CN110433512A - 一种水浴式折射窗浆液干燥设备 - Google Patents

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丁天航
王教领
宋卫东
吴今姬
周德欢
王明友
周帆
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    • B01D1/00Evaporating
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Abstract

本发明公开一种水浴式折射窗浆液干燥设备,包括机架和安装于机架上的喂料装置、控制面板,其特征在于:还包括与喂料装置连接的水浴加热装置;所述水浴加热装置包括固定安装于机架上的外罩壳、铺料机构、刮板机构以及安装于机架下方的加热机构。本发明所提供的水浴式折射窗浆液干燥设备采用折射窗原理对浆液类物料干燥浓缩,其根本原理在于液体的导热系数远高于气体的导热系数,采用液体传热,热效率高,加热快,热传导快、更加节能。

Description

一种水浴式折射窗浆液干燥设备
技术领域
本发明涉及一种水浴式折射窗浆液干燥设备,属干燥设备领域。
背景技术
针对浆液类物料,传统干燥技术有转鼓干燥、喷雾干燥、冷冻干燥、真空干燥等,其存在较多问题,转鼓干燥的高温易对产品质量造成损坏;喷雾干燥对原料要求过高,需要原料能被雾化,而且物料中有易挥发性的物质损失;冷冻和真空干燥可提高干燥成品的品质,但其设备费用较为昂贵,并且干燥时间过长,不适合附价值低的产品。
折射窗干燥是一种新的薄层干燥技术,针对浆液类物料干燥有较好的效果,由于水温控制、膜下有空气隔层等问题困扰,目前实际应有较少,还处于理论研究阶段。本发明设计水浴式加热系统采用两种不同沸点组合,保证加热物料温度稳定适中,并精确控制加热池的温度,防止膜下有空气隔层,保证折射窗原理的正常应用。折射窗干燥根本原理在于液体导热系数远高于空气,折射窗利用液体的高热传导效率,采用常压热水作为热源,将透明聚酯涤纶薄膜覆盖于热水的表面上,浆液类物料喷涂于聚酯薄膜上,热水的热量通过聚酯薄膜传至湿物料,使物料快速与水温保持相同温度,利用对物料加热快的特点,对浆液类物料干燥浓缩有较好的效果,有节省能用利用率、提高产品质量、快速浓缩的优点。
由于水温控制、膜下有空气隔层等问题困扰,目前折射窗干燥技术实际应有较少,还处于理论研究阶段。
发明内容
发明目的:针对现有技术中存在的问题与不足,本发明提供加热快、控制调节灵活且节能的水浴式折射窗浆液干燥设备。
技术方案:一种水浴式折射窗浆液干燥设备,包括机架和安装于机架上的喂料装置、控制面板,其特征在于:还包括与喂料装置连接的水浴加热装置;所述水浴加热装置包括固定安装于机架上的外罩壳、铺料机构、刮板机构以及安装于机架下方的加热机构。
所述铺料机构设置在加热装置上方,其包括与喂料装置的出口连接的送料软管、与送料软管密封连接的可伸缩铺料管,所述可伸缩铺料管的前端设有铺料口;所述可伸缩铺料管与固定安装于外罩壳上的送料传动机构动力连接。
所述刮板机构包括刮板传动机构和设置在外罩壳两侧的刮板滑道和活动安装于两刮板滑道之间的刮板;所述刮板与刮板传动机构动力连接。
所述加热机构设置在机架下方,其包括水浴池、设置在水浴池内的加热池以及两端与加热池连通的加热管道,所述加热管道上安装有加热器和水泵,所述水浴池上方设有薄膜层;
所述刮板位于薄膜层上方,所述可伸缩铺料管位于所述刮板上方。
本发明进一步限定的技术方案为:还包括设置在薄膜层后方的出料口,所述出料口上方设有制冷风机,所述制冷风机小出风口设有风罩。
进一步的,还包括安装于外罩壳上的一组排湿风机。
进一步的,还包括安装于加热池一侧的进水口。
进一步的,还包括设置在加热管道上的加热池排水口。
进一步的,还包括设置在水浴池下方的水浴池温度传感器,所述水浴池温度传感器与控制面板信号连接。
进一步的,还包括设置在加热池上的加热池温度传感器,所述加热池温度传感器与控制面板信号连接。
进一步的,所述喂料装置包括喂料斗、喂料电机以及设置于喂料斗内与喂料电机动力连接的送料绞龙,所述送料绞龙的送料出口与送料软管连接。
进一步的,所述可伸缩铺料管为扁平管,所述铺料口为扁平鸭嘴式结构;所述可伸缩铺料管与铺料口宽度与薄膜层宽度相同。
有益效果:与现有技术相比,本发明所提供的水浴式折射窗浆液干燥设备采用折射窗原理对浆液类物料干燥浓缩,其根本原理在于液体的导热系数远高于气体的导热系数,采用液体传热,热效率高,加热快,热传导快、更加节能。采用水浴加热方式,保证加热池产生较少的水汽,以防加热池与聚酯涤纶薄膜之间产生空气隔层,降低传热效率。本结构的加热池内液体保持沸腾的情况下,水浴池内水温依然能保持较低且稳定的温度。
