CN109974397A - 一种多用途智能调节气流干燥与静电检测消除检验生产装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多用途智能调节气流干燥与静电检测消除检验生产装置，包括气流调控机构、电位电量监测与放电机构、静电消除机构。气流调控机构包括振动床体、多孔板、鼓风机、风道加热器、风量风温调节器。电位电量监测与放电装置包括静电产生仪、电位传感器、可调节静电探针、静电导出板、静电导出出料口、电量表。静电消除机构包括离子风枪、文丘里器。通过对风温、风量的控制，可将颗粒料含水率降低到需求值；通过电位传感器与静电导出装置可对物料的电位与电量进行监控并导出；通过离子风的通入可消除荷电颗粒。本发明结构紧凑，可根据实际情况对多种含水颗粒料进行干燥，对其干燥过程产生的静电进行测量与消除，适合推广使用。

Description

一种多用途智能调节气流干燥与静电检测消除检验生产装置
技术领域
本发明涉及含水颗粒物料干燥领域，尤其涉及易产生静电累积及燃爆危险的颗粒在气流干燥过程中的智能调节与静电消除。
背景技术
近年来，随着科学技术的进步与发展，振动流化床干燥技术被广泛地运用到工业生产与农业生产当中。振动流化床是支撑在一组弹簧上的流化床，由激振电机提供激振力，使物料在多孔板上抛向出料端；热风由多孔板底部鼓入，将热量传递给物料，并携带物料中气化的水分由排气口排出。对于一些特殊高绝缘的可燃性颗粒物料在振动流化干燥过程中，由于振动与热风的作用，颗粒料会在床体内产生不同程度的跳动与滑动，从而颗粒料与颗粒料、颗粒料与床体会发生不同程度的碰撞，使颗粒料产生不同程度的摩擦，引起电荷转移。电荷转移导致静电积聚，使部分颗粒料的变为高电位的荷电颗粒，从而形成放电燃爆危险。
目前针对干燥过程中部分热风参数的调节、静电放电方面、静电测量方面与荷电颗粒消除方面存在一些不足。
在干燥过程中热风参数调节方面，存在风温、风量等参数。流化床中的热气由鼓风机通过风道加热之后，直接均分为几根支管后通入流化床的不同部分，而物料对在干燥的不同时期对风量与风温的需求并不相同，因此对各个支管的流量与温度进行控制更有助于颗粒料的干燥。
静电放电有电晕放电、刷形放电、火花放电、电弧放电、雷型放电等形式。电晕放电是发生在尖端或曲率半径很小处附近的局部放电；刷形放电产生于荷电颗粒背面粒紧贴金属导体时正面产生的放电；火花放电是带电体之间发生的通道单一的放电。电弧放电是由于电极间消电离不充分，放电点不分散，多次连续在同一处的放电。雷型放电是悬浮在空间的大范围、高密度带电粒子形成的闪电状放电。由于振动流化床内存在曲率半径很小的金属部分，同时颗粒料也会与金属板进行碰撞接触，故高电位的荷电颗粒在振动流化床中有可能发生电晕放电与刷形放电两种放电形式，两者在放电过程中均会产生引燃危险，甚至导致爆炸，其静电燃爆一直是国内外防灾研究关注的难点。
静电测量分为静电电位测量和静电电荷测量。其中，静电电位测量包括接触测量和非接触测量两种；静电电荷测量多为法拉第筒法，这种方法需要将待测颗粒投入法拉第筒内，并不能对带电量进行过程中的测量。
在荷电颗粒消除方面，离子风机是将电离了的空气输送到较远的地方去消除静电的有效的仪器。流化床上的颗粒料会随着不断地向出口端的运动累积越来越多的电量，故靠近出料口端需要对荷电颗粒进行有效的消除，但由于流化床底部具有一定压强的热风，现阶段难以实现离子风的进入与均匀混合。
发明内容
本发明需要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种多用途智能调节气流干燥与静电检测消除检验生产装置，可优化生产过程中的热风参数，研究静电放电过程中的燃爆危险，监测过程中静电电压与电量，消除存在放电燃爆隐患的荷电颗粒。
为实现上述本发明采用以下技术方案：
