CN108507337A - 全自动高效干燥装置及其干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全自动高效干燥装置及其干燥方法，进料斗上端开口，下端通过落料管连接到螺旋输送给料机，用以将需要干燥的物料通过进料斗输送到螺旋输送给料机内；所述螺旋输送给料机连接双楔形螺旋干燥机，用以将物料输送给双楔形螺旋干燥机进行干燥；所述双楔形螺旋干燥机连接有用以给其提供热源的加热装置以及用以将干燥后的物料输出的出料口；所述双楔形螺旋干燥机还连接有排气管，排气管连接气体净化装置用以将双楔形螺旋干燥机排出的气体进行净化，本发明在物料运行的过程中被加热，并蒸发出物料中的水分和气体，由此达到物料干燥的目的，实现螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机的转速控制，实时控制净化风机，达到高效节能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及物料干燥领域，特别是涉及一种全自动高效干燥装置及其干燥方法。
背景技术
目前干燥机领域中有各种各样的的干燥机，大多数产品只是针对某一特定行业制造开发的产品，其表现是功能单一，无法适应别的领域，或者是对别的领域适用度差。还有市场上已有的干燥机控制自动化水平不高，而机械化-自动化调节功能于一体的产品更是没有，基于这个背景，研发一款机械化-自动化调节功能于一体的全智能高效干燥机迫在眉睫。
方法内容
为解决上述问题，更为智能高效的对物料进行干燥，本方案特此提出一种全自动高效干燥装置及其干燥方法，可以对污泥、湿垃圾、化工、药业等行业的物料进行干燥处理有很好的适应性。
本发明的技术方案：
一种全自动高效干燥装置，包括进料斗、落料管、螺旋输送给料机、双楔形螺旋干燥机、气体净化装置以及净化风机，
所述进料斗上端开口，下端通过落料管连接到螺旋输送给料机，用以将需要干燥的物料通过进料斗输送到螺旋输送给料机内；
所述螺旋输送给料机连接双楔形螺旋干燥机，用以将物料输送给双楔形螺旋干燥机进行干燥；
所述双楔形螺旋干燥机连接有用以给其提供热源的加热装置以及用以将干燥后的物料输出的出料口；
所述双楔形螺旋干燥机还连接有排气管，排气管连接气体净化装置用以将双楔形螺旋干燥机排出的气体进行净化；
所述气体净化装置连接净化风机将净化后的气体排出到双楔形螺旋干燥机之外；
所述螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机通过变频驱动电机进行驱动；
所述螺旋输送给料机上安装有水分检测仪和称重检测仪，所述双楔形螺旋干燥机的外壳上安装温度检测仪，在所述双楔形螺旋干燥机的内部安装有压力检测仪，所述出料口上也安装有水分检测仪；
所述加热装置、变频驱动电机、水分检测仪、称重检测仪、温度检测仪以及压力检测仪均通过导线连接到PLC控制器。
所述双楔形螺旋干燥机包括两根同向运动的楔形螺旋轴，两根楔形螺旋轴通过比例减速机分别连接到变频驱动电机，所述楔形螺旋轴的外壁上安装楔形齿块。
所述进料斗与落料管之间安装有插板门，所述插板门通过开关电机带动，所述双楔形螺旋干燥机上还开设有方便观察内部物料情况的观察窗。
所述加热装置包括安装在楔形螺旋轴内的高温蒸汽管道，高温蒸汽管道的输出端连接安装在双楔形螺旋干燥机疏水口用以将冷却水排出，所述高温蒸汽管道的输入端连接到高温蒸汽输入管道，在高温蒸汽输入管道上分别安装有与PLC 控制器连接的压力检测仪、温度检测仪、流量检测仪以及调节阀。
所述高温蒸汽管道在楔形螺旋轴内呈“S”形分布。
所述加热装置包括燃气管道以及安装在楔形螺旋轴上的进风口和燃烧嘴，燃气管道连接燃烧嘴用以与进风口输入到楔形螺旋轴内的空气混合并点燃，从而给双楔形螺旋干燥机加热，所述燃气管道上分别安装有与PLC控制器连接的温度检测仪、流量检测仪以及调节阀。
