CN112066702A - 一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置 - Google Patents

一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及干燥设备领域，具体公开了一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于，包括：间壁式干燥器，间壁式干燥器具有用于为待干燥物料提供热交换干燥作业空间的作业腔体，所述作业腔体内设有用于对待干燥物料进行热交换干燥作业的若干间隔布置的传热板，相邻两传热板之间的间隔构成用于容纳待干燥物料的夹层，所述间壁式干燥器的气体进口依次连接有空气加热器和排风热回收器，且通过排风热回收器与间壁式干燥器的气体出口相连，以构成干燥介质气体加热进风的循环结构。由于采用间壁式导热方式对物料进行加热，加热均匀，物料干燥均匀；热空气中粉尘量较小。热流密度大，装置体积更小，节约安装空间。

Description

一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置
技术领域
本发明涉及干燥设备领域，尤其是一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置。
背景技术
干燥是指将热量加于湿物料并排除挥发性湿分，而获得一定湿含量固体产品的过程。湿分以松散的化学结合形式或以液态溶液存在于固体中，或积集在固体的毛细微结构中。这种液体的蒸汽压低于纯液体的蒸汽压，称之为结合水分。而游离在表面的湿分则称为非结合水分。湿物料在热力干燥过程中，以下两种过程相继并同时发生：
过程1：能量(大多数是热量)从周围环境传递至物料表面使表面湿分蒸发。
过程2：内部湿分传递到物料表面，随之由于上述过程而蒸发。
干燥速率由上述两个过程中较慢的一个速率控制。
目前，国内外在干燥中应用的技术主要有七种：常压热风干燥、远红外干燥、微波干燥、渗透干燥、真空冷冻干燥、太阳能干燥和热泵干燥。
在农业领域，我国粮食总产量高，粮食收获后最重要的干燥一直是比较薄弱的环节，每年因干燥不达标造成的粮食浪费现象严重，造成了较高的经济损失，具体的不足之处体现在以下几个方面：
(1)由于颗粒物料(如稻谷、玉米、菜籽等)均采用热风对流换热干燥方式，容积式粮食烘干机、连续式粮食烘干机、转筒干燥机、网带式干燥机等。
(2)热风对流干燥设备中采用热空气作为载热载湿介质，因空气比热容小，输送空气量大，消耗输送功率较大。
(3)热风对流干燥设备送风或循环风量较大，热空气中粉尘量较大。
(4)热风对流干燥设备排风热损失较大。
可见，目前迫切需要一种设计合理的新型一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，以实现物料干燥的节能降耗，将加快我国干燥行业的研究与进展，并进一步促进我国的经济发展。
发明内容
为了克服现有技术的以上缺陷和不足，本发明的目的是提供一种结构合理，节能降耗，干燥效果优良，尤其适用于多种农产品的新型颗粒流间壁导热式干燥装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，主体包括：间壁式干燥器，间壁式干燥器具有用于为待干燥物料提供热交换干燥作业空间的作业腔体，所述作业腔体内设有用于对待干燥物料进行热交换干燥作业的若干间隔布置的传热板，相邻两传热板之间的间隔构成用于容纳待干燥物料的夹层，所述传热板具有供加热介质流通的流道腔，通过流道腔能够用于加热介质在所述传热板内循环流通，以构成干燥加热系统；
所述间壁式干燥器的气体进口依次连接有空气加热器和排风热回收器，且通过排风热回收器与间壁式干燥器的气体出口相连，以构成干燥介质气体加热进风的循环结构；其中，间壁式干燥器的气体出口通过排风热回收器与一风机相连，构成干燥介质气体加热排风循环结构。
所述流道腔的两端分别连接有加热介质进入管和加热介质排出管，所述加热介质进入管具有加热介质进口，所述加热介质排出管具有加热介质出口。
作为优选的，所述加热介质为蒸汽、热水、导热油或烟气；干燥介质气体为空气、氮气。
作为优选的，所述间壁式干燥器的气体出口连接有过滤除尘器。
作为优选的，所述作业腔体的上端具有进料口，作业腔体的下端具有出料口。
作为优选的，所述传热板的外周设有均风孔板，所述均风孔板与气体进口和气体出口相通。
作为优选的，所述流道腔呈向外鼓起状，并且两端贯通，用以构成加热介质的供热结构。
作为优选的，所述流道腔呈横向、纵向、斜向、弯曲或网格状分布。
本发明的有益效果是：本发明利用间隔布置传热板对物料进行导热方式加热，自上而下流动的颗粒物料吸热水分蒸发至介质气体中排出，以达到对物料进行干燥的目的。因此与热风对流容积式粮食烘干机、连续式粮食烘干机、转筒干燥机、网带式干燥机的应用技术相比较，至少具有以下优势：由于采用间壁式导热方式对物料进行加热，加热均匀，物料干燥均匀；热空气中粉尘量较小。热流密度大，装置体积更小，节约安装空间。干燥过程采用清洁的电能，无污染物排放。
附图说明
图1是本发明的原理结构示意图；
图2是本发明间壁式干燥器的结构示意图；
图3是本发明传热板的截面结构及风向示意图；
图4是本发明传热板的局部结剖视图。
图中：1.间壁式干燥器2.作业腔体3.传热板4.流道腔5.气体进口6.空气加热器7.排风热回收器8.气体出口9.风机10.过滤除尘器11.进料口12.出料口13.均风孔板14.待干燥物料15.加热介质进入管16.加热介质排出管17.加热介质进口18.加热介质出口。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对本发明作进一步的阐述。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，主体包括：间壁式干燥器1，间壁式干燥器1具有用于为待干燥物料14提供热交换干燥作业空间的作业腔体2，作业腔体2内设有用于对待干燥物料14进行热交换干燥作业的若干间隔布置的传热板，相邻两传热板之间的间隔构成用于容纳待干燥物料14的夹层，间隙的宽度一般为16-38mm，即能够满足一般农作物颗粒安置和干燥要求(例如玉米颗粒等)，也可以根据物料自流特性，采用不同间距的间隔设计。
