伸缩器连接传动轴，传动轴贯穿塔体并能被液压伸缩器上下驱动，传动轴上设有振动源传递振动；干燥塔体内设有多个由筛孔锥盖、筛孔锥盘组成的层状重复结构，且锥盘、锥盖间有一定间隙并都通过弹性连接固定在塔壁上；锥盘和锥盖分别连接落料管和轴套，传动轴上有多个锥形塞，锥形塞向上能关闭落料管，向下靠紧轴套能打开落料管；所述引风机包括风机叶轮、轴承、风机轴和联轴器，联轴器与风机轴及风机叶轮与风机轴均采用螺纹装配，螺纹旋向是随工作与承载自动锁紧的方向；风机叶轮类似螺母通过与风机轴螺纹连接并将叶轮平垫圈、铜铅扭转复合垫压紧，风机叶轮与风机轴一端形成螺纹刚性连接；卡箍零件套入风机轴另一端，再将联轴器平垫圈套入风机轴，然后旋入类似螺帽的联轴器，再合理全部锁紧，使卡箍零件和类似螺母的联轴器与风机轴另一端也构成刚性连接；所述铜铅扭转复合垫为冲压加工成的铜垫，其外围有翅片，再在铜垫两侧复合易熔铅合金垫圈；所述卡箍零件由卡箍、卡箍耳、卡箍垫和螺栓构成，卡箍截面为楔形，由两个半圆环卡箍体组成对开结构，卡箍垫开椭圆孔以增强轴向弹性，卡箍垫两端为平面结构，便于与轴肩平面配合，卡箍使用螺栓穿过卡箍耳上的孔，装配在卡箍垫上成为一体。
所述引风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板、主叶片和辅助叶片，主叶片为平板外形且布置成叶轮轴径向、中心对称的发射状；主叶片连接叶轮面板并与叶轮背板焊接成叶轮主体；叶轮面板设有进风口，叶轮背板与主叶片内边通过焊接与风机轴座连接成牢固一体，风机轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；风机辅助叶片与叶轮面板、背板、主叶片均构成三角结构。
所述蒸汽翅片加热器的疏水阀切向连接旋风除尘器，利用温度较高的蒸汽冷凝水对旋风除尘器进行喷洗，实现废热和废水的有效利用。
设备工作时，待干燥的物料由料封螺旋进料机进入干燥塔上部的锥盘内，此时液压伸缩器带动传动轴使锥形塞向上压紧关闭落料管。启动振动源后，锥盘内物料会因振动向中间的落料管集中，此时锥盖不受影响。
当液压伸缩器带动传动轴向下时，锥形塞会向下压在轴套上并开启落料管，这时物料会通过落料管落在下层锥盖上。再启动振动源，锥盖上的物料会因振动向边缘分散运动，通过锥盖与锥盘的间隙进入下层锥盘，此时锥盘不受影响。
液压伸缩器的上、下伸缩及振动源的启停，可以使物料在筛孔锥盖和筛孔锥盘上反复集中、扩散、下落，使物料流态化的逐步向下运动，与由下而上的热空气实现热风式穿透逆流流态化干燥，使干燥效率极高、能耗极低，干燥后的物料通过塔底闭风器出料机输出。
引风机将塔体上部的湿热尾气经惯性捕尘器一次净化后，再切向输入列管式换热器与旋风除尘器之间的腔体，实现旋风除尘并对进入换热器壳程的新鲜空气进行第一步旋流加热，灰尘由闭风器输出。
除尘后的湿热水汽通过旋流上升管进入换热器管程，最后从排气管排出，湿热水汽在管程中对进入壳程的新鲜空气进行第二步加热，两步预热后的新鲜空气由鼓风机输入蒸汽翅片加热器加热到所需温度后，进入干燥塔下部，与流态化逐步下落的物料实现热风式穿透逆流流态化干燥。
本发明的引风机叶轮使用时，由于风机主辅叶片轴径向中心对称，叶片在高速旋转时，叶片表面在强大离心力作用下具有强大的离心表面自净作用，灰尘无法附着并能实现迅速离心分离，不会影响叶轮的动态、静态平衡，适合大流量、大功率、防积尘气流输送。叶轮面板、背板、主叶片、辅助叶片均构成三角形的轴径向中心对称结构，使其所连接的风机背板与面板抗相对扭转、挤压刚性极强，可以完全杜绝风机主叶片连接背板根部因承载弯矩作用而造成的疲劳断裂，就是用较薄的板材制作也能获得较高的强度，保证稳定、可靠使用，这样结构的叶轮设计特别适合薄板制作，便于节省材料，有利于设备的轻巧化。