所述加热装置包括安装在楔形螺旋轴内的电热棒或伴热带，所述电热棒或伴热带连接PLC控制器。
一种全自动高效干燥装置的干燥方法，包括如权利要求3所述的一种全自动高效干燥装置，其干燥具体步骤为，
PLC控制器控制开关电机带动插板门打开、变频驱动电机驱动螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机、加热装置给双楔形螺旋干燥机加热到设定温度；
待干燥的物料从进料斗落入到落料管内；
螺旋输送给料机将落料管内的待干燥的物料输送到双楔形螺旋干燥机内，同时PLC控制器通过水分检测仪和称重检测仪实时监测螺旋输送给料机内的物料重量和水分；
双楔形螺旋干燥机将待干燥的物料从螺旋输送给料机到出料口逐步进行加热干燥，并将干燥后的物料从出料口排出，PLC控制器通过温度检测仪和压力检测仪实时监测双楔形螺旋干燥机内的温度和压力，同时PLC控制器通过水分检测仪监测出料口物料的水分；
在双楔形螺旋干燥机对物料进行干燥的同时，气体净化装置和净化风机配合将双楔形螺旋干燥机内的气体进行净化后排出，完成物料的干燥。
所述PLC控制器通过设定螺旋输送给料机的物料重量变量，然后通过PID算法调节螺旋输送给料机的频率值从而改变螺旋输送给料机的转速，并通过螺旋输送给料机的物料重量反馈变量和双楔形螺旋干燥机的频率值反馈变量用二阶系统模糊控制算法实时调节螺旋输送给料机的转速；通过螺旋输送给料机的物料重量变量，调节双楔形螺旋输送干燥机的频率值改变双楔形螺旋输送干燥机的转速，并通过螺旋输送给料机的物料重量反馈变量和双楔形螺旋干燥机的出料口水分变量用二阶系统模糊控制算法实时调节双楔形螺旋干燥机的转速。
所述PLC控制器通过双楔形螺旋干燥机的出料口水分变量变量，PID算法调节加热装置，达到高效节能控制的目的；通过双楔形螺旋干燥机温度变量,PID 算法调节净化风机的频率值变量，达到实时控制净化风机的目的。
本发明的有益效果是：物料进入干燥机以后，被楔形螺旋轴以及楔形齿块的转动推进，在物料运行的过程中被加热，并蒸发出物料中的水分和气体，由此达到物料干燥的目的，双楔形螺旋干燥机的两根楔形螺旋轴保证物料能多次别挤压破散，增加了物料间的“蓬松”度，更加有利于水分和气体的蒸发，这也是区别于传统螺旋的主要优点。同时，由于设置了净化风机，干燥机物料仓在运行时处于负压状态，有利于物料的干燥，达到热源高效利用的目的。通过 PLC控制器以及与其连接的加热装置、变频驱动电机、水分检测仪、称重检测仪、温度检测仪、压力检测仪、流量检测仪以及调节阀实现螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机的转速控制，实时控制净化风机，达到高效节能的目的。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明实施例一结构示意图；
图3为本发明实施例一的双楔形螺旋干燥机侧视结构示意图；
图4为本发明实施例二结构示意图；
图5为本发明实施例二的双楔形螺旋干燥机侧视结构示意图；
图6为本发明实施例三结构示意图；
图7为本发明实施例三的双楔形螺旋干燥机侧视结构示意图；
图8为本发明的控制流程示意图；
图9为本发明的工作流程图；
图10为本发明的启动流程图；
图11为本发明的停止流程图。
图中标号分别表示：1—进料斗，2—落料管，3—螺旋输送给料机，4—插板门，5—双楔形螺旋干燥机，6—出料口，7—加热装置，8—排气管，9—气体净化装置，10—净化风机，11—开关电机，12—变频驱动电机，13—比例减速机，14—观察窗，15—水分检测仪，16—称重检测仪，17—压力检测仪，18—温度检测仪，19—高温蒸汽管道，20—疏水口，21—流量检测仪，22—调节阀， 23—楔形螺旋轴，24—楔形齿块，25—燃烧嘴，26—进风口，27—电热棒或伴热带。
具体实施方式