一种多用途气流干燥过程的智能调节检验与生产设备，包括气流调控机构(I)、静电电位电量监测与放电监测机构(II)、静电消除机构(III)。气流调控机构包括上箱体(2)、下箱体(20)、振动电机(19)、鼓风机(18)、风道加热器(17)、风量风温调节器(13)。振动电机(19)带动振动床体的下箱体(20)振动,使物料在多孔板(21)上由进料口(1)向静电导出出料口((9))方向运动；空气经过鼓风机(18)与风道加热器(17)后变为热风,分为多个支管进入下箱体,支管上安装风量风温调节器(13)；静电电位电量监测与放电机构包括静电产生仪(3)、静电发生棒(4)、静电电位传感器(5)、可调节静电探针机构(7)、静电导出板(24)、静电导出出料口(9)、电量表(8)。静电发生棒与静电产生器连接,安装于上箱体靠近进料口端；可调节静电探针机构(7)与静电导出出料口安装于绝缘支架(10)上。静电消除机构包括离子风枪(15)、离子风枪供风机(14)、文丘里器(16)。
本发明的振动床体，上箱体(2)与下箱体(20)分离，下箱体通过橡胶弹簧(11)固定于支座(12)上,上箱体(2)直接固定于支座(12)上，减少振动所需激振力，消除振动对上箱体上机构的影响。多孔板(21)固定于下箱体上，多孔板堰板(22)外壁与上箱体(2)内壁间隙为6-8mm，上箱体出风口安装抽风机，减少床体缝隙间热风的流出。
多孔板底部分为“人”字形开孔区、圆形开孔区、静电导出板区和出料口区。“人”字形开孔(26)区为多孔板总长的1/4至1/3，开孔率12％至14％，减小表面张力对水的阻碍作用，增加透水性能，有利于对携水较多的颗粒的干燥。圆形开孔(25)区占多孔板总长2/5至1/2，开孔率10％至12％，使气流更均匀进入床体，增加颗粒干燥的均匀性。筛板四周安装高度为8-10cm的堰板(22)，堰板内侧与多孔板上部镀锌铬铝电热合金绝缘层(23)。
进一步，静电导出板(24)区为筛板总长的1/6至1/5，静电导出板上部与多孔板上部齐平，静电导出板不开孔，减少颗粒料受力大小，增大在板上的停留时间，使之更易形成刷型放电。静电导出板通过导线连接于电量表(8)，电量表接地。
风量风温调节器(13)，分为气体冷却段与风量调节段。气体冷却段分为8至10个通风管(50)，外部包覆通水腔(49)。外侧下部为进水管(51)，上部为出水管(45)，调节进水流量实现对风温的控制。气量调节段外部旋钮(46)通过锥齿轮(47)带动挡风板(48)旋转，调节与通风管的配合面积，实现对风量的精准调控，挡风板最大旋转角度为18°至22.5°。
静电针安装在球形结构上，连接在第一连杆(27)上，第一连杆绝缘；第一连杆的两个转动副分别与第二连杆(28)和下齿条(35)相连；第二连杆(28)连接到上齿条(30)上，上齿条固定于上导轨(33)的上滑块(31)上，导轨固定于绝缘支架(10)上；齿条为多孔板长度的0.15至0.2倍，导轨长度为齿条长度的1.8至2倍，探针与竖直方向顺时针可调夹角为30°至35°，齿条可调节距离为齿条长度的0.8至1倍；上电机(39)单独运动控制探针旋转角度，上电机(39)与下电机(44)同时运动控制探针水平方向运动，齿条两端极限位置安装行程开关(32)；下齿条侧方安装接触杆(37)控制上齿条侧方安装的两个行程开关，两齿条水平方向的相对距离小于齿条长度的0.15至0.2倍；静电探针通过导线接于电量表(8)上，电量表接地；机构外部保护罩安装于下齿条(35)上随之移动，保护罩与上箱体之间波纹管连接，保护罩与第一连杆(27)之间波纹管连接，阻止机构与热空气接触。
下箱体右侧开孔，出料口(9)通过开孔置于多孔板(21)开口下方，通过绝缘支架(10)固定于振动床外部；出料口采用金属材质，通过导线连接于电量表(8)，电量表接地。
在D、E进气管通过文丘里器通入离子风，消除多孔板上的荷电颗粒，降低风温。文丘里热风进口(53)与文丘里喷嘴(54)通过螺纹连接，文丘里喷嘴的行程为文丘里离子风进气管内径的1至1.2倍，旋转文丘里喷嘴可调节进入文丘里器的离子风量，离子风量可调节范围为热风风量的0至0.3倍；文丘里器喉部内径为热风进口管段内径的0.35至0.4倍，前段倾角为15°至20°，总管长为文丘里热风进气口(53)内径的8至10倍，离子风进口内径为热风进口内径的0.6至0.7倍，混合段长度为喉管长度的6至7倍。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的多孔板结构示意图
