CN107490279A - 一种用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置 - Google Patents

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楼琦
赵江
郑向阳
谢耀聪
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Abstract

本发明涉及一种用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，包括干燥室，所述干燥室上端焊接平底封头，所述平底封头中部密封转动连接驱动轴，驱动轴上位于干燥室内连接二叶斜浆式搅拌桨和双螺旋带式搅拌器，驱动轴另一端连接电机，所述干燥室侧壁内设置导热油通道，导热油通道与侧壁外侧的导热油进口和导热油出口连接，所述干燥室分为法兰连接的第一干燥室和第二干燥室，所述第二干燥室底部设置出料口，平底封头上设置进料口和排气口，所述用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置干燥耗能低，干燥效果好。

Description

一种用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置
技术领域
本发明涉及一种干燥设备，尤其涉及一种用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置。
背景技术
热敏性物料，由于其遇热极易发生分解、聚合、氧化等变质反应，会造成经济上重大损失，因此工业上大多采用抽真空降低分水沸点的方式干燥热敏性物料，来干燥热敏性物料；现有的真空干燥设备主要包括箱式真空干燥和真空转鼓干燥；其中，箱式真空干燥设备加热干燥的时候，物料处于静止状态，存在物料受热不均、干燥效率低、设备庞大等缺点；真空转鼓干燥如申请号为201410600433.0公开所示，干燥时通过转鼓转动引起物料翻滚，同时加热干燥，虽然缓解了受热不均的问题，但是使用转鼓转动存在能耗大、经济成本高等缺点，而且转鼓工作时有一部分壁面无法与物料接触，有效受热面积低。申请号为200810163941.1公开的一种复合式真空干燥器，在真空刮板干燥部分，物料只通过夹套的内筒壁面进行热交换，导致中部和外部受热不均，采用垂直耙式干燥器的设计导致物料无法进行全料混合，存在干燥不均匀等缺点。
发明内容
本申请人针对以上缺点，进行了研究改进，提供一种用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，包括干燥室，所述干燥室上端焊接平底封头，所述平底封头中部密封转动连接驱动轴，驱动轴上位于干燥室内连接二叶斜浆式搅拌桨和双螺旋带式搅拌器，驱动轴另一端连接电机，所述干燥室侧壁内设置导热油通道，导热油通道与侧壁外侧的导热油进口和导热油出口连接，所述干燥室分为法兰连接的第一干燥室和第二干燥室，所述第二干燥室底部设置出料口，平底封头上设置进料口和排气口。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述驱动轴沿轴向依次分布若干二叶斜浆式搅拌桨，所述相邻两个二叶斜浆式搅拌桨垂直布置。
所述驱动轴上端的两组二叶斜浆式搅拌桨与水平方向的夹角为30°，下端的四组二叶斜浆式搅拌桨的搅拌桨叶面与水平方向的夹角为150°。
所述二叶斜浆式搅拌桨远离驱动轴一端为圆弧面，所述圆弧面半径r与第一干燥室内径R相比小0.1mm～0.2mm。
所述第二干燥室下部分为中空圆台状，所述第二干燥室侧壁的倾斜角度和双螺旋带式搅拌器的螺旋角度均为21°，且所述双螺旋带式搅拌器与第二干燥室侧壁的最小间距范围为0.1mm～0.2mm，所述双螺旋带式搅拌器的螺距为第二干燥室中空圆台部分高度的七分之三。
所述第一干燥室内设置有若干U型导热管，所述U型导热管采用交错梯形安装固定在第一干燥室内，所述U型导热管与相邻二叶斜浆式搅拌桨之间的间隙为4mm-5mm。
所述排气口后端依次连接冷凝罐和真空泵。
