CN110822819A - 一种间断式螺旋推进流化床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种间断式螺旋推进流化床，包括主体、设置于主体内的容腔、主轴、若干组设置在主轴上的螺杆叶片，相邻的两组螺杆叶片之间设置有第一热泵冷凝器，进风口设置于容腔周侧用于向容腔内输入热风，第一热泵冷凝器的加热作用补足了热风对物料烘干时损失的热量，使容腔一直处于低温烘干的过程，相对于现有技术的加热方式而言，热泵加热无污染，烘干过程更为环保，烘干过程可快速带出蒸发出来的水分的同时对热风持续加热,提高了烘干的生产效率和热泵烘干能效比，且通过螺杆叶片带动物品向前输送的稳定性更强，能充分保证每一部分物料接受热气烘干的时间是一致的，烘干效果也更为均匀。

Description

一种间断式螺旋推进流化床
技术领域
本发明涉及流化床领域，特别是一种间断式螺旋推进流化床。
背景技术
流化床，通常是用来对潮湿物料进行快速烘干的一种机器，现在主流的流化床是在容器内设置有一个振动台，物料放置于振动台上，通过振动台震动物料来使物料进入松散状态，然后通过热气流通入容器内对物料进行烘干，同时通过振动台的震动带动物料从一端运输至另一端，从而源源不断的对流入容器内的物料进行烘干，这种方式一般采用烟气来对物料进行烘干，即通过火力燃烧等方式来快速加热至高温的空气，然后将高温的烟气通入容器内对物料进行烘干，但是对于一些需求温度较低的物料无法很好的进行烘干，而且污染较大，而且将空气加热到较高的温度的过程中也会损失大量的热量，能源利用率较低，为了能较好的利用热量，通常采用低风速低风量的烟气供应方法，但这样又会导致烘干一段时间后烟气中水分含量较高，从而使烘干效果变差。而且这种带动物料前进的方式具有不确定性，会导致部分物料烘干时间较长而部分物料烘干时间较短的现象，从而使烘干程度不均匀。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种采用热泵加热来对物料进行烘干的流化床。
本发明为解决问题所采用的技术方案是：一种间断式螺旋推进流化床，包括：
主体，所述主体内设置有一容腔；
主轴，所述主轴穿过所述容腔设置于主体上；
若干组螺杆叶片，每组螺杆叶片间隔设置于主轴上；
若干第一热泵冷凝器，所述第一热泵冷凝器设置于容腔内，第一热泵冷凝器位于相邻的两组螺杆叶片之间；
进料部，所述进料部设置于容腔的前端，所述进料部用于向容腔内输入待干燥的物料；
至少一个进风口，所述进风口设置于容腔周侧；
进风管，所述进风管上设置有风机，所述进风管与进风口相连通，所述进风管用于向容腔内鼓入空气；
出料口，所述出料口设置于容腔的后端；
第二热泵冷凝器，所述第二热泵冷凝器设置于进风管上用于加热空气。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出料口设置于容腔后端的底部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述进风口位于容腔底部，所述容腔顶部设置有与进风口对应的出风口，所述出风口连接有出风管。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出风管与进风管重叠形成交叉换热部，第二热泵冷凝器位于交叉换热部后侧。
作为上述技术方案的进一步改进，每两组相邻的螺杆叶片之间均设置有一个进风口和第一热泵冷凝器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述容腔顶部设置有气流阻挡板。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出风口与出风管之间还连接有大旋风分离器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出风管内设置有热泵蒸发器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一热泵冷凝器为片状，所述第一热泵冷凝器垂直于主轴的轴线方向。
作为上述技术方案的进一步改进，所述进料部包括进料管、进料螺杆和料斗，所述进料管一端与容腔前端连通，所述进料螺杆设置于进料管内，所述进料端侧壁顶部连接所述料斗。
本发明的有益效果是：通过在主体内设置有一容腔，容腔内安装有一根贯穿容腔的主轴，在主轴上间断的设置有若干组螺杆叶片，在容腔内设置有若干第一热泵冷凝器，第一热泵冷凝器设置于相邻的两组螺杆叶片之间，在容腔上设置有至少一个进风口，使用时，通过进料部源源不断的向容腔内输入待干燥的物料，物料进入容腔内被主轴上的螺杆叶片带动，从而在容腔内做旋转的前进运动，螺杆叶片带动物料前进，然后抛入两组相连的螺杆叶片之间被打散，之后又被下一组螺杆叶片卷入抛入下一个空隙中，相对于震动床的震动效果而言，带动物料前进并打散的效果更好，使空气能与待干燥的物料有更大的接触面积，进风口通过进风管向容腔内鼓入热风，由于热风是通过第二热泵冷凝器对空气进行加热，因此空气的温度相对较低，从而因为热传导损失的热量也较小，从而热效率更高，同时第一热泵冷凝器也开始工作，热风热量很快就被吸收掉后，第一热泵冷凝器通过对冷媒进行冷凝向外散发热量重新加热空气，使空气与物料而言仍然处于相对的高温，从而对物料继续进行加热烘干，烘干完成后的物料通过出料口源源不断的输出。