图3是本发明的可调节静电探针顺时针旋转0°左极限示意图
图4是本发明的可调节静电探针顺时针旋转0°右极限示意图
图5是本发明的可调节静电探针顺时针旋转30°左极限示意图
图6是本发明的可调节静电探针顺时针旋转30°右极限示意图
图7是本发明的可调节静电探针动力输出机构示意图
图8是本发明的风量风温调节器结构示意图
图9是本发明的风量风温调节器挡风片旋转示意图
图10是本发明文丘里器离子风进风口全开结构示意图
图11是本发明文丘里器离子风进风口关闭结构示意图
图中标号名称：1-进料口、2-上箱体、3-静电产生仪、4-静电发生棒、5-静电电位传感器、6-电位传感器显示器、7-可调节静电探针机构、8-电量表、9-静电导出出料口、10-绝缘支架、11-橡胶弹簧、12支座、13-风量风温调节器、14-离子风枪供风机、15-离子风枪、16-文丘里器、17-风道加热器、18-鼓风机、19-振动电机、20-下箱体、21-多孔板、22-多孔板堰板、23-锌铬铝电热合金绝缘层、24-静电导出板、25-圆形开孔、26-“人”字形开孔、27-第一连杆、28-第二连杆、29-行程开关挡块、30-上齿条、31-上滑块、32-行程开关、33上导轨、34-下导轨、35-下齿条、36-下滑块、37-接触杆、38-球形静电针、39-上电机、40-上减速箱、41-上齿轮、42-下齿轮、43-下减速箱、44-下电机、45出水管、46-旋钮、47-锥齿轮、48-挡风板、49-通水腔、50-通风管、51-进水管、52-文丘里离子风进气口、53-文丘里热风进气口、54-文丘里喷嘴
具体实施方式
本发明的目的是提供一种多用途智能调节气流干燥与静电检测消除检验生产装备，可优化生产过程中的振动、热风参数，监测过程中静电电压与电量，研究静电放电过程中的燃爆危险，消除存在放电燃爆隐患的荷电颗粒。
在实施例1，可对含水物料进行干燥，并测出适合干燥最优振动与热风参数。湿物料由进料口(1)进入，在激振力与风力的共同作用下，物料由进料口(1)端抛向出料口(9)端。热风将热量传递给物料，并携带物料中气化的水分由排气口排出。鼓风机(18)的变频器与风道加热器(17)的功率调节器可控制总管路进气量与温度大小。随着物料的含水率的降低，最佳干燥温度与风量会随之降低，通过调节风量风温调节器(13)的旋钮(46)可改变气道正对面积而改变风量，调节进水口(43)的进水量可调节。通过各项参数的调节，可得出干燥某种含水颗粒最适合的工况。
在实施例2，可对含水物料进行静电监测、放电测试并进行静电消除。湿物料由进料口(1)进入后可由于静电产生棒(4)的作用而电位变高，同时在自身的振动碰撞摩擦下而变为高电位的荷电颗粒。荷电颗粒所带的电位可由振动流化床上方固定的静电电位传感器(5)测得。通过改变可调球形静电针(35)的位置诱导电晕放电，运动至静电导出板(24)时可诱导产生刷型放电，静电导出出料口(9)诱导电晕放电与刷型放电。三种机构的放电量可由连接的电量表测得。
在实施例3，可对含水物料干燥过程中产生的静电进行消除。湿物料由进料口进入后可由湿物料由进料口(1)进入后可由静电产生棒(4)而电位变高，同时由于自身的振动碰撞摩擦而变为高电位的荷电颗粒。荷电颗粒所带的点位可有振动流化床上方固定的静电电位传感器(5)测得。当荷电颗粒到达放电危险的电位时，振动流化床靠近出料口端的两个进气支管通过文丘里器(16)吸入离子枪(15)产生的离子风，中和高电位的荷电颗粒。

Claims (8)