本发明的有益效果如下：1)本发明设计组合二叶斜桨式搅拌桨和双螺旋式锥形搅拌器相结合的搅拌器，可以使装置结构紧凑、合理、操作方便；2) 在第一干燥室内，旋转轴上端的两组二叶斜浆式搅拌桨与下端四组的二叶斜浆式搅拌桨方向相反，下端的四组二叶斜浆式搅拌桨转动时，含湿量大的物料在离心力作用下向圆筒边缘移动，同时在搅拌桨作用下向上运动，当运动至上方的两组二叶斜浆式搅拌桨时，由于搅拌桨旋转方向相反，物料开始慢慢向中部聚拢，在重力和搅拌桨联合作用下开始向下运动，向下运动时含湿量大的物料继续在离心力作用下移动至圆筒边缘重复上述干燥过程，含湿量小的物料进入第二干燥室；3)在第二干燥室内，采用螺旋式搅拌的方式带动物料旋转，旋转时含湿量较大的物料会向第二干燥室内壁运动，同时随着螺旋式搅拌桨转动向上运动进入第一干燥室；同时由于湿物料向边缘运动，使得从第一干燥室进入第二干燥室的物料继续向下运动，到达第二干燥室底部后继续沿着内壁向上运动，最终实现物料全料混合，达到均匀干燥的目的；4)由于旋转轴转速相同，在第二干燥室半径越小的地方提供的离心力越大，所以在干燥后期，采用螺旋式搅拌桨可以更好地将第一干燥室不能运动到圆筒边缘的湿物料离心至内壁进行干燥，实现充分干燥物料的目的；5)U型导热管交叉梯形安装在第一干燥室内，可以弥补第一干燥室内径太大而导致中间加热不足的缺陷，可增加受热面积，保证物料受热均匀，干燥效率高。
附图说明
图1为本发明提供的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置的结构示意图。
图2为本发明提供的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置驱动轴上二叶斜浆式搅拌桨和双螺旋带式搅拌器的安装示意图。
图3为本发明提供的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置第一干燥室内部俯视图。
图4为本发明提供的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置干燥室的剖视图。
图中1、平底封头；101、进料口；102、排气口；103、冷凝罐；104、真空泵；2、驱动轴；3、二叶斜浆式搅拌桨；31、圆弧面；4、双螺旋带式搅拌器；5、电机；6、导热油通道；61、导热油进口；62、导热油出口；7、第一干燥室；8、第二干燥室；81、出料口；9、U型导热管。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1至图4所示，本实施例的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，包括干燥室，干燥室上端焊接平底封头1，平底封头1中部密封转动连接驱动轴2，驱动轴2上位于干燥室内连接二叶斜浆式搅拌桨3和双螺旋带式搅拌器 4，驱动轴2另一端连接电机5，干燥室侧壁内设置导热油通道6，导热油通道 6与侧壁外侧的导热油进口61和导热油出口62连接，干燥室分为法兰连接的第一干燥室7和第二干燥室8，第二干燥室8底部设置出料口81，平底封头1 上设置进料口101和排气口102，排气口102后端依次连接冷凝罐103和真空泵104。
驱动轴2沿轴向依次分布六组二叶斜浆式搅拌桨3，二叶斜浆式搅拌桨3 搅拌桨长度和宽度比为2:1，相邻两个二叶斜浆式搅拌桨3垂直布置，驱动轴 2上端的两组二叶斜浆式搅拌桨3的搅拌桨叶面与水平方向的夹角为150°，可以减小搅拌桨与物料之间的摩擦，并使得物料可以充分搅拌，下端的四组二叶斜浆式搅拌桨3的搅拌桨叶面与水平方向的夹角为30°，上端两组二叶斜浆式搅拌桨3旋转方向相同，可驱动物料向下运动，而下端四组二叶斜浆式搅拌桨3旋转带动物料向上运动，使得物料在第一干燥室7里循环翻转，达到旋流效果，二叶斜浆式搅拌桨3远离驱动轴2一端为圆弧面31，圆弧面31半径r 与第一干燥室7内径R相比小0.1mm～0.2mm，可以更好地刮落粘附在干燥室内壁上的物料，间接减小了壁厚，提高传热效率。
第二干燥室8下部分为中空圆台状，第二干燥室8侧壁的倾斜角度和双螺旋带式搅拌器4的螺旋角度均为21°，且双螺旋带式搅拌器4与第二干燥室8 侧壁的最小间距范围为0.1mm～0.2mm，双螺旋带式搅拌器4的螺距为第二干燥室8中空圆台部分高度的七分之三，使得物料在第二干燥室8里循环翻转，达到旋流效果，并可以刮落粘附在第二干燥室8内壁上的物料，间接减小了壁厚，提高传热效率。
第一干燥室7内设置有六个U型导热管9，U型导热管9采用交错梯形安装固定在第一干燥室7内，U型导热管9与相邻二叶斜浆式搅拌桨3之间的间隙为4mm-5mm，进一步增大了物料和导热油之间的传热面积，确保受热均匀。
