CN110319684A - 粉体流干燥冷却一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于干燥装置技术领域。本发明公开了一种粉体流干燥冷却一体机，其包括干燥器、冷却器和物料传递系统，待干燥物料经物料传递系统由干燥器被输送至冷却器。在干燥器内部设置有若干垂直于水平面设置的第一换热板，在冷却器内部设置有若干垂直于水平面设置的第二换热板，在第一换热板内部设置有若干可相互连通的第一通道，在第二换热板内部均设置有若干可相互连通的第二通道。制冷剂可在第一通道和第二通道中循环流动从而实现对热量的循环利用。本发明的粉体流干燥冷却一体机可减少设备投入成本和维护成本，设备空间利用率高，设备占地面积小，适用于工厂技术改造，设备节能效果好，粉尘零排放，达到节能减排的环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及干燥装置技术领域，具体涉及一种粉体流干燥冷却一体机。
背景技术
众所周知，在农业、化工工业、食品领域、制药、生物工程等领域需广泛运用到干燥、冷却装备进行物料或原材料的处理。粉体物料作为一种重要的原料或者产品更是在各个行业中普遍使用。如在农业领域中的油菜籽、玉米和谷物等均为粉粒状，在对其进行包装前需要进行干燥及冷却处理；在化工行业，对粉状的化工原料进行包装前也需要对其进行干燥及冷却处理；在食品行业，食品添加剂有许多都是粉末状，在对其包装前需要进行干燥及冷却处理。
由此，在众多领域及场合都需要运用到粉、固体物料的干燥、冷却设备。目前应用最广泛的粉料的干燥、冷却设备有流化床和滚筒，但在利用流化床和滚筒进行粉料的干燥和冷却处理时常存在能耗大、粉尘排放量大、配套使用的设备多、安装维护难度大等问题，不符合环保节能的要求。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种将干燥过程和冷却过程的热量进行内部循环利用的粉体流干燥冷却一体机，其可实现对粉料的干燥冷却一体化，设备节能效果好，且在干燥冷却过程不产生粉尘。
本发明的粉体流干燥冷却一体机包括干燥器和冷却器，待干燥物料可由所述干燥器被输送至所述冷却器，在所述干燥器内部设置有若干第一换热板，在所述冷却器内部均设置有若干第二换热板，在所述第一换热板内部设置有若干可相互连通的第一通道，在所述第二换热板内部均设置有若干可相互连通的第二通道，所述第一通道和所述第二通道内均设置有制冷剂，且所述制冷剂可经过所述第一通道和所述第二通道在所述第一换热板与所述第二换热板间往返循环流动。制冷剂在第一换热板和第二换热板间流动，在干燥器冷凝放热，并将热量传递给物料对其进行干燥；随后制冷剂被输送至冷却器，制冷剂在冷却器换热板内蒸发吸热，从而实现对流经冷却器内的物料降温。随后，冷却器内的制冷剂再次经过压缩机被压缩成高温高压的气态制冷剂，并回到第一换热板内，由此实现在干燥器和冷却器之间的热量的循环利用，有效降低了干燥冷却过程的能源消耗。本发明的粉体流干燥冷却一体机相较于传统的流化床、滚筒干燥、冷却设备，减少了设备投入成本和维护成本，设备空间利用率高，设备占地面积小，适用于工厂技术改造。
进一步的，在所述干燥器和所述冷却器中间通过管路连接有压缩机和膨胀阀，所述第一换热板中的制冷剂通过所述膨胀阀排入所述第二换热板中，所述第二换热板中的制冷剂通过所述压缩机排入所述第一换热板中。
更进一步的，在所述干燥器的上设置有第一制冷剂入口和第一制冷剂出口，在所述冷却器的上设置有第二制冷剂入口和第二制冷剂出口，所述第一制冷剂入口与所述第一换热板的上端相连接并可与其内部的第一通道连通，所述第一制冷剂出口与所述第一换热板的下端相连接并可与其内部的第一通道连通，所述第二制冷剂入口与所述第二换热板的下端相连接并可与其内部的第二通道连通，所述第二制冷剂出口与所述第二换热板的上端相连接并可与其内部的第二通道连通，所述压缩机分别与所述第一制冷剂入口和所述第二制冷剂出口相连接，所述膨胀阀分别与所述第二制冷剂入口和所述第一制冷剂出口相连接。
