CN106152705A - 一种高效节能双层流化床干燥装置 - Google Patents

一种高效节能双层流化床干燥装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高效节能双层流化床干燥装置，包括壳体，所述壳体包括上腔体和下腔体；上腔体和下腔体通过上腔体多孔隔板分隔而成；所述上腔体包括上腔体多孔隔板、进料管、出气管、旋风分离器和电动机A；所述下腔体包括控制开关、进气管、流量控制阀、下腔体多孔隔板、出料管和电动机B；通过使用该高效节能双层流化床干燥装置，可以有效提高热能利用率，干燥效率好。

Description

一种高效节能双层流化床干燥装置
技术领域
本发明属于化工设备干燥器技术领域，尤其是涉及一种高效节能双层流化床干燥装置。
背景技术
流化床干燥器是一种有效加强多相物质间传热传质效率的热干燥设备，该干燥器是通过气体或液体通过其颗粒状固体层时使物料在悬浮状态下进行多相间物理化学反应的设备。与固定床干燥器相比，流化床干燥器因其床层具有较高的传热性能；返混程度高，混合能力强；可实现连续的输入输出物料；热量、温度易于控制等优点，使得流化床干燥器在石油、化工等领域有着广泛而成熟的应用。
由于流化床干燥器的返混现象较为严重，为提高反应效率，工业中大多采用双层或多层流化床，使得床体内的气体再分布，以减少气泡的影响，从而改善气固间的接触。但在现有技术中，双层流化床主要存在以下两个问题：一方面，热气流首先接触的床体部分风力较强、温度较高，较远位置床体受到的风力较弱、温度较低，使得物料在双层流化床内加热不均，从而影响床体的热能利用率，使物料干燥效果较差；另一方面，湿物料在流化床内容易粘结，湿热交换不均匀，影响流化床的干燥效率。
发明内容
本发明克服现有技术的不足，提供了一种热能利用效率高、干燥效果好的双层流化床干燥器。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种高效节能双层流化床干燥装置，包括壳体，所述壳体包括上腔体和下腔体；上腔体和下腔体通过上腔体多孔隔板分隔而成；
所述上腔体包括上腔体多孔隔板、进料管、出气管、旋风分离器和电动机A；所述上腔体多孔隔板设于上腔体和下腔体的连接处，上腔体多孔隔板由两片半圆形多孔隔板拼接而成，所述半圆形多孔隔板的圆弧边与壳体的内壁活动连接；电动机A与上腔体多孔隔板连接，用于控制上腔体多孔隔板的两片半圆形多孔隔板的开合；所述进料管设于上腔体多孔隔板上方，且上腔体多孔隔板与上腔体外壁固接；所述出气管的进气端穿过上腔体顶壁进入上腔体内，气管的进气端与旋风分离器连接，旋风分离器设于上腔体内；
所述下腔体包括控制开关、进气管、流量控制阀、下腔体多孔隔板、出料管和电动机B；所述出料管设于下腔体底部，所述控制开关设于出料管上；所述下腔体多孔隔板由两片半圆形多孔隔板拼接而成，所述半圆形多孔隔板的圆弧边与壳体的内壁活动连接；电动机B与下腔体多孔隔板连接，用于控制下腔体多孔隔板的两片半圆形多孔隔板的开合；所述进气管设于下腔体多孔隔板，且进气管与下腔体的外壁固接；所述流量控制阀设于进气管上。
进一步，所述下腔体多孔隔板与上腔体多孔隔板的开孔率均为15％～25％。
进一步，所述上腔体的上端直径大于上腔体的下端直径。
进一步，在所述下腔体多孔隔板与上腔体多孔隔板的上表面均设有布风管，所述布风管设于下腔体多孔隔板与上腔体多孔隔板的圆周上，所述布风管与下腔体多孔隔板与上腔体多孔隔板圆周上的孔相连通；所述布风管的数量至少为2个。
进一步，所述布风管包括进气段、过渡段和出气段，所述进气段与出气段均竖直设置，所述过渡段的两端连接进气段的出气端和出气段的进气端；所述过渡段水平设置，且过渡段的中心轴与下腔体多孔隔板与上腔体多孔隔板的半径重合。
进一步，任意相邻的两个布风管之间的距离相等。
进一步，所述出气段的出气端为喇叭口形状。
进一步，所示流量控制阀为手动式溢流调速阀。
进一步，通过进气管气体温度大于100℃，进入床体的气体流速为3～8m/s，相对湿度小于30％，压力为0～0.7MPa。
进一步，所述气体为锅炉废气、空气、氮气或电厂排烟的余热废气。
有益效果：
