CN106959000A - 一种颗粒物料表面干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种颗粒物料表面干燥装置，包括壳体、螺旋翻料机构、料槽和干燥机构；所述螺旋翻料机构、料槽和干燥机构均设置在壳体内；所述壳体上设有进料口，进料口将物料输送至料槽内；所述螺旋翻料机构位于料槽内，并在外部驱动电机的作用下在料槽内旋转翻转物料；所述料槽下方还设有出料口；所述干燥机构包括气膜、电热元件和抽风机构；抽风机构与外部驱动机构连接，壳体内空气在抽风机构在作用下在气膜、电热元件、料槽和抽风机构之间循环流动；通过干燥设备的巧妙设计和干燥控制系统的合理设置，利用热空气的不断循环对颗粒物料表面进行干燥，能量利用率高，且避免了对环境的污染现象，整个干燥设备结构简单，使用操作便捷。
Description
技术领域
本发明涉及干燥设备技术领域，尤其是一种针对颗粒物料表面的干燥装置。
背景技术
颗粒物料的表面干燥方式主要有回转窑干燥、热风对流干燥、流化床干燥、红外干燥和微波干燥等。热风对流干燥通常采用燃油和燃气产生的热能，利用颗粒物料表面与热空气相接触时，热空气将热能传至颗粒物料表面表面，由表面传递至物料的内部。颗粒物料表面中的水分由物料表面通过气膜扩散到热空气中。热风气体流速大，气流干燥管磨损严重；热风温度过高、热效率低，且多采用重油为燃料，燃烧产生的碳氧化合物、硫化物和多环芳烃等污染物，易造成环境污染；干燥室出来的热湿空气全部直接排入大气，然排放的热湿空气含有大量的显热及潜热，导致干燥设备的能量利用效率很低。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种颗粒物料表面干燥装置及其控制系统，通过干燥设备的巧妙设计和干燥控制系统的合理设置，使得本发明的颗粒物料表面干燥装置干燥效果良好，干燥架不易受到热空气的损坏，干燥架使用寿命长，通过利用热空气的不断循环对颗粒物料表面进行干燥，能量利用率高，且避免了对环境的污染现象，整个干燥设备结构简单，使用操作便捷，大大缩短了颗粒物料的干燥周期，干燥效率高。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种颗粒物料表面干燥装置，包括壳体、螺旋翻料机构、料槽和干燥机构；所述螺旋翻料机构、料槽和干燥机构均设置在壳体内；所述壳体上设有进料口，进料口将物料输送至料槽内；所述螺旋搅拌机构位于料槽内，并在外部驱动电机的作用下在料槽内旋转翻转物料；所述料槽下方还设有出料口；所述干燥机构包括气膜、电热元件和抽风机构；所述气膜和电热元件分别位于抽风机构的出风侧和进风侧，抽风机构与外部驱动机构连接，壳体内空气在抽风机构在作用下在气膜、电热元件、料槽和抽风机构之间循环流动；物料通过进料口进入干燥装置的料槽内，在螺旋翻料机构的作用下进行翻搅，增加热空气与颗粒物料表面的接触面积，充分的带走物料表面水分，水分在抽风机构带动的气流下通过气模扩散到热空气中，颗粒物料表面的水分随着气流快速流失，从而实现良好干燥效果，本发明的干燥装置结构简单，能量利用率高，且避免采用燃料来进行干燥造成的环境污染，其使用成本低，由于螺旋翻料机构的设置可实现颗粒大量、快速的干燥，大大缩减了颗粒物料的干燥周期，提高了干燥效率。
本发明进一步设置为：所述螺旋翻料机构包括螺旋片和螺旋槽口；所述螺旋片与转轴连接一体连接，转轴两端通过连接轴承架设在壳体上；所述转轴与外部驱动电机连接；所述螺旋片上开设有螺旋槽口；所述螺旋槽口呈与螺旋片对应的螺旋弧线状设置；螺旋槽口使得颗粒物料在螺旋翻料机构的螺旋片的不断转动下可部分穿过螺旋槽口进行分离且不断循环的多次搅动，使得颗粒物料翻搅更加均匀充分，避免了大量的颗粒物料相互堆积接触，使得其表面与热空气充分接触带走表面水分从而达到干燥目的，也避免了颗粒物料还未干燥彻底便过快的进入出料口以及过多颗粒物料导致螺旋翻料机构卡机的问题发生，保证了设备的工作稳定性。