下面将结合本方法实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明的技术方案：
一种全自动高效干燥装置，包括进料斗1、落料管2、螺旋输送给料机3、双楔形螺旋干燥机5、气体净化装置9以及净化风机10，
所述进料斗1上端开口，下端通过落料管2连接到螺旋输送给料机3，用以将需要干燥的物料通过进料斗1输送到螺旋输送给料机3内；
所述螺旋输送给料机3连接双楔形螺旋干燥机5，用以将物料输送给双楔形螺旋干燥机5进行干燥；
所述双楔形螺旋干燥机5连接有用以给其提供热源的加热装置7以及用以将干燥后的物料输出的出料口6；
所述双楔形螺旋干燥机5还连接有排气管8，排气管8连接气体净化装置9 用以将双楔形螺旋干燥机5排出的气体进行净化；
所述气体净化装置9连接净化风机10将净化后的气体排出到双楔形螺旋干燥机5之外；
所述螺旋输送给料机3和双楔形螺旋干燥机5通过变频驱动电机12进行驱动；
所述螺旋输送给料机3上安装有水分检测仪15和称重检测仪16，所述双楔形螺旋干燥机5的外壳上安装温度检测仪18，在所述双楔形螺旋干燥机5的内部安装有压力检测仪17，所述出料口6上也安装有水分检测仪15；
所述加热装置7、变频驱动电机12、水分检测仪15、称重检测仪16、温度检测仪18以及压力检测仪17均通过导线连接到PLC控制器。
所述双楔形螺旋干燥机5包括两根同向运动的楔形螺旋轴23，两根楔形螺旋轴23通过比例减速机13分别连接到变频驱动电机12，所述楔形螺旋轴23的外壁上安装楔形齿块24。
所述进料斗1与落料管2之间安装有插板门4，所述插板门4通过开关电机 11带动，所述双楔形螺旋干燥机5上还开设有方便观察内部物料情况的观察窗14。
实施例一：如图2和图3，所述加热装置7包括安装在楔形螺旋轴23内的高温蒸汽管道19，高温蒸汽管道19的输出端连接安装在双楔形螺旋干燥机疏水口 20用以将冷却水排出，所述高温蒸汽管道19的输入端连接到高温蒸汽输入管道，在高温蒸汽输入管道上分别安装有与PLC控制器连接的压力检测仪17、温度检测仪18、流量检测仪21以及调节阀22。
所述高温蒸汽管道19在楔形螺旋轴23内呈“S”形分布。
实施例二：如图4和图5，所述加热装置7包括燃气管道以及安装在楔形螺旋轴23上的进风口26和燃烧嘴25，燃气管道连接燃烧嘴25用以与进风口26 输入到楔形螺旋轴23内的空气混合并点燃，从而给双楔形螺旋干燥机5加热，所述燃气管道上分别安装有与PLC控制器连接的温度检测仪18、流量检测仪21 以及调节阀22。
实施例三：如图6和图7，所述加热装置7包括安装在楔形螺旋轴23内的电热棒或伴热带27，所述电热棒或伴热带27连接PLC控制器。
如图8，一种全自动高效干燥装置的干燥方法，包括如权利要求3所述的一种全自动高效干燥装置，其干燥具体步骤为，
PLC控制器控制开关电机带动插板门打开、变频驱动电机驱动螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机、加热装置给双楔形螺旋干燥机加热到设定温度；
待干燥的物料从进料斗落入到落料管内；
螺旋输送给料机将落料管内的待干燥的物料输送到双楔形螺旋干燥机内，同时PLC控制器通过水分检测仪和称重检测仪实时监测螺旋输送给料机内的物料重量和水分；
双楔形螺旋干燥机将待干燥的物料从螺旋输送给料机到出料口逐步进行加热干燥，并将干燥后的物料从出料口排出，PLC控制器通过温度检测仪和压力检测仪实时监测双楔形螺旋干燥机内的温度和压力，同时PLC控制器通过水分检测仪监测出料口物料的水分；
在双楔形螺旋干燥机对物料进行干燥的同时，气体净化装置和净化风机配合将双楔形螺旋干燥机内的气体进行净化后排出，完成物料的干燥。
