CN106123522A - 一种电磁加热的旋转式矿砂烘干机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁加热的旋转式矿砂烘干机，包括进料仓、筒体、出料仓、电磁加热系统、热量回收利用系统和保温隔热层；筒体由铁磁性的材料制成；热量回收利用系统的热交换器的水汽通道一端设有高温水汽入口，另一端设有低温水汽出口；热交换器的空气通道一端设有冷空气入口，另一端设有热空气出口；筒体上设有高温水汽出口，高温水汽出口通过管道连接热交换器的高温水汽入口；引风机设置在低温水汽出口。本发明采用电磁加热的方式加热筒体，筒体本身发热，加热线圈不发热，电热转换效率高；本发明在蒸发水汽出口设有换热器，使物料烘干蒸发出的水以液体形式排出，回收其中的部分热量，能量利用率高。

Description

一种电磁加热的旋转式矿砂烘干机
技术领域
本发明涉及一种物料烘干设备，特别是涉及一种旋转式矿砂烘干机，具体涉及一种电磁加热的旋转式矿砂烘干机。
背景技术
目前，矿砂的烘干普遍采用的是单筒式旋转烘干机。如图1所示，现有技术单筒式旋转烘干机的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体5，圆筒体5倾斜的上端设有进料口1和水汽出口2；倾斜的下端设有出料口4和热气入口3。其工作原理为：湿物料从进料口1上部加入，经过圆筒题5内部时，与通过圆筒体5内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥，干燥后的产品从出料端口4收集，在干燥过程中，物料借助圆筒题5筒壁的缓慢转动，在重力的作用下从较高一段向较低一端移动。圆筒题5内壁上装有顺向抄板，它不断地把物料抄起又洒下，使物料的接触表面增大，以提高干燥速率并促使物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为热空气、烟道气等。
该单筒式旋转烘干机加热方式有内加热式和外加热式。内加热式即热风烘干式，采取电加热、烧材、烧煤、烧油、烧气等办法获得热空气，让热空气与物料共同进入筒内，用热空气烘干物料并带走其中水分。外加热式即筒体加热式，用烧材、或烧煤、烧油、烧气等办法来加热筒体，再烘干筒内的物料。对于一定厚度的颗粒在150目左右的密度较大的含水矿砂而言，筒体加热式仍是常用的烘干方式。但无论烧材、或烧煤、烧油、烧气都会产生气体排放，带来环境问题。用电加热，以一般工业电价计，获取同等热量的成本较燃气高出50％左右，存在一定劣势。但用电加热不产生排放，对于一些环保要求高的企业或者电价低的地区/时段仍存在很大意义。常用电加热的方式多见于其它隧道式、平板式、窑炉式的烘干设备，而未见于旋转烘干机。而且，现有的单筒式旋转烘干机，物料烘干蒸发出的水蒸汽直接排出，损失了大量的能量，以一吨含水5％的锆英砂为例，其中水的蒸发潜热占整个能量消耗的50％以上。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种具有节能，无燃烧废气排放，烘干效率高的特点的电磁加热的旋转式矿砂烘干机。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电磁加热的旋转式矿砂烘干机，包括进料仓、筒体、出料仓和保温隔热层；筒体一端与进料仓连通，另一端与出料仓连通；所述筒体由铁磁性的材料制成；旋转式矿砂烘干机还包括电磁加热系统和热量回收利用系统，所述电磁加热系统包括加热导线线圈、第一导电滑环、第二导电滑环和电磁加热控制柜；筒体外包裹保温隔热层，保温隔热层外缠绕加热导线线圈，加热导线线圈的两端分别通过第一导电滑环与第二导电滑环连接到控制柜的输出电路的两极；
所述热量回收利用系统包括水汽出口、热交换器、引风机、高温水汽入口、低温水汽出口、冷空气入口和热空气出口；热交换器的水汽通道一端设有高温水汽入口，另一端设有低温水汽出口；热交换器的空气通道一端设有冷空气入口，另一端设有热空气出口；筒体上设有高温水汽出口，高温水汽出口通过管道连接热交换器的高温水汽入口；引风机设置在低温水汽出口；热交换器的热空气出口通过管道与出料仓连接；高温水汽出口设有温度传感器，传感器与控制柜连接。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述热交换器为水汽-空气热交换器。
优选地，所述热交换器的水汽通道与空气通道通过金属管壁隔开.
