CN110285658A - 一种物料干化装置及其使用的转子 - Google Patents

Abstract

一种物料干化装置及其使用的转子，涉及物料干燥设备技术领域，该转子包括转筒、配气管和冷凝液收集器，转筒的两端设有转轴，转筒内设有热介质容置腔；配气管安装在转筒内，配气管设有用于与热介质源连接的进气口以及能够与热介质容置腔连通的出气口；冷凝液收集器安装在转筒内，用于收集热介质容置腔内的液体。在转子内形成热介质循环通道，通入热介质后，实现对物料的加热，在不增加设备体积的基础上，提高单位空间内热介质传递给物料的热密度，极大地提高了物料的干化效率。

Description

一种物料干化装置及其使用的转子

技术领域

本发明涉及物料干燥设备技术领域，具体地涉及一种物料干化装置及其使用的转子。

背景技术

现有的卧式薄膜干燥器是采用在加热层的夹套内通入热介质(蒸汽或导热油等)间接加热的方式，将湿物料中的水分蒸发，以达到干化的目的。尽管实现了湿物料蒸发产生的废气与热介质的分离不存在二次污染，但是热介质的热量仅传输给了物料薄膜层，单位空间内热介质传递给物料的热密度较低，要达到预期的干化效果就需要较大的传热面积，造成设备外形庞大笨重。

因此，缺少一种能够在不增加设备体积的基础上，提高单位空间内热介质传递给物料的热密度的技术。

发明内容

本发明至少解决以下现有技术存在的问题：如何在不增加设备体积的基础上，提高单位空间内热介质传递给物料的热密度。

为至少解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于物料干化装置的转子，包括：

转筒，所述转筒的两端设有转轴，转筒内设有热介质容置腔；

配气管，所述配气管安装在转筒内，所述配气管设有用于与热介质源连接的进气口以及能够与所述热介质容置腔连通的出气口；

冷凝液收集器，所述冷凝液收集器安装在转筒内，用于收集热介质容置腔内的液体。

在上述技术方案中，进一步的，所述冷凝液收集器包括引流板，所述引流板安装在转筒内壁与转轴之间，所述引流板的截面为阿基米德螺线形。

在上述技术方案中，进一步的，还包括中心进气管，所述中心进气管安装在转轴内，所述中心进气管的一端与配气管的进气口连接，另一端与旋转接头连接，所述旋转接头与热介质源连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述转轴上设有集水口，所述中心进气管与转轴之间存在间隙，所述引流板将热介质冷凝的液体经由热介质容置腔、集水口、中心进气管与转轴之间的间隙、旋转接头排出。

在上述技术方案中，进一步的，所述旋转接头包括中心进气口以及冷凝液出口；所述中心进气管的一端安装在所述旋转接头内并与所述中心进气口连通；所述中心进气管与旋转接头之间存在间隙，中心进气管与旋转接头之间的间隙一方面同中心进气管与转轴之间的间隙连通，另一方面与冷凝液出口连通。

在上述技术方案中，进一步的，该转子还包括若干折流板，所述折流板与转筒内壁连接，所述折流板设有能够通过配气管的开孔以及回水过气孔。

在上述技术方案中，进一步的，该转子还包括左封板和右封板，所述左封板固定在转筒的一端，所述驱动轴与所述左封板固定连接；所述右封板固定在转筒的另一端，所述从动轴与所述左封板固定连接。

在上述技术方案中，进一步的，该转子还包括用于将物料形成薄层并推动物料移动的刮板，所述刮板固定在转筒的外表面。

在上述技术方案中，进一步的，所述转轴包括驱动轴和从动轴，所述驱动轴与转筒的一端固定连接，所述转筒的另一端与所述从动轴固定连接。

此外，本发明还提供一种物料干化装置，包括上述的转子、定子以及驱动机构；所述定子为夹套式圆筒形结构，所述定子包括物料传输腔和热介质传输层，所述物料传输腔包括物料进口和物料出口；所述转子安装在物料传输腔内；所述驱动机构与转子连接以驱动转子绕自身轴线旋转。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例提供的用于物料干化装置的转子，由转筒、配气管和冷凝液收集器构成，在转子内形成热介质循环通道，通入热介质后，实现对物料的加热。结合现有技术中的定子加热层夹套结构，能够实现双向加热，在不增加设备体积的基础上，提高单位空间内热介质传递给物料的热密度，极大地提高了物料的干化效率。

附图说明

图1是本发明实施例的一种用于物料干化装置的转子的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种冷凝液收集器的结构示意图；

图3是图2在A-A处的剖面图；

图4是本发明实施例的一种旋转接头的结构示意图；

图5是本发明实施例的一种物料干化装置的结构示意图。

附图标记：

11-驱动轴；12-左封板；13-转筒；14-配气管；15-折流板；16-冷凝液收集器；17-中心进气管；18-旋转接头；19-右封板；20-从动轴；21-刮板；22-引流板；23-集水口；24-中心进气口；25-冷凝液出口；1-转子；2-定子；3-驱动机构。