所述PLC控制器通过设定螺旋输送给料机的物料重量变量，然后通过PID算法调节螺旋输送给料机的频率值从而改变螺旋输送给料机的转速，并通过螺旋输送给料机的物料重量反馈变量和双楔形螺旋干燥机的频率值反馈变量用二阶系统模糊控制算法实时调节螺旋输送给料机的转速；通过螺旋输送给料机的物料重量变量，调节双楔形螺旋输送干燥机的频率值改变双楔形螺旋输送干燥机的转速，并通过螺旋输送给料机的物料重量反馈变量和双楔形螺旋干燥机的出料口水分变量用二阶系统模糊控制算法实时调节双楔形螺旋干燥机的转速。
所述PLC控制器通过双楔形螺旋干燥机的出料口水分变量变量，PID算法调节加热装置，达到高效节能控制的目的；通过双楔形螺旋干燥机温度变量,PID 算法调节净化风机的频率值变量，达到实时控制净化风机的目的。
物料进入干燥机以后，被楔形螺旋推进，在物料运行的过程中被加热，并蒸发出物料中的水分和气体，由此达到物料干燥的目的，物料加热后产生的水蒸气和其它气体经过气体净化装置处理后，由净化风机排出。
在物料的推进的过程中，楔形螺旋是前窄后宽和间断的结构，保证物料能多次别挤压破散，增加了物料间的“蓬松”度，更加有利于水分和气体的蒸发，这也是区别于传统螺旋的主要优点。同时，由于设置了净化风机，干燥机物料仓在运行时处于负压状态，有利于物料的干燥，达到热源高效利用的目的。
考虑到有些物料粘性高和物料不能百分百推出的特点，物料在推进的过程中，物料仓壁会形成一层“垢壁”，以及由于物料仓运行时为负压，影响加热效果和热源的高效利用，所以本干燥机采用了轴心内加热技术。
干燥机中两根楔形螺旋轴的运动方向为同向转动，有利于物料的推进和挤压“蓬松”。
对于入口物料特别湿度大，而出口物料干燥度高的特点，该楔形螺旋干燥机可以采用增加楔形轴长度和多级加热的方法进行改造。
工作流程参见图9；
启动流程参见图10；
停止流程参见图11；
加热介质是高温蒸汽时候，高温蒸汽的流量需要经过压力、温度参数补偿。并且输入蒸汽的流量主要控制量是双楔形螺旋干燥机的出口QT变量。轴套层的温度作为参考变量。
加热介质是燃气时候，输入天然的流量主要控制量是双楔形螺旋干燥机的出口QT变量。轴套层的温度作为参考变量。
加热介质是电加热时候，电加热器的电流主要控制量是双楔形螺旋干燥机的出口QT变量。轴套层的温度作为参考变量。
本发明的一种全自动高效干燥装置及干燥方法，物料进入干燥机以后，被楔形螺旋轴以及楔形齿块的转动推进，在物料运行的过程中被加热，并蒸发出物料中的水分和气体，由此达到物料干燥的目的，双楔形螺旋干燥机的两根楔形螺旋轴保证物料能多次别挤压破散，增加了物料间的“蓬松”度，更加有利于水分和气体的蒸发，这也是区别于传统螺旋的主要优点。同时，由于设置了净化风机，干燥机物料仓在运行时处于负压状态，有利于物料的干燥，达到热源高效利用的目的。通过PLC控制器以及与其连接的加热装置、变频驱动电机、水分检测仪、称重检测仪、温度检测仪、压力检测仪、流量检测仪以及调节阀实现螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机的转速控制，实时控制净化风机，达到高效节能的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种全自动高效干燥装置，其特征在于：包括进料斗、落料管、螺旋输送给料机、双楔形螺旋干燥机、气体净化装置以及净化风机，
所述进料斗上端开口，下端通过落料管连接到螺旋输送给料机，用以将需要干燥的物料通过进料斗输送到螺旋输送给料机内；
所述螺旋输送给料机连接双楔形螺旋干燥机，用以将物料输送给双楔形螺旋干燥机进行干燥；
所述双楔形螺旋干燥机连接有用以给其提供热源的加热装置以及用以将干燥后的物料输出的出料口；
所述双楔形螺旋干燥机还连接有排气管，排气管连接气体净化装置用以将双楔形螺旋干燥机排出的气体进行净化；
所述气体净化装置连接净化风机将净化后的气体排出到双楔形螺旋干燥机之外；
所述螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机通过变频驱动电机进行驱动；