优选地，所述控制柜采用PLC系统。
优选地，所述保温隔热层为隔热棉。
优选地，所述高温水汽出口位于进料仓侧。
本发明在传统的单筒式旋转烘干机加装电磁加热系统、热量回收利用系统、保温隔热层而成。特别是本发明在普通旋转式烘干机的基础上，采用铁磁性的材料制作筒体用于电磁加热；并设置热量回收利用系统；在蒸气排出口，设热交换器，筒内高温水汽经热交换器后，温度下降，水蒸气冷凝，部分热量转换给干燥的新鲜空气，加热的干空气经管道进入筒体，带走物料中的水分。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1、本发明采用电磁加热的方式加热筒体，筒体本身发热，加热线圈不发热，电热转换效率高；相对于常规的筒体外加热式系统，筒体外热量损失小，加热系统维护方便。
2、本发明发现常规的旋转烘干机，物料烘干蒸发出的水以气体形式直接排出，损失了大量的能量，以一吨含水5％的锆英砂为例，其中水的蒸发潜热占整个能量消耗的一半以上；因此，本发明设有热量回收利用系统，在蒸发水汽出口设有换热器，使物料烘干蒸发出的水以液体形式排出，回收其中的部分热量，能量利用率高。
3、本发明利用第一导电滑环、第二导电滑环和控制柜，使得加热导线线圈跟随筒体一同旋转，高温水汽出口设有温度传感器，传感器与控制柜连接，控制柜采用PLC系统，方便控制加热设备工作或停止，便利控制干燥温度和时间。
4、本发明筒体外包裹隔热棉，隔热棉外缠绕加热导线线圈；筒体外直接包覆隔热棉，加热区热损失小。
附图说明
图1是现有技术单筒式旋转烘干机的结构示意图；
图2是本发明电磁加热的旋转式矿砂烘干机的结构示意图。
图中示出：进料仓1、筒体2、出料仓3、隔热棉4、加热线圈5、第一导电滑环6、第二导电滑环7、电磁加热控制柜8、水汽出口9、热交换器10、引风机11、高温水汽入口12、低温水汽出口13、冷空气入口14、热空气出口15。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限如此。
如图2所示，一种电磁加热的旋转式矿砂烘干机，包括进料仓1、筒体2、出料仓3、电磁加热系统、热量回收利用系统和保温隔热层；筒体2一端与进料仓1连通，另一端与出料仓3连通；保温隔热层为隔热棉4。筒体2由铁磁性的材料制成。
电磁加热系统包括加热导线线圈5、第一导电滑环6、第二导电滑环7和电磁加热控制柜8；筒体2外包裹隔热棉4，隔热棉4外缠绕加热导线线圈5，加热导线线圈5跟随筒体2一同旋转，并通过第一导电滑环6和第二导电滑环7与控制柜8相连；加热导线线圈5的两端分别通过第一导电滑环6与第二导电滑环7连接到控制柜8的输出电路的两极；
热量回收利用系统包括水汽出口9、热交换器10、引风机11、高温水汽入口12、低温水汽出口13、冷空气入口14、热空气出口15及附属管道；热交换器10为水汽-空气热交换器，热交换器10的水汽通道与空气通道通过金属管壁隔开，热交换器10的水汽通道一端设有高温水汽入口12，另一端设有低温水汽出口13；热交换器10的空气通道一端设有冷空气入口14，另一端设有热空气出口15；筒体2上设有高温水汽出口9，高温水汽出口9位于进料仓1侧，高温水汽出口9通过管道连接热交换器10的高温水汽入口12；引风机11设置在低温水汽出口13；热交换器10的热空气出口15通过管道与出料仓3连接。高温水汽出口9设有温度传感器，传感器与控制柜8连接，控制柜8采用PLC系统，控制加热设备工作或停止。
高温水汽从筒体上的高温水汽出口9出来经高温水汽入口12进入热交换器10，经冷却的水汽经低温水汽出口13排出；干燥的冷空气经冷空气入口14进入热交换器10，吸收热量后经热空气出口15沿管道进入出料仓3；热交换器10的冷却水汽出口13的管道上设引风机11，用于强化筒内空气流动，整体热量回收利用系统外包覆隔热棉4，减少热量损失。
本发明电磁加热的旋转式矿砂烘干机具有如下优点：