本发明进一步设置为：所述料槽由弧形槽、竖直槽壁组成；所述弧形槽的两侧槽口上连接有竖直槽壁，弧形槽和竖直槽壁将螺旋翻料机构呈半包围结构围设在其内；所述弧形槽的直径大于螺旋片的最大直径；料槽的结构设置保证了物料在翻搅过程中不会飞溅出去，造成物料的浪费。
本发明进一步设置为：所述竖直槽壁上均布有若干挡风板；所述挡风板位于相邻螺旋片之间并与螺旋片呈交错设置；挡风板的设置，顾名思义是为了阻挡热风过快的被抽风机构循环，使得热风在螺旋翻料机构内停留的时间增长，从而保证热风气流能与颗粒物料具有充分的接触时间，并与料槽底部的颗粒物料也能完全作用，保证物料的干燥效果，提高热源的利用率。
本发明进一步设置为：所述挡风板的高度小于或等于竖直槽壁的高度；所述挡风板与竖直槽壁之间的连接夹角为70°-90°；挡风板安装的角度一定程度上决定了热空气在螺旋翻料机构内的循环轨迹和停留时间，助于热空气对物料的干燥作用效果。
本发明进一步设置为：所述壳体还设有支撑板一和支撑板二；所述支撑板一与支撑板二呈“T”字形连接在壳体内；所述支撑板一竖直设置壳体内，支撑板一将螺旋翻料机构与抽风机构分割在其两侧；所述支撑板二横向设置在壳体内，气膜和电热元件均设置在支撑板二上，气膜靠抽风机构一侧设置，电热元件靠螺旋翻料机构一侧设置；所述支撑板二下方与支撑板一连接，支撑板一、支撑板二与壳体形成一个封闭腔，抽风机构位于该封闭腔内；所述支撑板一上设有抽风网孔；所述抽风网孔与抽风机构的的进风口大小一致并相对连接；所述支撑板二上设有出风网孔；所述出风网孔位于抽风机构的上方；壳体内空气在抽风机构的作用下沿其既定的流动流道在壳体内形成环形循环流动，不断循环利用热空气，提高了热能的利用率的同时，保证了颗粒物料的干燥效果，其结构简单，使用操作便捷。
本发明进一步设置为：所述螺旋翻料机构倾斜设置在壳体内，螺旋翻料机构的转轴一端与壳体连接，另一端与支撑板一连接，转轴与壳体的连接高度小于转轴与支撑板一的连接高度；所述螺旋翻料机构的倾斜角度为0°-30°；螺旋翻料机构的倾斜设置与挡风板的作用相辅相成，螺旋翻料机构的倾斜设置使得物料在料槽内停留的时间足够充分，与热空气保持足够的充分接触时间，相互相成，保证了良好的干燥效果，提高了设备和能源的利用率，节约了能耗，其结构简单，功能性好。
本发明进一步设置为：所述抽风机构通过传动轴与驱动电机连接；所述驱动电机的输出端还与变速箱连接，变速箱的输出端通过带传动与抽风机构的传动轴连接；驱动传动装置驱动抽风机构动作，保证壳体内空气循环流动的稳定性。
一种颗粒物料表面干燥装置的控制系统，包括温度传感器、湿度传感器、气流传感器、转速检测器和控制器；所述电热元件、抽风机构、温度传感器、湿度传感器、转速检测器均与控制器电性连接；所述温度传感器、湿度传感器和气流传感器均设置在壳体内；所述转速检测器设置在螺旋翻料机构上；所述控制器还与外部驱动机构连接。