更进一步的，所述粉体流干燥冷却一体机还包括分别与各个所述第一换热板的上端和下端连接并与其内部的第一通道相连通的第一制冷剂输入管和第一制冷剂输出管，所述第一制冷剂输入管与所述第一制冷剂入口连接，所述第一制冷剂输出管与所述第一制冷剂出口连接；所述粉体流干燥冷却一体机还包括分别与各个所述第二换热板的下端和上端连接并与其内部的第二通道相连通的第二制冷剂输入管和第二制冷剂输出管，所述第二制冷剂输入管与所述第二制冷剂入口连接，所述第二制冷剂输出管与所述第二制冷剂出口连接。由此，首先压缩机做功，将从冷却器的第二换热板回来的气态低温低压制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂进入干燥器的第一换热板内，制冷剂冷凝放热，与干燥器的第一换热板间的物料进行热量交换，使物料温度上升，水分蒸发。冷凝后的液态制冷剂进入第一制冷剂输出管后，依次通过第一制冷剂出口、膨胀阀和第二制冷剂入口后进入第二制冷剂输入管，经膨胀阀节流后的气液混合制冷剂进入冷却器的第二换热板内蒸发吸热，与冷却器的第二换热板间的高温物料进行热交换，使物料温度降低。流经冷却器的第二换热板内的制冷剂经过第二制冷剂输出管和第二制冷剂出口后在压缩机的作用下被输送至第一制冷剂输入管内，高温高压的气态制冷剂再次回到干燥器的第一换热板内与待干燥物料进行热量交换，并再次冷凝放热，由此，实现制冷剂在干燥器和冷却器之间的反复循环。
更进一步的，各个所述第一换热板和各个所述第二换热板分别平行设置，所述第一换热板和所述第二换热板的设置组数分别至少为一组。
更进一步的，在各个所述第一换热板的上还贯穿的设置有若干透气孔，所述第一换热板在沿着所述透气孔的边缘处被密封。因而在干燥器内对物料进行干燥时，各个第一换热板之间的潮湿空气可经过透气孔被快速排出，有利于物料的干燥。
更进一步的，还包括与所述进料部连接的鼓风机和排风口，所述排风口的设置位置高于所述鼓风机的进风口的设置位置。因而，通过鼓风机将在干燥器内对经过湿润物料加热后产生的潮湿空气被及时而快速的从排风口排出，提高了干燥效率，排风口的设置位置高于鼓风机的进风口的位置，更利于潮湿空气的排出。
更进一步的，所述冷却器内部还设置有至少一个进气管，所述进气管的侧壁上设置有若干出风口。因而通过进气管向冷却器内部不断吹入干燥的空气可防止在冷却过程中物料搭桥结团的现象。
更进一步的，粉体流干燥冷却一体机还包括物料传递系统，所述物料传递系统包括设置于所述干燥器出料口下方的高温料输出装置、物料提升装置和设置于所述冷却器出料口下方的成品料输出装置，所述干燥器与所述高温料输出装置连接，所述高温料输出装置与所述物料提升装置连接，所述物料提升装置与所述冷却器连接，所述冷却器与所述成品料输出装置连接。
更进一步的，在所述干燥器和所述冷却器上均设设置有料位计。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大示意图；
图3为图1中B处的局部放大示意图；
图4为本发明一较佳实施例的第一换热板的结构示意图；
图5为本发明一较佳实施例的第二换热板的结构示意图。
图中：
1-干燥器、2-冷却器、21-进气管、31-高温料输出装置、32-物料提升装置、33-成品料输出装置、41-第一换热板、411-第一通道、412-透气孔、42-第二换热板、421-第二通道、51-第一制冷剂输入管、52-第二制冷剂输入管、61-第一制冷剂输出管、62-第二制冷剂输出管、71-第一制冷剂入口、72-第二制冷剂入口、81-第一制冷剂出口、82-第二制冷剂出口、9-压缩机、10-膨胀阀、11-鼓风机、12-排风口、13-料位计。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见图1-3所示，本发明的粉体流干燥冷却一体机包括干燥器1、冷却器2和物料传递系统，待干燥物料通过物料传递系统由干燥器1被输送至冷却器2。
在干燥器1内部设置有若干垂直于水平面设置的第一换热板41，在冷却器2内部设置有若干垂直于水平面设置的第二换热板42。在各个第一换热板41内部均设置有若干可相互连通的第一通道411，在各个第二换热板42内部均设置有若干可相互连通的第二通道421，第一通道411和第二通道421内均设置有制冷剂，且制冷剂可经过第一通道411和第二通道421在第一换热板41与第二换热板42间往返循环流动。