通过第一热泵冷凝器的加热作用补足了空气对物料烘干时损失的热量，从而可以使空气可以对物料进行更长时间的加热烘干，相对于现有技术的加热方式而言，热泵加热是无污染的，使烘干过程更为环保，而且通过这种方式，空气可以采用大风量的设置，从而快速带出蒸发出来的水分的同时不用担心热量损失过大，而且大风量与物料进行接触也能加快热传导的效率，相比于传统的“等焓降温”的烘干过程,本发明近似于多级“等温增焓”的烘干过程,在快速带走蒸发出来的水分的同时热空气因持续吸热维持在相对高的温度，烘干产能效率更高,同时整个热泵烘干系统的能源效率也更高。而且通过螺杆叶片带动物品向前输送的稳定性更强，能充分保证每一部分物料接受热气烘干的时间是一致的，烘干效果也更为均匀。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，一种间断式螺旋推进流化床，包括：
主体1，所述主体1内设置有一容腔2；
主轴3，所述主轴3穿过所述容腔2设置于主体1上；
若干组螺杆叶片4，每组螺杆叶片4间隔设置于主轴3上；
若干第一热泵冷凝器5，所述第一热泵冷凝器5设置于容腔2内，第一热泵冷凝器5位于相邻的两组螺杆叶片4之间；
进料部，所述进料部设置于容腔2的前端，所述进料部用于向容腔2内输入待干燥的物料；
至少一个进风口6，所述进风口6设置于容腔2周侧；
进风管7，所述进风管7上设置有风机8，所述进风管7与进风口6相连通，所述进风管7用于向容腔2内鼓入空气；
出料口9，所述出料口9设置于容腔2的后端；
第二热泵冷凝器15，所述第二热泵冷凝器15设置于进风管7上用于加热空气。
通过在主体1内设置有一容腔2，容腔2内安装有一根贯穿容腔2的主轴3，在主轴3上间断的设置有若干组螺杆叶片4，在容腔2内设置有若干第一热泵冷凝器5，第一热泵冷凝器5设置于相邻的两组螺杆叶片4之间，在容腔2上设置有至少一个进风口6，使用时，通过进料部源源不断的向容腔2内输入待干燥的物料，物料进入容腔2内被主轴3上的螺杆叶片4带动，从而在容腔2内做旋转的前进运动，螺杆叶片4带动物料前进，然后在两组相邻的螺杆叶片4之间被抛出打散，之后又被下一组螺杆叶片4卷入抛入下一个空隙中，相对于震动床的震动效果而言，带动物料前进并打散的效果更好，使空气能与待干燥的物料有更大的接触面积，进风口6通过进风管7向容腔2内鼓入热风，由于热风是通过第二热泵冷凝器15对空气进行加热，因此热风的温度相对较低(指与现有的火力加热使空气温度达到数百度进行比较)，从而因为热传导损失的热量也较小，同时第一热泵冷凝器5也开始工作，由于热风温度相对较低(指与现有的火力加热使空气温度达到数百度进行比较)，热量在进入容腔2后很快就被吸收掉，此时第一热泵冷凝器5通过对冷媒进行冷凝向外散发热量重新加热空气，使空气与物料而言仍然处于相对的高温，从而对物料继续进行加热烘干，烘干完成后的物料通过出料口9源源不断的输出。通过第一热泵冷凝器5的加热作用补足了空气对物料烘干时损失的热量，从而可以使容腔2内一直处于烘干的过程，相对于现有技术的加热方式而言，热泵加热是无污染的，使烘干过程更为环保，相比于传统的“等焓降温”的烘干过程,本发明近似于多级“等温增焓”的烘干过程,在快速带走蒸发出来的水分的同时热空气因持续吸热维持在相对高的温度，烘干产能效率更高,同时整个热泵烘干系统的能源效率也更高。而且相对于现有的震动床带动物料前进的方式，通过螺杆叶片4带动物品向前输送的稳定性更强，能充分保证每一部分物料接受热气烘干的时间是一致的，而现有的震动床带动物料前进的方式具有不确定性，从而会导致部分物料烘干时间较长而部分物料烘干时间较短的现象。
进一步进行改进，考虑到物料一般较重，所以即使被螺杆叶片4扬起最终也会落至容器底部，为了使物料能完全从出料口9流出，优选所述出料口9设置于容腔2后端的底部。
进一步进行改进，在上述方案中加热完成的废风可以是跟随物料一起沿着出料口9输出，但是当物料比较细小时，风容易把物料扬起，需要在出料口9设置物料的拦截装置，为此优选所述进风口6位于容腔2底部，所述容腔2顶部设置有与进风口6对应的出风口10，所述出风口10连接有出风管12。这样设置，首先热风从进风口6进入容腔2内时位于物料底部，热风流动时需要穿过物料层从而保证热风一定能对物料全面的接触进行加热烘干，然后出风口10设置在容腔2顶部，而物料较重会沉下，使风最终会位于物料上方从出风口10流出，而且出风口10较高也不易使废风流出时带出物料。
进一步进行改进，由于出风口10流出的废风还会具有一定热量，为了不浪费这部分热量，优选所述出风管12与进风管7重叠形成交叉换热部13，第二热泵冷凝器15位于交叉换热部13后侧。新风进入进风管7时，先通过与交叉换热部13将废风中的热量进行吸收，从而提高新风的温度，然后再经过第二热泵冷凝器15加热流入容腔2内，从而使热效率利用更高。