附图说明
图1为本发明实施例的俯剖视图;
图2为图1的侧剖视图;
其中:1.喂料电机,2.喂料斗,3.送料绞龙,4.刮板滑道,5.排湿风机,6.刮板,7.送料软管,8.送料丝杠传动机构,9.进水口,10.送料滑道,11.铺料口,12.聚酯涤纶薄膜,13.制冷风机,14.风罩,15.出料口,16.水浴池排水口,17.加热池排水口,18.加热管道,19.加热器,20.水泵,21.加热池,22.机架,23.水浴池,24.刮板丝杠传动机构,25.控制面板,26.水浴池温度传感器,27.加热池温度传感器;28.可伸缩铺料管,外罩壳29。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明。
如图1-2所示,本实施例提供的一种水浴式折射窗浆液干燥设备,主要包括机架22和安装于机架上的喂料装置、控制面板25,与喂料装置连接的水浴加热装置;所述水浴加热装置包括固定安装于机架上的外罩壳29、铺料机构、刮板机构以及安装于机架下方的加热机构。
所述铺料机构设置在加热池21上方,其包括与喂料装置的出口连接的送料软管7、与送料软管密封连接的可伸缩铺料管28,所述可伸缩铺料管的前端设有铺料口11;所述可伸缩铺料管与固定安装于外罩壳上的送料滑道10内的滑块动力连接,所述滑块与送料丝杠8传动连接。
所述刮板机构包括刮板丝杠传动机构24、设置在外罩壳29两侧的刮板滑道4以及活动安装于两刮板滑道之间的刮板6;所述刮板通过刮板滑块与刮板丝杠传动机构动力连接。
所述加热机构设置在机架下方,其包括水浴池23、设置在水浴池内的加热池21以及两端与加热池连通的加热管道18,所述加热管道上安装有加热器19和水泵20,所述水浴池上方设有聚酯涤纶薄膜层12。
所述刮板6位于薄膜层12上方,所述可伸缩铺料管位于所述刮板上方。
作为本实施例的优选:还包括设置在薄膜层后方的出料口15,所述出料口上方设有制冷风机13,所述制冷风机小出风口设有风罩14。
作为本实施例的优选:还包括安装于外罩壳上的一组排湿风机5。
作为本实施例的优选,还包括安装于加热池一侧的进水口9。
作为本实施例的优选,还包括设置在加热管道上的加热池排水口17。
作为本实施例的优选,还包括设置在水浴池上的水浴池温度传感器27和水浴池底部的水浴池排水口16,所述水浴池温度传感器与控制面板信号连接。
作为本实施例的优选,还包括设置在加热池上的加热池温度传感器26,所述加热池温度传感器与控制面板信号连接。
作为本实施例的优选,所述喂料装置包括喂料斗2、喂料电机1以及设置于喂料斗内与喂料电机动力连接的送料绞龙3,所述送料绞龙的送料出口与送料软管7连接。送料软管7末端与可伸缩铺料管28连接。
作为本实施例的优选,所述可伸缩铺料管为扁平管,所述铺料口11为扁平鸭嘴式结构;所述可伸缩铺料管与铺料口宽度与薄膜层宽度相同。
本实施例采用折射窗原理对浆液类物料干燥浓缩,其根本原理在于液体的导热系数远高于气体的导热系数,导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度,在1小时,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度,其中水的导热系数为0.6左右,而空气的导热系数为0.03左右,水远高于空气的导热系数,折射窗正是利用这一点,采用液体传热,热效率高,加热快,热传导快、更加节能。
采用水浴加热方式,保证加热池23产生较少的水汽,以防加热池23与聚酯涤纶薄膜12之间产生空气隔层,降低传热效率;
水浴池23和加热池21内液体沸点不同,水浴池23内采用含气体较少的蒸馏水,加热池21内使用沸点低的液体与水的混合物,例如水中加入质量分数为10%的乙醇,混合后沸点变为91.3℃;加入30%的乙醇,沸点变为84.7℃。加热池内液体保持沸腾的情况下,水浴池内水温依然能保持较低且稳定的温度。
铺料口11圆形输料管的横截面积和端部铺料口的横截面积相等,单位时间内流通的物料量相等,铺料时避免了出料过缓或过激的现象,达到宽幅均匀铺料的目的;
刮板6和铺料口11均由丝杠传动机构控制其往复运动,再由控制面板上调速元件调节往复运动的速度,适应不同的物料,满足加热时间不同、铺料厚度不同的要求。