在干燥器1的内部与第一换热板41的上端和下端分别连接有第一制冷剂输入管51和第一制冷剂输出管61，第一制冷剂输入管51和第一制冷剂输出管61可与第一通道411相连通。在冷却器2的内部与第二换热板42的下端和上端分别连接有第二制冷剂输入管52和第二制冷剂输出管62，第二制冷剂输入管52和第二制冷剂输出管62可与第二通道421相连通。本发明的干燥器1内部的第一换热板41为上下依次设置的两组，且两组第一换热板41之间的制冷剂可通过管路相连通。本实施例中的冷却器2内部的第二换热板42为上下依次设置的两组，且两组第二换热板42之间的制冷剂可通过管路相连通。很显然，第一换热板41或第二换热板42也可以为一组或多组。在第一换热板41或第二换热板42为一组时，则不需要本实施例中的连通两组第一换热板41或第二换热板42之间的管路结构即可。
在干燥器1的靠近冷却器2一侧的外侧壁的上部和下部分别设置有第一制冷剂入口71和第一制冷剂出口81，在冷却器2的外侧壁的下部和上部分别设置有第二制冷剂入口72和第二制冷剂出口82。第一制冷剂入口71与第一制冷剂输入管51相连接，第一制冷剂出口81与第一制冷剂输出管61相连接，第二制冷剂入口72与第二制冷剂输入管52相连接，第二制冷剂出口82与第二制冷剂输出管62相连接。在第一制冷剂入口71和第二制冷剂出口82之间通过管路连接有压缩机9，在第一制冷剂出口81和第二制冷剂入口72之间通过管路连接有膨胀阀10。在利用本发明的干燥冷却一体机进行工作时，首先，压缩机9做功，将在冷却器2的第二换热板42回来的低温低压气态的制冷剂压缩成高温高压的气态，在待干燥的含湿量较高的物料进入干燥器1后，与第一换热板41内高温高压的气态制冷剂进行热交换，制冷剂冷凝放热，使物料温度上升，水分蒸发。随后经干燥后的高温物料被输送至冷却器2。而制冷剂在第一换热板41内被冷凝后变为液态，液态的制冷剂在经过第一制冷剂输出管61后，流经膨胀阀10节流后变为气液混合态，并通过第二制冷剂输入管52进入第二换热板42内，其在第二通道421内蒸发吸热并变为气态，与冷却器2的第二换热板42间的高温物料进行热交换，使物料温度降低，从而完成对物料的冷却。因而，流经冷却器2的第二换热板42内的制冷剂经过第二制冷剂输出管62和第二制冷剂出口82后在压缩机9的作用下再次被输送至第一制冷剂输入管51内，高温高压的气态制冷剂再次回到干燥器1的第一换热板41的第一通道411内，并与在第一换热板41间待干燥物料进行热量交换，并再次冷凝放热，由此，实现制冷剂在干燥器1和冷却器2之间的反复循环流动。
在干燥器1内部的若干第一换热板41相互平行设置且各个第一换热板41均垂直于水平面设置，因而物料可从各个第一换热板41之间的空隙向干燥器1的底部掉落。本发明的第一换热板41的结构如图4所示，其为枕型板式结构，是由两张不锈钢板片叠加在一起，通过激光穿透焊接在一起，然后板片之间通过高压流体进行膨胀而在其内部形成多个第一通道411，在各个第一换热板41上还有贯穿板体设置的透气孔412，第一换热板41在沿着透气孔412的边缘处被焊接密封，透气孔412将第一换热板41内分割成若干第一通道411，第一通道411不与透气孔412连通。通过在第一换热板41上设置透气孔412可使在进行物料干燥时，各个第一换热板41之间的潮湿空气易于排出。冷却器2内部的第二换热板42的设置方式与干燥器1内部的第一换热板41的设置方式一致。第二换热板42的结构如图5所示，其与第一换热板41的区别仅在于未设置透气孔412，但在对应于第一换热板41的透气孔412的位置也为密封焊接连接。
本发明的物料传递系统包括设置于干燥器1出料口下方的高温料输出装置31、物料提升装置32和设置于冷却器2的出料口下方的成品料输出装置33。由干燥器1的排料口排出的高温物料被高温料输出装置31传送至物料提升装置32处，随后物料被输送至冷却器2，经冷却器2冷却得到的物料经成品料输出装置33被输出。本发明的高温料输出装置31和成品料输出装置33均为物料传送带，本发明的物料提升装置32为斗提机。为了避免在物料输送过程中粉尘飞扬，可在高温料输出装置31和成品料输出装置33的外部设置防尘管道或是防尘罩。
作为本发明的一种优选的实施方式，还可在干燥器1侧壁的下部设置鼓风机11，在干燥器1侧壁上部设置排风口12，鼓风机11的进风口对应于第一换热板41的下端部设置，排风口12对应于第一换热板41的上端部设置，因而，可将在干燥过程中由湿润物料内蒸发出的水蒸气在鼓风机11的作用下及时从排风口12排出，提高干燥效率。
还可通过在冷却器2的内部设置进气管21，并在进气管21的侧壁上设置若干出风口，因而可通过在进气管21内通入干燥的空气而防止物料在第二换热板42间流动过于缓慢，同时防止物料堵塞搭桥，本发明的进气管21的设置方向与第二换热板42垂直。