1、常规的筒体外加热，类似一般炉具，热源到筒壁之间是没有隔热层的，热损失是比较大。本发明采用电磁加热的方式加热筒体，筒体本身发热，加热线圈不发热，电热转换效率高；相对于常规的筒体外加热式系统，筒体外热量损失小，加热系统维护方便。
2、常规的旋转烘干机，物料烘干蒸发出的水以气体形式直接排出，损失了大量的能量，以一吨含水5％的锆英砂为例，其中水的蒸发潜热占整个能量消耗的一半以上；本发明蒸发水汽出口设有换热器，使物料烘干蒸发出的水以液体形式排出，回收其中的部分热量，能量利用率高。具体计算依据如下：锆英砂的比热容为0.92×103J/(kg·℃；水的比热容为4.2×103J/(kg·℃；水在100℃的汽化热为2256.6852kJ/kg；一吨锆英砂(含水5％)从常温加热到100℃。需要的热量为：(100℃-20℃)×【0.92×103J/(kg·℃)×95％+4.2×103J/(kg·℃)×5％】×1000kg＝8.672×107J；其中，50kg水的汽化热为2256.6852kJ/kg×1000kg×5％＝11.283×107J；那么烘干一吨锆英砂粉大致需要的热量为：8.672×107J+11.283×107J＝19.955×107J；以上计算说明：烘干一吨(含水5％)锆英砂大致需要的热量为19.955×107J，其中所含有的50kg水的汽化热为11.283×107J，水的蒸发潜热占整个能量消耗的一半以上，本发明的烘干系统设有热量回收利用系统，对这部分热量进行回收利用，可以提高烘干机的能量利用率。
3、传统的旋转式矿砂烘干机包括进料仓1，筒体2，出料仓3，工作时进料仓1与出料仓3不动，筒体2低速旋转，筒内壁挡板扬起物料并推动物料从进料仓1向出料仓3移动，在移动过程中烘干物料。本发明中，在传统的旋转式矿砂烘干机的基础上，烘干机的筒体2由铁磁性的材料制成，用于吸收电磁加热系统产生的能量，利用。
4、本发明利用第一导电滑环6、第二导电滑环7和控制柜8，使得加热导线线圈5跟随筒体2一同旋转，高温水汽出口9设有温度传感器，传感器与控制柜8连接，控制柜8采用PLC系统，方便控制加热设备工作或停止，便利控制干燥温度和时间。
5、本发明筒体2外包裹隔热棉4，隔热棉4外缠绕加热导线线圈5；筒体外直接包覆隔热棉，加热区热损失小。如上所述，即可较好实施本发明。

Claims (6)

1.一种电磁加热的旋转式矿砂烘干机，包括进料仓、筒体、出料仓和保温隔热层；筒体一端与进料仓连通，另一端与出料仓连通；其特征在于，所述筒体由铁磁性的材料制成；旋转式矿砂烘干机还包括电磁加热系统和热量回收利用系统，所述电磁加热系统包括加热导线线圈、第一导电滑环、第二导电滑环和电磁加热控制柜；筒体外包裹保温隔热层，保温隔热层外缠绕加热导线线圈，加热导线线圈的两端分别通过第一导电滑环与第二导电滑环连接到控制柜的输出电路的两极；
所述热量回收利用系统包括水汽出口、热交换器、引风机、高温水汽入口、低温水汽出口、冷空气入口和热空气出口；热交换器的水汽通道一端设有高温水汽入口，另一端设有低温水汽出口；热交换器的空气通道一端设有冷空气入口，另一端设有热空气出口；筒体上设有高温水汽出口，高温水汽出口通过管道连接热交换器的高温水汽入口；引风机设置在低温水汽出口；热交换器的热空气出口通过管道与出料仓连接；高温水汽出口设有温度传感器，传感器与控制柜连接。
2.根据权利要求1所述的电磁加热的旋转式矿砂烘干机，其特征在于，所述热交换器为水汽-空气热交换器。
3.根据权利要求1或2所述的电磁加热的旋转式矿砂烘干机，其特征在于，所述热交换器的水汽通道与空气通道通过金属管壁隔开。
4.根据权利要求1所述的电磁加热的旋转式矿砂烘干机，其特征在于，所述控制柜采用PLC系统。
5.根据权利要求1所述的电磁加热的旋转式矿砂烘干机，其特征在于，所述保温隔热层为隔热棉。
6.根据权利要求1所述的电磁加热的旋转式矿砂烘干机，其特征在于，所述高温水汽出口位于进料仓侧。
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