传热板3具有供加热介质流通的流道腔4，通过流道腔4能够用于加热介质在传热板3内循环流通，以构成干燥加热系统；传热板3的外壁与待干燥物料14直接接触。
间壁式干燥器1的气体进口5依次连接有空气加热器6和排风热回收器7，且通过排风热回收器7与间壁式干燥器1的气体出口8相连，以构成干燥介质气体加热进风的循环结构；其中，间壁式干燥器1的气体出口8通过排风热回收器7与一风机9相连，构成干燥介质气体加热排风循环结构。
作为一种实施例，流道腔4的两端分别连接有加热介质进入管15和加热介质排出管16，加热介质进入管15具有加热介质进口17，加热介质排出管16具有加热介质出口18。
作为一种实施例，加热介质为蒸汽、热水、导热油或烟气；干燥介质气体为空气、氮气。
作为一种实施例，间壁式干燥器1的气体出口8连接有过滤除尘器10。通过过滤除尘器10有效减少热空气中的粉尘量。
作业腔体2的上端具有进料口11，作业腔体2的下端具有出料口12。通过进料口11用以投放待干燥物料，出料口12用以将干燥完成的物料进行落料送出。
作为一种实施例，传热板3的外周设有均风孔板13，均风孔板13与气体进口5和气体出口8相通。
作为一种实施例，流道腔4呈向外鼓起状，并且两端贯通，用以构成加热介质的供热结构。流道腔4呈横向、纵向、斜向、弯曲或网格状分布，用以构成加热介质的高效供热结构。通过流道腔4的设置能够导入加热介质及结合向外鼓起状的流道腔4，从而大幅提高对待干燥物料的接触受热面积，而且能够让待干燥物料的颗粒下落时更加均匀，进而有效提高干燥效果，提高干燥效率。
作为一种实施例，由于传热板3流动通道截面积小且加工成变截面积通道，传热板3可采用双层金属板材复合夹层加工，传热板3加热介质可为蒸汽、热水、导热油、烟气等。
作为一种实施例，间壁式干燥器1内的传热板3等构件可根据高度分段(独立模块)设计，例如：可由1段、2段、3段....组成；传热板3可作为承压部件，采用不锈钢板、碳钢板材。
作为一种实施例，过滤除尘器10可根据颗粒物料特性设计不同过滤除尘器的结构形式，如过滤网、袋式过滤器、旋风分离器、脉冲除尘器等。
排风热回收器7为进风与排风之间进行热回收的装置，可为板翅式换热器、热管式换热器等。
风机9可安装于排风热回收器7排风侧出口，也可安装于排风热回收器7进风侧进口或出口，风机9选型应进行风阻计算。
空气加热器6可为翅片管式换热器，板式换热器等设计。
本发明利用间隔布置的传热板3对物料进行导热方式加热，自上而下流动的颗粒物料吸热水分蒸发至介质气体中排出，以达到对物料进行干燥的目的。因此与热风对流容积式粮食烘干机、连续式粮食烘干机、转筒干燥机、网带式干燥机的应用技术相比较，至少具有以下优势：
(1)由于采用间壁式导热方式对物料进行加热，加热均匀，物料干燥均匀；热空气中粉尘量较小。
(2)热流密度大，装置体积更小，节约安装空间。
(3)可以节约输送加热介质电耗30％以上；
(4)排风热损失较小，节约运行成本30％以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于，包括：
间壁式干燥器，间壁式干燥器具有用于为待干燥物料提供热交换干燥作业空间的作业腔体，所述作业腔体内设有用于对待干燥物料进行热交换干燥作业的若干间隔布置的传热板，相邻两传热板之间的间隔构成用于容纳待干燥物料的夹层，所述传热板具有供加热介质流通的流道腔，通过流道腔能够用于加热介质在所述传热板内循环流通，以构成干燥加热系统；
所述间壁式干燥器的气体进口依次连接有空气加热器和排风热回收器，且通过排风热回收器与间壁式干燥器的气体出口相连，以构成干燥介质气体加热进风的循环结构；
其中，间壁式干燥器的气体出口通过排风热回收器与一风机相连，构成干燥介质气体加热排风循环结构。
2.根据权利要求1所述的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于：所述流道腔的两端分别连接有加热介质进入管和加热介质排出管，所述加热介质进入管具有加热介质进口，所述加热介质排出管具有加热介质出口。
3.根据权利要求1所述的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于：所述加热介质为蒸汽、热水、导热油或烟气；干燥介质气体为空气、氮气。
4.根据权利要求1所述的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于：所述间壁式干燥器的气体出口连接有过滤除尘器。
5.根据权利要求1所述的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于：所述作业腔体的上端具有进料口，作业腔体的下端具有出料口。
6.根据权利要求1所述的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于：所述传热板的外周设有均风孔板，所述均风孔板与气体进口和气体出口相通。
7.根据权利要求6所述的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于：所述流道腔呈向外鼓起状，并且两端贯通，用以构成加热介质的供热结构。
8.根据权利要求7所述的一种新型颗粒流间壁导热式干燥装置，其特征在于：所述流道腔呈横向、纵向、斜向、弯曲或网格状分布。
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