当引风机需拆卸和检修时，利用创新设计的铜铅扭转复合垫、卡箍零件，通过便捷操作，能简单消除类似螺帽部件对螺杆轴肩端面的压力，这时螺帽与螺杆部件处于卸载悬空状态，拆开变得与螺纹装配一样简单便捷，用于解决螺纹装配在负载作用下不断自动锁紧，不易拆卸的技术难题，在大型风机轴系部件螺纹锁紧领域，这样的功能显得尤为重要。
当引风机叶轮需要拆卸但又十分困难时，采用氧炔焰对铜铅扭转复合垫片中间的铜垫进行氧炔焰加热处理，由于铜的传热性极好，而铅合金的熔点较低，加热后铅合金受热熔解，风机叶轮与轴肩台阶的压紧张紧力完全消除，使风机叶轮处于完全的悬空状态，特别易于拆卸。
当类似螺母的联轴器部件需要拆卸但又十分困难时，用扳手将螺栓拆下，因两个半圆环卡箍体为快捷对开结构且卡箍体截面为楔形，可以用一端扁平的工具从两卡箍耳连接合拢处轻松撬开，将卡箍轻松拆卸下来，卡箍垫回到松弛状态，使联轴器部件与轴肩端面的锁紧后的张紧力完全消除，使类似螺母的联轴器部件处于完全的悬空状态，特别易于拆卸。
与现有技术相比，本发明的有益效果还在于大幅度改观了引风机的拆装技术，能有效解决引风机螺纹装配在负载作用下不断自动锁紧不易拆卸的问题，特别适合大型风机螺纹锁紧后的便捷拆卸，效果尤为显著，主要体现在以下几点：
1、不改变螺纹装配的特征，只需加入铜铅合金复合垫、卡箍垫与卡箍，成本低也特别易于实现；2、铜铅合金复合垫、卡箍垫能起良好应力分解作用，有效增强结构的承载能力，卡箍垫开椭圆孔能有效增强卡箍垫轴向弹性；3、非常巧妙的运用铜铅合金复合垫热熔设计与卡箍的装配与拆卸，实现轴向配件的张紧与松弛功能，有效快捷消除类似螺帽锁紧的张紧力，实现特别紧的类似螺帽部件螺纹装配的组件快速便捷拆卸；4、卡箍垫与卡箍的楔形装配结构便于反复快捷装配拆卸使用。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图
图2是引风机轴系的立体结构示意图。
图3是引风机轴系的平面结构示意图。
图4是引风机叶轮的立体结构示意图。
图5是引风机叶轮的剖面结构示意图。
图6是铜铅扭转复合垫的结构示意图。
图7是卡箍零件的装配结构示意图。
图8是卡箍零件的拆分结构示意图。
图9是卡箍垫的结构示意图。
图中各标号表示：
A、引风机；1、旋风除尘器；2、切向进风口；3、排气管；4、列管式换热器；5、列管；6、旋流上升管；7、闭风器；8、疏水阀；9、进气管；10、蒸汽翅片加热器；11、蒸汽阀；12、鼓风机；13、液压伸缩器；14、料封螺旋进料机；15、振动源；16、落料管；17、锥形塞；18、筛孔锥盘；19、轴套；20、筛孔锥盖；21、干燥塔；22、传动轴；23、闭风器出料机；24、惯性捕尘器；31、主叶片；32、辅助叶片；33、叶轮进风口；34、风机轴座；36、轴孔；37、叶轮背板；38、叶轮面板；41、引风机叶轮；42、叶轮平垫圈；43、铜铅扭转复合垫；44、轴承；45、风机轴；46、卡箍零件；47、联轴器平垫圈；48、联轴器；51、铜垫及翅片；52、易熔铅合金垫圈；61、卡箍；62、卡箍耳；63、卡箍垫；64、椭圆形孔；65、螺栓。
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、图8和图9所示尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机，包括干燥塔21和引风机A，干燥塔A上部设有料封螺旋进料机14，底部设有闭风器出料机23；干燥塔上部连接引风机A，引风机A经惯性捕尘器24切向连接由列管式换热器4和旋风除尘器1叠加而成的旋风除尘尾热高效回收器后排空；列管式换热器4壳程进气端连通大气，出气端经鼓风机12、蒸汽翅片加热器10连接干燥塔21下部；所述干燥塔21顶部设有液压伸缩器13连接传动轴22，传动轴22贯穿塔体并能被液压伸缩器13上下驱动，传动轴22上设有振动源15传递振动；干燥塔体21内设有多个由筛孔锥盖20、筛孔锥盘18组成的层状