具体实施方式

本领域技术人员理解，如背景技术所言，当前的物料干化装备，普遍将加热层夹套设置在定子上，采取的单一加热方式，导致单位空间内热介质传递给物料的热密度低；如果要提高干燥效率，则需要增大传热面积，导致设备外形庞大笨重。

对此，本发明实施例提供的用于物料干化装置的转子，包括转筒、配气管以及冷凝液收集器，所述转筒的两端设有转轴，转筒内设有热介质容置腔；所述配气管安装在转筒内，所述配气管设有用于与热介质源连接的进气口以及能够与所述热介质容置腔连通的出气口；所述冷凝液收集器安装在转筒内，用于收集热介质容置腔内的液体。

相较于现有技术，本发明实施例提供的用于物料干化装置的转子，在转子内形成热介质循环通道，通入热介质后，对转子外的物料进行加热处理。结合现有技术中的定子加热层夹套结构，能够实现双向加热，在不增加设备体积的基础上，提高单位空间内热介质传递给物料的热密度，极大地提高了物料的干化效率。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明实施例的一种用于物料干化装置的转子的结构示意图；图2是本发明实施例的一种冷凝液收集器的结构示意图；图3是图2在A-A处的剖面图；图4是本发明实施例的一种旋转接头的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的用于物料干化装置的转子，包括驱动轴11、左封板12、转筒13、配气管14、折流板15、冷凝液收集器16、中心进气管17、旋转接头18、右封板19以及从动轴20。

转筒13的左端连接固定左封板12，转筒13的右端固定右封板19，左封板12和右封板19主要用于隔断转筒13与定子的夹套圆筒形卧式容器，形成独立的腔室。转筒13内设有热介质容置腔，热介质在热介质容置腔内流动，通过转筒13的外壁将热量传递给物料进行加热。在一些实施例中，转筒13由多个圆形筒节拼接后焊接而成。

转筒13的外表面设有刮板21，刮板21沿转筒13的轴线方向均匀地焊接在转筒13的外表面，刮板21应折弯并扭转一定的角度，作用是将物料形成薄层，通过转子的转动推动物料向前移动。

折流板15与转筒13内壁连接，所述折流板15设有能够通过配气管14的开孔以及回水过气孔。折流板15的主要作用是防止热介质在转筒13内流动过程中产生短流。

驱动轴11的一端与左封板12固定连接，通常采用焊接的方式，另一端与驱动机构连接。在一些实施例中，驱动机构包括电机、减速机以及联轴器，所述电机与减速机驱动连接，驱动轴11通过联轴器与减速机连接。从动轴20的一端与右封板19固定连接，通常采用焊接的方式，另一端与旋转接头18连接。驱动轴11和从动轴20对转筒13限位，使转筒13能够在驱动机构的驱动下，绕自身轴线旋转。

配气管14的左端安装在驱动轴11的中心开口内，配气管14的右端安装在从动轴20的中心开口内。配气管14的左端设有出气口，右端与中心进气管17连通。

中心进气管17安装在从动轴20内，且中心进气管17与从动轴20之间存在间隙。中心进气管17的一端与配气管14的进气口连接，另一端与旋转接头18连接。

如图2和图3所示，所述冷凝液收集器16安装在转筒13内，用于将在热介质容置腔内收集的液体，输送至从动轴20，通过从动轴20与中心进气管17之间的间隙将冷凝液输送到旋转接头18的冷凝液出口25排出。具体来说，所述冷凝液收集器16包括引流板22，所述引流板22安装在转筒13内壁与转轴之间，所述引流板22的截面为阿基米德螺线形，利用阿基米德螺线及离心力的作用原理将冷凝液从转筒13内壁经过从动轴20的集水口23引导至从动轴20与中心进气管17之间的间隙。

如图4所示，旋转接头18包括中心进气口24以及冷凝液出口25；所述中心进气口24一方面与中心进气管17连通，另一方面与热介质源连接。所述中心进气管17与旋转接头18之间存在间隙，中心进气管17与旋转接头18之间的间隙一方面同中心进气管17与从动轴20之间的间隙连通，另一方面与冷凝液出口25连通。

本发明实施例提供的用于物料干化装置的转子，其工作原理如下：

驱动轴11和从动轴20对转筒13限位，在驱动机构的驱动下，转筒13绕自身轴线旋转，利用转筒13的外表面的刮板21将物料形成薄层，并推动物料向前移动；

热介质源提供的热介质由旋转接头18的中心进气口24进入，依次经过中心进气管17、配气管14、配气管14的出气口进入转筒13内的热介质容置腔；并在热介质容置腔的左端，依次通过若干折流板15进入冷凝液收集器16；冷凝液收集器16的引流板22将热介质的冷凝液经集水口23引导至从动轴20内，并依次经过中心进气管17之间的间隙、旋转接头18与中心进气管17之间的间隙、冷凝液出口25排出。