所述用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置使用时，导热油从导热油进口61进入导热油通道6，最后从导热油出口62排出，热敏性物料从进料口101 送入第一干燥室7，电机5带动驱动轴2转动，驱动轴2带动二叶斜浆式搅拌桨3和双螺旋带式搅拌器4，通过二叶斜浆式搅拌桨3带动物料在第一干燥室 7内运动与导热油换热，进行干燥处理，同时物料在第二干燥室8内，通过双螺旋带式搅拌器4带动物料在第二干燥室8内运动，同样与导热油换热继续进行干燥处理，干燥好的热敏性物料从出料口81排出，干燥室内的气体通过冷凝罐103和真空泵104排出。
根据上述结构及尺寸优选设计方案，本发明提供如下优选实施例：
第一干燥室7的内筒直径取0.25m，第一干燥室7的高度取0.45m，第二干燥室8的圆筒部分的高度取0.05m,圆台高度取0.2m，第二干燥室8 圆锥部分小端的内径取0.08m，计算得装置的容积为0.38m3。
当淀粉物料填充率为70％，处理量为0.144kg，总传热面积0.388m2,真空度为2kPa，加热总功率为1.5kW时，干燥时间为0.47h，温度为50℃，驱动轴2转速为30r/min，含水率从原来的4％-5％干燥至4‰-5‰。转化为同样蒸发量的情况下，蒸发强度为箱式真空干燥的80倍，功率为箱式真空干燥的1/3；蒸发强度为转鼓真空干燥的6倍，传动功率为转鼓真空干燥的1/16。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，其特征在于：包括干燥室，所述干燥室上端焊接平底封头(1)，所述平底封头(1)中部密封转动连接驱动轴(2)，驱动轴(2)上位于干燥室内连接二叶斜浆式搅拌桨(3)和双螺旋带式搅拌器(4)，驱动轴(2)另一端连接电机(5)，所述干燥室侧壁内设置导热油通道(6)，导热油通道(6)与侧壁外侧的导热油进口(61)和导热油出口(62)连接，所述干燥室分为法兰连接的第一干燥室(7)和第二干燥室(8)，所述第二干燥室(8)底部设置出料口(81)，平底封头(1)上设置进料口(101)和排气口(102)。
2.根据权利要求1所述的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，其特征在于：所述驱动轴(2)沿轴向依次分布若干二叶斜浆式搅拌桨(3)，所述相邻两个二叶斜浆式搅拌桨(3)垂直布置。
3.根据权利要求2所述的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，其特征在于：所述驱动轴(2)上端的两组二叶斜浆式搅拌桨(3)叶面与水平方向的夹角为30°，下端的四组二叶斜浆式搅拌桨(3)的搅拌桨叶面与水平方向的夹角为150°。
4.根据权利要求2所述的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，其特征在于：所述二叶斜浆式搅拌桨(3)远离驱动轴(2)一端为圆弧面(31)，所述圆弧面(31)半径r与第一干燥室(7)内径R相比小0.1mm～0.2mm。
5.根据权利要求1所述的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，其特征在于：所述第二干燥室(8)下部分为中空圆台状，所述第二干燥室(8)侧壁的倾斜角度和双螺旋带式搅拌器(4)的螺旋角度均为21°，且所述双螺旋带式搅拌器(4)与第二干燥室(8)侧壁的最小间距范围为0.1mm～0.2mm，所述双螺旋带式搅拌器(4)的螺距为第二干燥室(8)中空圆台部分高度的七分之三。
6.根据权利要求1所述的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，其特征在于：所述第一干燥室(7)内设置有若干U型导热管(9)，所述U型导热管(9)采用交错梯形安装固定在第一干燥室(7)内，所述U型导热管(9)与相邻二叶斜浆式搅拌桨(3)之间的间隙为4mm-5mm。
7.根据权利要求1所述的用于干燥热敏性物料的真空旋流干燥装置，其特征在于：所述排气口(102)后端依次连接冷凝罐(103)和真空泵(104)。
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