重复结构，且锥盘18、锥盖20间有一定间隙并都通过弹性连接固定在塔壁上；锥盘18和锥盖20分别连接落料管16和轴套19，传动轴22上有多个锥形塞17，锥形塞17向上能关闭落料管16，向下靠紧轴套19能打开落料管16；所述引风机A包括风机叶轮41、轴承44、风机轴45和联轴器48，联轴器48与风机轴45及风机叶轮41与风机轴45均采用螺纹装配，螺纹旋向是随工作与承载自动锁紧的方向；风机叶轮41类似螺母通过与风机轴45螺纹连接并将叶轮平垫圈42、铜铅扭转复合垫43压紧，风机叶轮41与风机轴45一端形成螺纹刚性连接；卡箍零件46套入风机轴45另一端，再将联轴器平垫圈47套入风机轴45，然后旋入类似螺帽的联轴器48，再合理全部锁紧，使卡箍零件46和类似螺母的联轴器48与风机轴45另一端也构成刚性连接；所述铜铅扭转复合垫43为冲压加工成的铜垫，其外围有翅片51，再在铜垫两侧复合易熔铅合金垫圈52；所述卡箍零件46由卡箍61、卡箍耳62、卡箍垫63和螺栓65构成，卡箍61截面为楔形，由两个半圆环卡箍体组成对开结构，卡箍垫63开椭圆孔64以增强轴向弹性，卡箍垫63两端为平面结构，便于与轴肩平面配合，卡箍使用螺栓65穿过卡箍耳62上的孔，装配在卡箍垫63上成为一体。
所述引风机叶轮41包括叶轮背板37、叶轮面板38、主叶片31和辅助叶片32，主叶片31为平板外形且布置成叶轮轴径向、中心对称的发射状；主叶片31连接叶轮面板38并与叶轮背板37焊接成叶轮主体；叶轮面板38设有进风口33，叶轮背板37与主叶片31内边通过焊接与风机轴45座连接成牢固一体，风机轴座34通过轴孔36与风机轴45进行配合连接；风机辅助叶片32与叶轮面板38、背板37、主叶片31均构成三角结构。
所述蒸汽翅片加热器10的疏水阀8切向连接旋风除尘器1，利用温度较高的蒸汽冷凝水对旋风除尘器1进行喷洗，实现废热和废水的有效利用。
设备工作时，待干燥的物料由料封螺旋进料机14进入干燥塔21上部的锥盘18内，此时液压伸缩器13带动传动轴22使锥形塞17向上压紧关闭落料管16。启动振动源15后，锥盘18内物料会因振动向中间的落料管16集中，此时锥盖20不受影响。
当液压伸缩器13带动传动轴22向下时，锥形塞17会向下压在轴套19上并开启落料管16，这时物料会通过落料管16落在下层锥盖20上。再启动振动源15，锥盖20上的物料会因振动向边缘分散运动，通过锥盖与锥盘的间隙进入下层锥盘18，此时锥盘18不受影响。
液压伸缩器13的上、下伸缩及振动源15的启停，可以使物料在筛孔锥盖20和筛孔锥盘18上反复集中、扩散、下落，使物料流态化的逐步向下运动，与由下而上的热空气实现热风式穿透逆流流态化干燥，使干燥效率极高、能耗极低，干燥后的物料通过塔底闭风器出料机23输出。
引风机A将塔体21上部的湿热尾气经惯性捕尘器24一次净化后，再切向输入列管式换热器4与旋风除尘器1之间的腔体，实现旋风除尘并对进入换热器4壳程的新鲜空气进行第一步旋流加热，灰尘由闭风器7输出。
除尘后的湿热水汽通过旋流上升管6进入换热器4管程，最后从排气管3排出，湿热水汽在管程中对进入壳程的新鲜空气进行第二步加热，两步预热后的新鲜空气由鼓风机12输入蒸汽翅片加热器10加热到所需温度后，进入干燥塔21下部，与流态化逐步下落的物料实现热风式穿透逆流流态化干燥。
本发明的引风机叶轮使用时，由于风机主辅叶片轴径向中心对称，叶片在高速旋转时，叶片表面在强大离心力作用下具有强大的离心表面自净作用，灰尘无法附着并能实现迅速离心分离，不会影响叶轮的动态、静态平衡，适合大流量、大功率、防积尘气流输送。叶轮面板38、背板37、主叶片31、辅助叶片32均构成三角形的轴径向中心对称结构，使其所连接的风机背板与面板抗相对扭转、挤压刚性极强，可以完全杜绝风机主叶片连接背板根部因承载弯矩作用而造成的疲劳断裂，就是用较薄的板材制作也能获得较高的强度，保证稳定、可靠使用，这样结构的叶轮设计特别适合薄板制作，便于节省材料，有利于设备的轻巧化。