本发明使用方法如下:控制面板25处开启设备电源,浆液类物料放入喂料斗2中,喂料电机1带动送料绞龙3将物料输送至送料软管7中,然后流向铺料口11,最终物料平铺在聚酯涤纶薄膜12上。铺料口11固定在送料滑道10上,由送料丝杠传动机构8控制其做往复运动,达到物料铺满整个聚酯涤纶薄膜12的目的,喂料的多少由控制面板25调节送料丝杠传动机构8往复运动速度来控制,自此完成铺料过程。
加热池21的水由水泵20带动循环,经过加热器19时,水被不断加热流进加热池21中,完成循环过程,水浴池温度传感器26负责检测水浴池中的水温,在控制面板25上显示,为防止加热过程中产生气泡或水分流失,进水口9有排气和补水的作用,设备闲置的时候可以通过加热池排水口17把加热池的水放出。水浴池23的水由加热池21进行加热,水浴池23中采用含气体较少的蒸馏水,以防加热过程中产生过多的气泡,加热池21中采用沸点较低的液体,其目的在于水浴控温,水浴池23中的水温最高仅仅是加热池21中液体的沸点,通过调制加热池21中液体可以精确控制水浴池27的水温,加热池温度传感器27检测加热池23的温度,通过折射窗原理对铺在聚酯涤纶薄膜12上的浆液类物料加热浓缩,产生的湿空气通过排湿风机5抽出。
物料种类不一样所需的加热时间也不一样,通过控制面板调节丝杠传动机构往复运动的时间间隔和速度来控制。浓缩完成后的物料,通过连接在刮板滑道4上的刮板6,刮板6与聚酯涤纶薄膜12接触的位置,采用柔性橡胶材料,以防刮破薄膜,由刮板丝杠传动机构24控制其做往复运动将物料从聚酯涤纶薄膜12上刮至出料口15处,由于此时物料温度较高在出料口15上部安装制冷风机13对物料进行降温,最终完成出料,整个干燥浓缩过程到此结束。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水浴式折射窗浆液干燥设备,包括机架和安装于机架上的喂料装置、控制面板,其特征在于:还包括与喂料装置连接的水浴加热装置;所述水浴加热装置包括固定安装于机架上的外罩壳、铺料机构、刮板机构以及安装于机架下方的加热机构;
所述铺料机构设置在加热机构上方,其包括与喂料装置的出口连接的送料软管、与送料软管密封连接的可伸缩铺料管,所述可伸缩铺料管的前端设有铺料口;所述可伸缩铺料管与固定安装于外罩壳上的送料传动机构动力连接;
所述刮板机构包括刮板传动机构和设置在外罩壳两侧的刮板滑道和活动安装于两刮板滑道之间的刮板;所述刮板与刮板传动机构动力连接;
所述加热机构设置在机架下方,其包括水浴池、设置在水浴池内的加热池以及两端与加热池连通的加热管道,所述加热管道上安装有加热器和水泵,所述水浴池上方设有薄膜层;
所述刮板位于薄膜层上方,所述可伸缩铺料管位于所述刮板上方。
2.根据权利要求1所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:还包括设置在薄膜层后方的出料口,所述出料口上方设有制冷风机,所述制冷风机小出风口设有风罩。
3.根据权利要求2所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:还包括安装于外罩壳上的一组排湿风机。
4.根据权利要求3所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:还包括安装于加热池一侧的进水口。
5.根据权利要求4所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:还包括设置在加热管道上的加热池排水口。
6.根据权利要求5所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:还包括设置在水浴池下方的水浴池温度传感器,所述水浴池温度传感器与控制面板信号连接。
7.根据权利要求6所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:还包括设置在加热池上的加热池温度传感器,所述加热池温度传感器与控制面板信号连接。
8.根据权利要求7所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:所述喂料装置包括喂料斗、喂料电机以及设置于喂料斗内与喂料电机动力连接的送料绞龙,所述送料绞龙的送料出口与送料软管连接。
9.根据权利要求8所述的水浴式折射窗浆液干燥设备,其特征在于:所述可伸缩铺料管为扁平管,所述铺料口为扁平鸭嘴式结构;所述可伸缩铺料管与铺料口宽度与薄膜层宽度相同。
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