作为本发明的一种优选的实施方式，还可在干燥器1和冷却器2的投料口处设置有料位计13。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种粉体流干燥冷却一体机，包括干燥器和冷却器，待干燥物料可由所述干燥器被输送至所述冷却器，其特征在于，在所述干燥器内部设置有若干第一换热板，在所述冷却器内部均设置有若干第二换热板，在所述第一换热板内部设置有若干可相互连通的第一通道，在所述第二换热板内部均设置有若干可相互连通的第二通道，所述第一通道和所述第二通道内均设置有制冷剂，且所述制冷剂可经过所述第一通道和所述第二通道在所述第一换热板与所述第二换热板间往返循环流动。
2.根据权利要求1所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，在所述干燥器和所述冷却器中间通过管路连接有压缩机和膨胀阀，所述第一换热板中的制冷剂通过所述膨胀阀排入所述第二换热板中，所述第二换热板中的制冷剂通过所述压缩机排入所述第一换热板中。
3.根据权利要求2所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，在所述干燥器上设置有第一制冷剂入口和第一制冷剂出口，在所述冷却器上设置有第二制冷剂入口和第二制冷剂出口，所述第一制冷剂入口与所述第一换热板的上端相连接并可与其内部的第一通道连通，所述第一制冷剂出口与所述第一换热板的下端相连接并可与其内部的第一通道连通，所述第二制冷剂入口与所述第二换热板的下端相连接并可与其内部的第二通道连通，所述第二制冷剂出口与所述第二换热板的上端相连接并可与其内部的第二通道连通，所述压缩机分别与所述第一制冷剂入口和所述第二制冷剂出口相连接，所述膨胀阀分别与所述第二制冷剂入口和所述第一制冷剂出口相连接。
4.根据权利要求3所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，
所述粉体流干燥冷却一体机还包括分别与各个所述第一换热板的上端和下端连接并与其内部的第一通道相连通的第一制冷剂输入管和第一制冷剂输出管，所述第一制冷剂输入管与所述第一制冷剂入口连接，所述第一制冷剂输出管与所述第一制冷剂出口连接；
所述粉体流干燥冷却一体机还包括分别与各个所述第二换热板的下端和上端连接并与其内部的第二通道相连通的第二制冷剂输入管和第二制冷剂输出管，所述第二制冷剂输入管与所述第二制冷剂入口连接，所述第二制冷剂输出管与所述第二制冷剂出口连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，各个所述第一换热板和各个所述第二换热板分别平行设置，所述第一换热板和所述第二换热板的设置组数分别至少为一组。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，在各个所述第一换热板上还贯穿的设置有若干透气孔，所述第一换热板在沿着所述透气孔的边缘处被密封。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，还包括与所述进料部连接的鼓风机和排风口，所述排风口的设置位置高于所述鼓风机的进风口的设置位置。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，所述冷却器内部还设置有至少一个进气管，所述进气管的侧壁上设置有若干出风口。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，粉体流干燥冷却一体机还包括物料传递系统，所述物料传递系统包括设置于所述干燥器出料口下方的高温料输出装置、物料提升装置和设置于所述冷却器出料口下方的成品料输出装置，所述干燥器与所述高温料输出装置连接，所述高温料输出装置与所述物料提升装置连接，所述物料提升装置与所述冷却器连接，所述冷却器与所述成品料输出装置连接。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的粉体流干燥冷却一体机，其特征在于，在所述干燥器和所述冷却器上均设置有料位计。
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