进一步，颗粒物料表面干燥装置的控制系统的控制方法为：温度传感器检测壳体内空气温度值t1并传送信号至控制器，湿度传感器检测壳体内空气湿度值pw1并传送信号至控制器,气流传感器检测壳体内空气流速sq1并传送信号至控制器，转速检测器检测螺旋翻料机构的旋转速度v并传送信号至控制器，控制器接收上述信号并与初始温度t0、湿度pw0进行比较；当t1>t0=700℃，控制器控制电热元件，降低热能，并控制抽风机构加大抽风速度提高空气流速，使得8m/s<sq1<12m/s，根据转速检测器测得的转速调控螺旋翻料机构的转动速度，加快螺旋翻料机构的转动速度；相反，当t1<t0=700℃，控制器控制电热元件发热做功，并控制抽风机降低抽风速度减小空气流速,使得5m/s<sq1<8m/s，根据转速检测器测得的转速调控螺旋翻料机构的转动速度，降低螺旋翻料机构的转动速度；上述调控直至pw1=pw0=5%为12%时，控制器便维持当前参数状态进行正常干燥，并实时重复上述控制过程，维持稳定的干燥条件；控制系统及其相应的控制过程在控制参数设置的前提下，使得颗粒物料按照其较佳的干燥条件实现良好的干燥效果，保证干燥工序的稳定性，达到良好的干燥效果，并使得颗粒物料的干燥效率较高，且将控制系统与干燥设备的合理结合使用，使得干燥设备实时控制并调节，保证了干燥环境的优良性、灵活可调性和稳定性，该系统结构简单，控制方便，结合本发明的干燥装置使得对于本发明的装置气到如虎添翼的作用，具有良好的实用性，适合推广应用。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、结构简单，制作成本低，使用方便；
2、通过螺旋翻料机构的结构设置，使得物料能在干燥过程中充分搅拌，物料表面能与热空气进行充分的接触干燥，使得物料干燥效果好，干燥效率高；
3、将螺旋翻料机构与料槽结合，能对颗粒物料进行大批量干燥，提高了产品的上场效率；
4、螺旋片上设有螺旋形槽口，不仅使得物料翻搅更加充分，还能避免颗粒物料堆积导致的卡机等现象发生，保证了干燥设备的正常工作的同时还有限的避免螺旋翻料机构由于卡料导致的设备损坏的问发生；
5、将控制系统与干燥设备的合理结合使用，对温度、湿度等参数实时监控，并实时调控，提高了干燥效率和设备的利用率，大大缩短了干燥时间；
6、环境污染小，具有良好的实用性，适合推广应用。
附图说明
图1是本发明的颗粒物料表面干燥装置的内部结构示意图；
图2是本发明的颗粒物料表面干燥装置螺旋搅拌机构的侧视图；
图中标记：1为壳体，2为进料口，3为螺旋翻料机构，31为螺旋片，32为螺旋槽口，4为转轴，5为连接轴承，6为料槽，61为弧形槽，62为槽壁，63为挡风板，7为出料口，8为支撑板一，9为抽风网孔，10为抽风机构，11为支架，12为传送带，13为联轴器，14为驱动电机，15为变速箱，16为支撑板二，17为出风网孔，18为气膜，19为电热元件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如说明各附图所示，一种颗粒物料表面干燥装置，包括壳体1、螺旋翻料机构、料槽6和干燥机构；螺旋翻料机构、料槽6和干燥机构均设置在壳体1内；壳体1上设有进料口2，进料口2将物料输送至料槽6内；螺旋搅拌机构位于料槽6内，并在外部驱动驱动电机14的作用下在料槽6内旋转翻转物料；料槽6下方还设有出料口7；干燥机构包括气膜18、电热元件19和抽风机构10；气膜18和电热元件19分别位于抽风机构10的出风侧和进风侧，抽风机构10与外部驱动机构连接，壳体1内空气在抽风机构10在作用下在气膜18、电热元件19、料槽6和抽风机构10之间循环流动。螺旋翻料机构包括螺旋片31和螺旋槽口32；螺旋片31与转轴4连接一体连接，转轴4两端通过连接轴承5架设在壳体1上；转轴4与外部驱动驱动电机14连接；螺旋片31上开设有螺旋槽口32；螺旋槽口32呈与螺旋片31对应的螺旋弧线状设置。料槽6由弧形槽61、竖直槽壁62组成；弧形槽61的两侧槽口上连接有竖直槽壁62，弧形槽61和竖直槽壁62将螺旋翻料机构呈半包围结构围设在其内；弧形槽61的直径大于螺旋片31的最大直径。