图5是本发明实施例的一种物料干化装置的结构示意图。

参阅图5，本发明提供一种物料干化装置，包括如图1-3所示的转子、定子以及驱动机构；所述定子为夹套式圆筒形结构，所述定子包括物料传输腔和热介质传输层，所述物料传输腔包括物料进口和物料出口；所述转子安装在物料传输腔内；所述驱动机构与转子连接以驱动转子绕自身轴线旋转。

在一些实施例中，定子为分段结构，每段定子均包括独立的热介质传输层，以及相通的第一物料传输腔。可根据物料中的含水量，设计定子的段数。

本发明实施例的一种物料干化装置，其工作原理如下：

物料由物料进口进入定子2的物料传输腔内，同样位于物料传输腔内的转子1在驱动机构3的驱动下，绕自身轴线旋转，转子1的刮板21将物料形成薄层，并推动物料向前移动，直至由物料出口排出；在此过程中，物料受转子1和定子2的双向加热。

转子1加热：热介质在转子1的热介质容置腔内流动，通过转筒13的外壁将热量传递给物料进行加热。具体热介质流动路径如下：热介质源提供的热介质由旋转接头18的中心进气口24进入，依次经过中心进气管17、配气管14、配气管14的出气口进入转筒13内的热介质容置腔；并在热介质容置腔的左端，依次通过若干折流板15进入冷凝液收集器16；冷凝液收集器16的引流板22将热介质的冷凝液经集水口23引导至从动轴20内，并依次经过中心进气管17之间的间隙、旋转接头18与中心进气管17之间的间隙、冷凝液出口25排出。

定子加热：热介质在定子2的热介质传输层内流动，通过夹套式圆筒形结构的内壁将热量传递给物料进行加热。具体热介质流动路径如下：热介质传输层设有介质进口和介质出口，热介质源提供的热介质由介质进口进入热介质传输层，由介质出口排出热介质传输层。

在一些具体实施例中，利用水蒸气作为热介质，热介质传输层即设有蒸汽进口和冷凝液出口，所述蒸汽进口与蒸汽源连接。当然，这仅是本发明的一个具体实施例，本发明的热介质并不限于水蒸气，例如，还可采用油、水等。

针对现有技术中的卧式薄膜干燥器公知技术中存在的单位空间内热介质传递给物料的热密度低，需要较大的传热面积，从而造成设备外形庞大笨重技术问题，本发明实施例提供的物料干化装置，将干化设备加热层夹套采取的单一加热方式改变成除定子内通入热介质外，同时在转动的转子内也通入热介质进行间接双向加热的方式，极大地提高了物料的干燥效率。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于物料干化装置的转子，其特征在于，包括：

转筒，所述转筒的两端设有转轴，转筒内设有热介质容置腔；

配气管，所述配气管安装在转筒内，所述配气管设有用于与热介质源连接的进气口以及能够与所述热介质容置腔连通的出气口；

冷凝液收集器，所述冷凝液收集器安装在转筒内，用于收集热介质容置腔内的液体。

2.根据权利要求1所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，所述冷凝液收集器包括引流板，所述引流板安装在转筒内壁与转轴之间，所述引流板的截面为阿基米德螺线形。

3.根据权利要求2所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，还包括中心进气管，所述中心进气管安装在转轴内，所述中心进气管的一端与配气管的进气口连接，另一端与旋转接头连接，所述旋转接头与热介质源连接。

4.根据权利要求3所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，所述转轴上设有集水口，所述中心进气管与转轴之间存在间隙，所述引流板将热介质冷凝的液体经由热介质容置腔、集水口、中心进气管与转轴之间的间隙、旋转接头排出。

5.根据权利要求4所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，所述旋转接头包括中心进气口以及冷凝液出口；所述中心进气管的一端安装在所述旋转接头内并与所述中心进气口连通；所述中心进气管与旋转接头之间存在间隙，中心进气管与旋转接头之间的间隙一方面同中心进气管与转轴之间的间隙连通，另一方面与冷凝液出口连通。

6.根据权利要求1所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，该转子还包括若干折流板，所述折流板与转筒内壁连接，所述折流板设有能够通过配气管的开孔以及回水过气孔。

7.根据权利要求1所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，所述转轴包括驱动轴和从动轴，所述驱动轴安装在转筒的一端，所述从动轴安装在转筒的另一端。

8.根据权利要求7所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，该转子还包括左封板和右封板，所述左封板固定在转筒的一端，所述驱动轴与所述左封板固定连接；所述右封板固定在转筒的另一端，所述从动轴与所述右封板固定连接。

9.根据权利要求1所述的用于物料干化装置的转子，其特征在于，该转子还包括用于将物料形成薄层并推动物料移动的刮板，所述刮板固定在转筒的外表面。

10.一种物料干化装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的转子、定子以及驱动机构；所述定子为夹套式圆筒形结构，所述定子包括物料传输腔和热介质传输层，所述物料传输腔包括物料进口和物料出口；所述转子安装在物料传输腔内；所述驱动机构与转子连接以驱动转子绕自身轴线旋转。