通过使用双层流化床干燥器，可以有效提高热能利用率，干燥效率好。本发明通过布风管与进气管进风方向的逆流有效避免了热气流在双层流化床内的温度差导致的受热不均问题，实现了热能的优化利用；本发明布风口上的通气孔沿轴线斜向下喷出的气流可以改善流场状况，布风均匀且避免死区产生，换热效率高，热量损失小；本发明结构简单，安装方便，易于维修，投资较少，改造方便。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为布风管的放大示意图；
图3为下腔体多孔隔板与上腔体多孔隔板的俯视示意图。
图中：1、壳体；2、控制开关；3、上腔体；4、下腔体；5、进气管；6、流量控制阀；7、下腔体多孔隔板；8、上腔体多孔隔板；9、出料管；10、进料管；11、出气管；12、旋风分离器；13、布风管；14、电动机A；15、电动机B；16、进气段；17、过渡段；18、出气段
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
如图1所示，一种高效节能双层流化床干燥装置，包括壳体1，所述壳体1包括上腔体3和下腔体4；上腔体3和下腔体4通过上腔体多孔隔板8分隔而成；
所述上腔体3包括上腔体多孔隔板8、进料管10、出气管11、旋风分离器12和电动机A14；所述上腔体多孔隔板8设于上腔体3和下腔体4的连接处，上腔体多孔隔板8由两片半圆形多孔隔板拼接而成，所述半圆形多孔隔板的圆弧边与壳体1的内壁活动连接，如图3所示；电动机A14与上腔体多孔隔板8连接，用于控制上腔体多孔隔板8的两片半圆形多孔隔板的开合，还可以控制开合的时间；所述进料管10设于上腔体多孔隔板8上方，且上腔体多孔隔板8与上腔体3外壁固接；所述出气管11的进气端穿过上腔体3顶壁进入上腔体3内，气管11的进气端与旋风分离器12连接，旋风分离器12设于上腔体3内；
所述下腔体4包括控制开关2、进气管5、流量控制阀6、下腔体多孔隔板7、出料管9和电动机B15；所述出料管9设于下腔体4底部，所述控制开关2设于出料管9上；所述下腔体多孔隔板7由两片半圆形多孔隔板拼接而成，所述半圆形多孔隔板的圆弧边与壳体1的内壁活动连接，如图3所示；电动机B15与下腔体多孔隔板7连接，用于控制下腔体多孔隔板7的两片半圆形多孔隔板的开合，还可以控制开合的时间；所述进气管5设于下腔体多孔隔板7，且进气管5与下腔体4的外壁固接；所述流量控制阀6设于进气管5上，流量控制阀6为手动式溢流调速阀。
所述下腔体多孔隔板7与上腔体多孔隔板8的开孔率均为15％～25％。
所述上腔体3的上端直径大于上腔体3的下端直径。
在所述下腔体多孔隔板7与上腔体多孔隔板8的上表面均设有布风管13，所述布风管13设于下腔体多孔隔板7与上腔体多孔隔板8的圆周上，所述布风管13与下腔体多孔隔板7与上腔体多孔隔板8圆周上的孔相连通；所述布风管13的数量至少为2个。
如图2所示，所述布风管13包括进气段16、过渡段17和出气段18，所述进气段16与出气段18均竖直设置，所述过渡段17的两端连接进气段16的出气端和出气段18的进气端；所述过渡段17水平设置，且过渡段17的中心轴与下腔体多孔隔板7与上腔体多孔隔板8的半径重合，即过渡段17的中心轴指向下腔体多孔隔板7与上腔体多孔隔板8的圆心，布风管13此种结构可以确保物料在布风管13与多孔隔板喷射出的风的作用下不相互扰流并向出料口方向定向移动。
任意相邻的两个布风管13之间的距离相等。
所述出气段18的出气端为喇叭口形状，该形状可以扩大从布风管13排出的气体的范围。
通过进气管5气体温度大于100℃，进入床体的气体流速为3～8m/s，相对湿度小于30％，压力为0～0.7MPa。
所述气体为锅炉废气、空气、氮气或电厂排烟的余热废气。
干热气体通过进气管5进入流化床壳体1内，干热气体的流量通过进气管道5上的流量控制阀6控制，干热气体依次通过下腔体多孔隔板7和上腔体多孔隔板8及其上的布风管13后，经旋风分离器12过滤后从出气管11排出床体。物料自进料管10进入上腔体3后，在上腔体多孔隔板8上受到从进气管5进入的干热气体向上的风力和布风管13喷出的向下的风力作用，物料在上腔体3水分较少时，可通过电动机A14控制上腔体多孔隔板8开启直接进入下腔体4，物料在下腔体4经过下腔体多孔隔板7与干热气体热交换和与布风管13中向下排出的干热气体热交换后水分进一步减少，可通过电动机B15控制下腔体多孔隔板7开启，下腔体多孔隔板7开启后控制开关2打开，物料自出料管9排出床体。本发明提高床体内的热能利用效率，大大提高干热气体的利用率。