进一步进行改进，优选所述进风口6位于相邻的两组螺杆叶片4之间。这样在工作时，先通过螺杆叶片4将物料从最低点转动输送至最高点然后向本组螺杆叶片4后侧的间隙中抛出，同时热风从这段间隙的底部相上吹动延缓物料下落的时间，从而使物料在下落时能与更大容量的热风进行接触，加热烘干效果更好。优选为每两组相邻的螺杆叶片4之间均设置有一个进风口6和第一热泵冷凝器5。
进一步进行改进，所述容腔顶部设置有气流阻挡板，通过气流阻挡板来阻挡热气直接冲入出风口10中流出。
进一步进行改进，考虑到当物料比较轻时，比如粉末物料，废风从出风口10流出时会带出部分物料，此时优选在所述出风口10与出风管12之间还连接有大旋风分离器11，通过大旋风分离器11将废气中的物料分离出来，从而使物料损耗较小。
进一步进行改进，考虑到即使设置有交叉换热部13，废弃的空气中仍然含有一部分热量，为此优选在出风管12内设置有热泵蒸发器14，通过热泵蒸发器14来将废弃空气中的剩余热量进行吸收，而这部分热量通过循环可以提供给第一热泵冷凝器5以及第二热泵冷凝器15使用，从而不会浪费热量。
进一步进行改进，为了使物料的在运输时换热效果更好，优选所述第一热泵冷凝器5为片状，所述第一热泵冷凝器5垂直于主轴3的轴线方向。这样在物料输送的过程中通过螺杆叶片4的推动，物料和风顺着主轴3的方向穿过第一热泵冷凝器5周侧的空隙向出料口移动,第一热泵冷凝器5在风和物料的扰动下,从而与风和物料持续交换热量,保持热风的干燥温度。
进一步进行改进，优选所述进料部包括进料管、进料螺杆和料斗，所述进料管一端与容腔2前端连通，所述进料螺杆设置于进料管内，所述进料端侧壁顶部连接所述料斗，通过这种方式可以使物料按规定速度输送至容腔2内，使容腔2内的物料在容腔长度方向上分布更为均匀。所述进料部也可以选择为单独设置一个进料料斗于主体1上，进料料斗与容腔2相连通的实施方式，或者其他的实施方式。
本文所述的低温烘干是指与现有技术中通过火力加热使空气温度达到数百度相比。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于，包括：
主体(1)，所述主体(1)内设置有一容腔(2)；
主轴(3)，所述主轴(3)穿过所述容腔(2)设置于主体(1)上；
若干组螺杆叶片(4)，每组螺杆叶片(4)间隔设置于主轴(3)上；
若干第一热泵冷凝器(5)，所述第一热泵冷凝器(5)设置于容腔(2)内，第一热泵冷凝器(5)位于相邻的两组螺杆叶片(4)之间；
进料部，所述进料部设置于容腔(2)的前端，所述进料部用于向容腔(2)内输入待干燥的物料；
至少一个进风口(6)，所述进风口(6)设置于容腔(2)周侧；
进风管(7)，所述进风管(7)上设置有风机(8)，所述进风管(7)与进风口(6)相连通，所述进风管(7)用于向容腔(2)内鼓入空气；
出料口(9)，所述出料口(9)设置于容腔(2)的后端；
第二热泵冷凝器(15)，所述第二热泵冷凝器(15)设置于进风管(7)上用于加热空气。
2.如权利要求1所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述出料口(9)设置于容腔(2)后端的底部。
3.如权利要求1所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述进风口(6)位于容腔(2)底部，所述容腔(2)顶部设置有与进风口(6)对应的出风口(10)，所述出风口(10)连接有出风管(12)。
4.如权利要求3所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述出风管(12)与进风管(7)重叠形成交叉换热部(13)，第二热泵冷凝器(15)位于交叉换热部(13)后侧。
5.如权利要求3所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
每两组相邻的螺杆叶片(4)之间均设置有一个进风口(6)和第一热泵冷凝器(5)。
6.如权利要求3所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述容腔(2)顶部设置有气流阻挡板。
7.如权利要求3所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述出风口(10)与出风管(12)之间还连接有大旋风分离器(11)。
8.如权利要求3或4所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述出风管(12)内设置有热泵蒸发器(14)。
9.如权利要求1所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述第一热泵冷凝器(5)为片状，所述第一热泵冷凝器(5)垂直于主轴(3)的轴线方向。
10.如权利要求1所述的一种间断式螺旋推进流化床，其特征在于：
所述进料部包括进料管、进料螺杆和料斗，所述进料管一端与容腔(2)前端连通，所述进料螺杆设置于进料管内，所述进料端侧壁顶部连接所述料斗。
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