竖直槽壁62上均布有若干挡风板63；挡风板63位于相邻螺旋片31之间并与螺旋片31呈交错设置。挡风板63的高度小于或等于竖直槽壁62的高度；挡风板63与竖直槽壁62之间的连接夹角为70°-90°。壳体1还设有支撑板一8和支撑板二16；支撑板一8与支撑板二16呈“T”字形连接在壳体1内；支撑板一8竖直设置壳体1内，支撑板一8将螺旋翻料机构3与抽风机构10分割在其两侧；支撑板二16横向设置在壳体1内，气膜18和电热元件19均设置在支撑板二16上，气膜18靠抽风机构10一侧设置，电热元件19靠螺旋翻料机构3一侧设置；支撑板二16下方与支撑板一8连接，支撑板一8、支撑板二16与壳体1形成一个封闭腔，抽风机构10位于该封闭腔内；支撑板一8上设有抽风网孔9；抽风网孔9与抽风机构10的的进风口大小一致并相对连接；支撑板二16上设有出风网孔17；出风网孔17位于抽风机构10的上方。螺旋翻料机构3倾斜设置在壳体1内，螺旋翻料机构3的转轴4一端与壳体1连接，另一端与支撑板一8连接，转轴4与壳体1的连接高度小于转轴4与支撑板一8的连接高度；螺旋翻料机构的倾斜角度为0°-30°。抽风机构10通过传动轴与驱动驱动电机14连接；驱动驱动电机14的输出端还与变速箱15连接，变速箱15的输出端通过带传动与抽风机构10的传动轴连接。
实施例2
如说明书各附图所示，一种颗粒物料表面干燥装置，包括壳体1、螺旋翻料机构、料槽6和干燥机构；螺旋翻料机构、料槽6和干燥机构均设置在壳体1内；壳体1上设有进料口2，进料口2将物料输送至料槽6内；螺旋搅拌机构位于料槽6内，并在外部驱动驱动电机14的作用下在料槽6内旋转翻转物料；料槽6下方还设有出料口7；干燥机构包括气膜18、电热元件19和抽风机构10；气膜18和电热元件19分别位于抽风机构10的出风侧和进风侧，抽风机构10与外部驱动机构连接，壳体1内空气在抽风机构10在作用下在气膜18、电热元件19、料槽6和抽风机构10之间循环流动。螺旋翻料机构包括螺旋片31和螺旋槽口32；螺旋片31与转轴4连接一体连接，转轴4两端通过连接轴承5架设在壳体1上；转轴4与外部驱动驱动电机14连接；螺旋片31上开设有螺旋槽口32；螺旋槽口32呈与螺旋片31对应的螺旋弧线状设置。料槽6由弧形槽61、竖直槽壁62组成；弧形槽61的两侧槽口上连接有竖直槽壁62，弧形槽61和竖直槽壁62将螺旋翻料机构呈半包围结构围设在其内；弧形槽61的直径大于螺旋片31的最大直径。竖直槽壁62上均布有若干挡风板63；挡风板63位于相邻螺旋片31之间并与螺旋片31呈交错设置。挡风板63的高度小于或等于竖直槽壁62的高度；挡风板63与竖直槽壁62之间的连接夹角为90°。壳体1还设有支撑板一8和支撑板二16；支撑板一8与支撑板二16呈“T”字形连接在壳体1内；支撑板一8竖直设置壳体1内，支撑板一8将螺旋翻料机构3与抽风机构10分割在其两侧；支撑板二16横向设置在壳体1内，气膜18和电热元件19均设置在支撑板二16上，气膜18靠抽风机构10一侧设置，电热元件19靠螺旋翻料机构3一侧设置；支撑板二16下方与支撑板一8连接，支撑板一8、支撑板二16与壳体1形成一个封闭腔，抽风机构10位于该封闭腔内；支撑板一8上设有抽风网孔9；抽风网孔9与抽风机构10的的进风口大小一致并相对连接；支撑板二16上设有出风网孔17；出风网孔17位于抽风机构10的上方。螺旋翻料机构3倾斜设置在壳体1内，螺旋翻料机构3的转轴4一端与壳体1连接，另一端与支撑板一8连接，转轴4与壳体1的连接高度小于转轴4与支撑板一8的连接高度；螺旋翻料机构的倾斜角度为15°。抽风机构10通过传动轴与驱动驱动电机14连接；驱动驱动电机14的输出端还与变速箱15连接，变速箱15的输出端通过带传动与抽风机构10的传动轴连接。