所述螺旋输送给料机上安装有水分检测仪和称重检测仪，所述双楔形螺旋干燥机的外壳上安装温度检测仪，在所述双楔形螺旋干燥机的内部安装有压力检测仪，所述出料口上也安装有水分检测仪；
所述加热装置、变频驱动电机、水分检测仪、称重检测仪、温度检测仪以及压力检测仪均通过导线连接到PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的一种全自动高效干燥装置，其特征在于：所述双楔形螺旋干燥机包括两根同向运动的楔形螺旋轴，两根楔形螺旋轴通过比例减速机分别连接到变频驱动电机，所述楔形螺旋轴的外壁上安装楔形齿块。
3.根据权利要求2所述的一种全自动高效干燥装置，其特征在于：所述进料斗与落料管之间安装有插板门，所述插板门通过开关电机带动，所述双楔形螺旋干燥机上还开设有方便观察内部物料情况的观察窗。
4.根据权利要求3所述的一种全自动高效干燥装置，其特征在于：所述加热装置包括安装在楔形螺旋轴内的高温蒸汽管道，高温蒸汽管道的输出端连接安装在双楔形螺旋干燥机疏水口用以将冷却水排出，所述高温蒸汽管道的输入端连接到高温蒸汽输入管道，在高温蒸汽输入管道上分别安装有与PLC控制器连接的压力检测仪、温度检测仪、流量检测仪以及调节阀。
5.根据权利要求4所述的一种全自动高效干燥装置，其特征在于：所述高温蒸汽管道在楔形螺旋轴内呈“S”形分布。
6.根据权利要求3所述的一种全自动高效干燥装置，其特征在于：所述加热装置包括燃气管道以及安装在楔形螺旋轴上的进风口和燃烧嘴，燃气管道连接燃烧嘴用以与进风口输入到楔形螺旋轴内的空气混合并点燃，从而给双楔形螺旋干燥机加热，所述燃气管道上分别安装有与PLC控制器连接的温度检测仪、流量检测仪以及调节阀。
7.根据权利要求3所述的一种全自动高效干燥装置，其特征在于：所述加热装置包括安装在楔形螺旋轴内的电热棒或伴热带，所述电热棒或伴热带连接PLC控制器。
8.一种全自动高效干燥装置的干燥方法，其特征在于：包括如权利要求1-7任一所述的一种全自动高效干燥装置，其干燥具体步骤为，
PLC控制器控制开关电机带动插板门打开、变频驱动电机驱动螺旋输送给料机和双楔形螺旋干燥机、加热装置给双楔形螺旋干燥机加热到设定温度；
待干燥的物料从进料斗落入到落料管内；
螺旋输送给料机将落料管内的待干燥的物料输送到双楔形螺旋干燥机内，同时PLC控制器通过水分检测仪和称重检测仪实时监测螺旋输送给料机内的物料重量和水分；
双楔形螺旋干燥机将待干燥的物料从螺旋输送给料机到出料口逐步进行加热干燥，并将干燥后的物料从出料口排出，PLC控制器通过温度检测仪和压力检测仪实时监测双楔形螺旋干燥机内的温度和压力，同时PLC控制器通过水分检测仪监测出料口物料的水分；
在双楔形螺旋干燥机对物料进行干燥的同时，气体净化装置和净化风机配合将双楔形螺旋干燥机内的气体进行净化后排出，完成物料的干燥。
9.根据权利要求8所述的一种全自动高效干燥装置的干燥方法，其特征在于：所述PLC控制器通过设定螺旋输送给料机的物料重量变量，然后通过PID算法调节螺旋输送给料机的频率值从而改变螺旋输送给料机的转速，并通过螺旋输送给料机的物料重量反馈变量和双楔形螺旋干燥机的频率值反馈变量用二阶系统模糊控制算法实时调节螺旋输送给料机的转速；通过螺旋输送给料机的物料重量变量，调节双楔形螺旋输送干燥机的频率值改变双楔形螺旋输送干燥机的转速，并通过螺旋输送给料机的物料重量反馈变量和双楔形螺旋干燥机的出料口水分变量用二阶系统模糊控制算法实时调节双楔形螺旋干燥机的转速。
10.根据权利要求8所述的一种全自动高效干燥装置的干燥方法，其特征在于：所述PLC控制器通过双楔形螺旋干燥机的出料口水分变量变量，PID算法调节加热装置，达到高效节能控制的目的；通过双楔形螺旋干燥机温度变量,PID算法调节净化风机的频率值变量，达到实时控制净化风机的目的。
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