Claims (10)

1.一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)包括上腔体(3)和下腔体(4)；上腔体(3)和下腔体(4)通过上腔体多孔隔板(8)分隔而成；
所述上腔体(3)包括上腔体多孔隔板(8)、进料管(10)、出气管(11)、旋风分离器(12)和电动机A(14)；所述上腔体多孔隔板(8)设于上腔体(3)和下腔体(4)的连接处，上腔体多孔隔板(8)由两片半圆形多孔隔板拼接而成，所述半圆形多孔隔板的圆弧边与壳体(1)的内壁活动连接；电动机A(14)与上腔体多孔隔板(8)连接，用于控制上腔体多孔隔板(8)的两片半圆形多孔隔板的开合；所述进料管(10)设于上腔体多孔隔板(8)上方，且上腔体多孔隔板(8)与上腔体(3)外壁固接；所述出气管(11)的进气端穿过上腔体(3)顶壁进入上腔体(3)内，气管(11)的进气端与旋风分离器(12)连接，旋风分离器(12)设于上腔体(3)内；
所述下腔体(4)包括控制开关(2)、进气管(5)、流量控制阀(6)、下腔体多孔隔板(7)、出料管(9)和电动机B(15)；所述出料管(9)设于下腔体(4)底部，所述控制开关(2)设于出料管(9)上；所述下腔体多孔隔板(7)由两片半圆形多孔隔板拼接而成，所述半圆形多孔隔板的圆弧边与壳体(1)的内壁活动连接；电动机B(15)与下腔体多孔隔板(7)连接，用于控制下腔体多孔隔板(7)的两片半圆形多孔隔板的开合；所述进气管(5)设于下腔体多孔隔板(7)，且进气管(5)与下腔体(4)的外壁固接；所述流量控制阀(6)设于进气管(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，所述下腔体多孔隔板(7)与上腔体多孔隔板(8)的开孔率均为15％～25％。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，所述上腔体(3)的上端直径大于上腔体(3)的下端直径。
4.根据权利要求1所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，在所述下腔体多孔隔板(7)与上腔体多孔隔板(8)的上表面均设有布风管(13)，所述布风管(13)设于下腔体多孔隔板(7)与上腔体多孔隔板(8)的圆周上，所述布风管(13)与下腔体多孔隔板(7)与上腔体多孔隔板(8)圆周上的孔相连通；所述布风管(13)的数量至少为2个。
5.根据权利要求4所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，所述布风管(13)包括进气段(16)、过渡段(17)和出气段(18)，所述进气段(16)与出气段(18)均竖直设置，所述过渡段(17)的两端连接进气段(16)的出气端和出气段(18)的进气端；所述过渡段(17)水平设置，且过渡段(17)的中心轴与下腔体多孔隔板(7)与上腔体多孔隔板(8)的半径重合。
6.根据权利要求4所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，任意相邻的两个布风管(13)之间的距离相等。
7.根据权利要求1所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，所述出气段(18)的出气端为喇叭口形状。
8.根据权利要求1所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，所示流量控制阀(6)为手动式溢流调速阀。
9.根据权利要求1所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，通过进气管(5)气体温度大于100℃，进入床体的气体流速为3～8m/s，相对湿度小于30％，压力为0～0.7MPa。
10.根据权利要求9所述的一种高效节能双层流化床干燥装置，其特征在于，所述气体为锅炉废气、空气、氮气或电厂排烟的余热废气。
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