实施例3
一种基于上述的颗粒物料表面干燥装置的控制系统，包括温度传感器、湿度传感器、气流传感器、转速检测器和控制器；电热元件19、抽风机构10、温度传感器、湿度传感器、转速检测器均与控制器电性连接；温度传感器、湿度传感器和气流传感器均设置在壳体1内；转速检测器设置在螺旋翻料机构3上；控制器还与外部驱动机构连接。
该控制系统的具体控制方法为：温度传感器检测壳体1内空气温度值t1并传送信号至控制器，湿度传感器检测壳体1内空气湿度值pw1并传送信号至控制器,气流传感器检测壳体1内空气流速sq1并传送信号至控制器，转速检测器检测螺旋翻料机构3的旋转速度v并传送信号至控制器，控制器接收上述信号并与初始温度t0、湿度pw0进行比较；当t1>t0=700℃，控制器控制电热元件19，降低热能，并控制抽风机构10加大抽风速度提高空气流速，使得8m/s<sq1<12m/s，根据转速检测器测得的转速调控螺旋翻料机构3的转动速度，加快螺旋翻料机构3的转动速度；相反，当t1<t0=700℃，控制器控制电热元件19发热做功，并控制抽风机降低抽风速度减小空气流速,使得5m/s<sq1<8m/s，根据转速检测器测得的转速调控螺旋翻料机构3的转动速度，降低螺旋翻料机构3的转动速度；上述调控直至pw1=pw0=5%为12%时，控制器便维持当前参数状态进行正常干燥，并实时重复上述控制过程，维持稳定的干燥条件。
显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，包括壳体（1）、螺旋翻料机构、料槽（6）和干燥机构；所述螺旋翻料机构、料槽（6）和干燥机构均设置在壳体（1）内；所述壳体（1）上设有进料口（2），进料口（2）将物料输送至料槽（6）内；所述螺旋翻料机构位于料槽（6）内，并在外部驱动驱动电机（14）的作用下在料槽（6）内旋转翻转物料；所述料槽（6）下方还设有出料口（7）；所述干燥机构包括气膜（18）、电热元件（19）和抽风机构（10）；所述气膜（18）和电热元件（19）分别位于抽风机构（10）的出风侧和进风侧，抽风机构（10）与外部驱动机构连接，壳体（1）内空气在抽风机构（10）在作用下在气膜（18）、电热元件（19）、料槽（6）和抽风机构（10）之间循环流动。
2.按照权利要求1所述的颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，所述螺旋翻料机构包括螺旋片（31）和螺旋槽口（32）；所述螺旋片（31）与转轴（4）连接一体连接，转轴（4）两端通过连接轴承（5）架设在壳体（1）上；所述转轴（4）与外部驱动驱动电机（14）连接；所述螺旋片（31）上开设有螺旋槽口（32）；所述螺旋槽口（32）呈与螺旋片（31）对应的螺旋弧线状设置。
3.按照权利要求2所述的颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，所述料槽（6）由弧形槽（61）、竖直槽壁（62）组成；所述弧形槽（61）的两侧槽口上连接有竖直槽壁（62），弧形槽（61）和竖直槽壁（62）将螺旋翻料机构呈半包围结构围设在其内；所述弧形槽（61）的直径大于螺旋片（31）的最大直径。
4.按照权利要求3所述的颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，所述竖直槽壁（62）上均布有若干挡风板（63）；所述挡风板（63）位于相邻螺旋片（31）之间并与螺旋片（31）呈交错设置。