当引风机A需拆卸和检修时，利用创新设计的铜铅扭转复合垫43、卡箍零件46，通过便捷操作，能简单消除类似螺帽部件对螺杆轴肩端面的压力，这时螺帽与螺杆部件处于卸载悬空状态，拆开变得与螺纹装配一样简单便捷，用于解决螺纹装配在负载作用下不断自动锁紧，不易拆卸的技术难题，在大型风机轴系部件螺纹锁紧领域，这样的功能显得尤为重要。
当引风机叶轮41需要拆卸但又十分困难时，采用氧炔焰对铜铅扭转复合垫片中间的铜垫进行氧炔焰加热处理，由于铜的传热性极好，而铅合金的熔点较低，加热后铅合金受热熔解，风机叶轮41与轴肩台阶的压紧张紧力完全消除，使风机叶轮处于完全的悬空状态，特别易于拆卸。
当类似螺母的联轴器部件需要拆卸但又十分困难时，用扳手将螺栓拆下，因两个半圆环卡箍体为快捷对开结构且卡箍体截面为楔形，可以用一端扁平的工具从两卡箍耳连接合拢处轻松撬开，将卡箍轻松拆卸下来，卡箍垫回到松弛状态，使联轴器部件与轴肩端面的锁紧后的张紧力完全消除，使类似螺母的联轴器部件处于完全的悬空状态，特别易于拆卸。
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 (2)

1.一种尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机，包括干燥塔和引风机，其特征在于：干燥塔上部设有料封螺旋进料机，底部设有闭风器出料机；干燥塔上部连接引风机，引风机经惯性捕尘器切向连接由列管式换热器和旋风除尘器叠加而成的旋风除尘尾热高效回收器后排空；列管式换热器壳程进气端连通大气，出气端经鼓风机、蒸汽翅片加热器连接干燥塔下部；所述干燥塔顶部设有液压伸缩器连接传动轴，传动轴贯穿塔体并能被液压伸缩器上下驱动，传动轴上设有振动源传递振动；干燥塔体内设有多个由筛孔锥盖、筛孔锥盘组成的层状重复结构，且锥盘、锥盖间有一定间隙并都通过弹性连接固定在塔壁上；锥盘和锥盖分别连接落料管和轴套，传动轴上有多个锥形塞，锥形塞向上能关闭落料管，向下靠紧轴套能打开落料管；所述蒸汽翅片加热器的疏水阀切向连接旋风除尘器，利用温度较高的蒸汽冷凝水对旋风除尘器进行喷洗，实现废热和废水的有效利用；所述引风机包括风机叶轮、轴承、风机轴和联轴器，联轴器与风机轴及风机叶轮与风机轴均采用螺纹装配，螺纹旋向是随工作与承载自动锁紧的方向；风机叶轮类似螺母通过与风机轴螺纹连接并将叶轮平垫圈、铜铅扭转复合垫压紧，风机叶轮与风机轴一端形成螺纹刚性连接；卡箍零件套入风机轴另一端，再将联轴器平垫圈套入风机轴，然后旋入类似螺帽的联轴器，再合理全部锁紧，使卡箍零件和类似螺母的联轴器与风机轴另一端也构成刚性连接；所述铜铅扭转复合垫为冲压加工成的铜垫，其外围有翅片，再在铜垫两侧复合易熔铅合金垫圈；所述卡箍零件由卡箍、卡箍耳、卡箍垫和螺栓构成，卡箍截面为楔形，由两个半圆环卡箍体组成对开结构，卡箍垫开椭圆孔以增强轴向弹性，卡箍垫两端为平面结构，便于与轴肩平面配合，卡箍使用螺栓穿过卡箍耳上的孔，装配在卡箍垫上成为一体。
2.根据权利要求1所述的尾热利用惯性捕尘热风式穿透逆流流化干燥机，其特征在于：所述所述引风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板、主叶片和辅助叶片，主叶片为平板外形且布置成叶轮轴径向、中心对称的发射状；主叶片连接叶轮面板并与叶轮背板焊接成叶轮主体；叶轮面板设有进风口，叶轮背板与主叶片内边通过焊接与风机轴座连接成牢固一体，风机轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；风机辅助叶片与叶轮面板、背板、主叶片均构成三角结构。
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