1.一种多用途气流干燥过程的智能调节检验与生产设备，其特征在于，包括气流调控机构(I)、静电电位电量监测与放电监测机构(II)、静电消除机构(III)；气流调控机构包括上箱体(2)、下箱体(20)、振动电机(19)、鼓风机(18)、风道加热器(17)、风量风温调节器(13)；振动电机(19)带动振动床体下箱体(20)振动,使物料在多孔板(21)上由进料口(1)向静电导出出料口((9))方向运动；空气经过鼓风机(18)与风道加热器(17)后变为热风,分为多个支管进入下箱体,支管上安装风量风温调节器(13)；静电电位电量监测与放电机构包括静电产生仪(3)、静电发生棒(4)、静电电位传感器(5)、可调节静电探针机构(7)、静电导出板(24)、静电导出出料口(9)、电量表(8)；静电发生棒与静电产生器连接,安装于上箱体靠近进料口端；可调节静电探针机构(7)与静电导出出料口安装于绝缘支架(10)上；静电消除机构包括离子风枪(15)、离子风枪供风机(14)、文丘里器(16)。
2.根据权利要求1所述振动床体，其特征在于：上箱体(2)与下箱体(20)分离，下箱体通过橡胶弹簧(11)固定于支座(12)上,上箱体(2)直接固定于支座(12)上；多孔板(21)固定于下箱体上，多孔板堰板(22)外壁与上箱体(2)内壁间隙为6-8mm，上箱体出风口安装抽风机，减少床体缝隙间热风的流出。
3.根据权利要求1所述的多孔板(21)，其特征在于：多孔板底部分为“人”字形开孔区、圆形开孔区、静电导出板区和出料口区；“人”字形开孔(26)区为多孔板总长的1/4至1/3，开孔率12％至14％；圆形开孔(25)区占多孔板总长2/5至1/2，开孔率10％至12％；筛板四周安装高度为8-10cm的堰板(22)，堰板内侧与多孔板上部镀锌铬铝电热合金绝缘层(23)。
4.根据权利要求3所述多孔板(21)，其特征在于：静电导出板(24)区为筛板总长的1/6至1/5，静电导出板上部与多孔板上部齐平，静电导出板不开孔；静电导出板通过导线连接于电量表(8)，电量表接地。
5.根据权利要求1所述的风量风温调节器(13)，其特征在于：气体冷却段分为8至10个通风管(50)，外部包覆通水腔(49)，外侧下部为进水管(51)，上部为出水管(45)，调节进水流量实现风温的控制；气量调节段外部旋钮(46)通过锥齿轮(47)带动挡风板(48)旋转，调节与通风管的配合面积，实现对风量的精准调控，挡风板最大旋转角度为18°至22.5°。
6.根据权利要求1所述可调节静电探针机构，其特征在于：静电针(38)安装在球形结构上，连接在第一连杆(27)上，第一连杆绝缘；第一连杆的两个转动副分别与第二连杆(28)和下齿条(35)相连；第二连杆(28)连接到上齿条(30)上，上齿条固定于上导轨(33)的上滑块(31)上，导轨固定于绝缘支架(10)上；齿条长度为多孔板长度的0.15至0.2倍，导轨长度为齿条长度的1.8至2倍，探针与竖直方向顺时针可调夹角为30°至35°，齿条可调节距离为齿条长度的0.8至1倍；上电机(39)单独运动控制探针旋转角度，上电机(39)与下电机(44)同时运动控制探针水平方向运动，齿条两端极限位置安装行程开关(32)；下齿条侧方安装接触杆(37)控制上齿条侧方的两个行程开关，两齿条水平方向的相对距离小于齿条长度的0.15至0.2倍；静电探针通过导线接于电量表(8)上，电量表接地；机构外部保护罩安装于下齿条(35)上随之移动，保护罩与上箱体之间波纹管连接，保护罩与第一连杆(27)之间波纹管连接，阻止机构与热空气接触。
7.根据权利要求1所述静电导出出料口机构，其特征在于：下箱体右侧开孔，出料口(9)通过开孔置于多孔板(21)开口下方，通过绝缘支架(10)固定于振动床外部；出料口采用金属材质，通过导线连接于电量表(8)，电量表接地。
8.根据权利要求1所述的文丘里器(16)，其特征在于D、E进气管通过文丘里器通入离子风；文丘里热风进口(53)与文丘里喷嘴(54)通过螺纹连接，文丘里喷嘴的行程为文丘里离子风进气管内径的1至1.2倍，旋转文丘里喷嘴可调节进入文丘里器的离子风量，离子风量可调节范围为热风风量的0至0.3倍；文丘里器喉部内径为热风进口管内径的0.35至0.4倍，前段倾角为15°至20°；总管长为文丘里热风进气口(53)内径的8至10倍，离子风进口内径为热风进口内径的0.6至0.7倍，混合段长度为喉管长度的6至7倍。
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