5.按照权利要求4所述的颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，所述挡风板（63）的高度小于或等于竖直槽壁（62）的高度；所述挡风板（63）与竖直槽壁（62）之间的连接夹角为70°-90°。
6.按照权利要求1或2或3或4或5所述的颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，所述壳体（1）还设有支撑板一（8）和支撑板二（16）；所述支撑板一（8）与支撑板二（16）呈“T”字形连接在壳体（1）内；所述支撑板一（8）竖直设置壳体（1）内，支撑板一（8）将螺旋翻料机构（3）与抽风机构（10）分割在其两侧；所述支撑板二（16）横向设置在壳体（1）内，气膜（18）和电热元件（19）均设置在支撑板二（16）上，气膜（18）靠抽风机构（10）一侧设置，电热元件（19）靠螺旋翻料机构（3）一侧设置；所述支撑板二（16）下方与支撑板一（8）连接，支撑板一（8）、支撑板二（16）与壳体（1）形成一个封闭腔，抽风机构（10）位于该封闭腔内；所述支撑板一（8）上设有抽风网孔（9）；所述抽风网孔（9）与抽风机构（10）的的进风口大小一致并相对连接；所述支撑板二（16）上设有出风网孔（17）；所述出风网孔（17）位于抽风机构（10）的上方。
7.按照权利要求6所述的颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，所述螺旋翻料机构（3）倾斜设置在壳体（1）内，螺旋翻料机构（3）的转轴（4）一端与壳体（1）连接，另一端与支撑板一（8）连接，转轴（4）与壳体（1）的连接高度小于转轴（4）与支撑板一（8）的连接高度；所述螺旋翻料机构的倾斜角度为0°-30°。
8.按照权利要求6所述的颗粒物料表面干燥装置，其特征在于，所述抽风机构（10）通过传动轴与驱动驱动电机（14）连接；所述驱动驱动电机（14）的输出端还与变速箱（15）连接，变速箱（15）的输出端通过带传动与抽风机构（10）的传动轴连接。
9.一种按照权利要求1-8中任一项所述的颗粒物料表面干燥装置的控制系统，其特征在于，包括温度传感器、湿度传感器、气流传感器、转速检测器和控制器；所述电热元件（19）、抽风机构（10）、温度传感器、湿度传感器、转速检测器均与控制器电性连接；所述温度传感器、湿度传感器和气流传感器均设置在壳体（1）内；所述转速检测器设置在螺旋翻料机构（3）上；所述控制器还与外部驱动机构连接。
10.如权利要求9所述颗粒物料表面干燥装置的控制系统，其特征在于，其控制方法为：温度传感器检测壳体（1）内空气温度值t1并传送信号至控制器，湿度传感器检测壳体（1）内空气湿度值pw1并传送信号至控制器,气流传感器检测壳体（1）内空气流速sq1并传送信号至控制器，转速检测器检测螺旋翻料机构（3）的旋转速度v并传送信号至控制器，控制器接收上述信号并与初始温度t0、湿度pw0进行比较；当t1>t0=700℃，控制器控制电热元件（19），降低热能，并控制抽风机构（10）加大抽风速度提高空气流速，使得8m/s<sq1<12m/s，根据转速检测器测得的转速调控螺旋翻料机构（3）的转动速度，加快螺旋翻料机构（3）的转动速度；相反，当t1<t0=700℃，控制器控制电热元件（19）发热做功，并控制抽风机降低抽风速度减小空气流速,使得5m/s<sq1<8m/s，根据转速检测器测得的转速调控螺旋翻料机构（3）的转动速度，降低螺旋翻料机构（3）的转动速度；上述调控直至pw1=pw0=5%为12%时，控制器便维持当前参数状态进行正常干燥，并实时重复上述控制过程，维持稳定的干燥条件。
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