CN113432408B - 一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，涉及化工设备技术领域，包括炉座、炉体、继热筒、输送机、气筒、锥筒和加热管，炉体固连在炉座顶部，继热筒固连在炉体顶部，输送机固连在炉体一侧，气筒固连在炉座内，气筒顶部伸入炉体内且位于输送机输出端正下方，锥筒滑动连接在气筒上端，气筒内通入加压空气以将锥筒吹起，若干根加热管间隔分布在气筒四周的炉体内以对炉体内腔加热，本发明具有可使聚丙烯酰胺粉料快速干燥的优点。

Description

一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉。
背景技术
目前聚丙烯酰胺干燥的方式通常是采用天然气热烘炉进行，在热烘炉推出时也受到厂家的好评，但随着应用时间的推移，以下问题比较突出：烘干热量以燃烧器的辐射热为主，辐射热温度分度不均衡，靠风机驱动有所改善，但是烘炉中间基本依靠余热辐射，物料在出炉前的缓苏阶段温度不受控，整体热效率相对于燃料热值来说较难提高；烘炉进气以风机为主，特别是对于卧式炉，进气口比较低，地面灰尘比较多，烘炉进气质量比较差，影响产品纯度及产品色度；以燃烧为加热方式的热烘炉处理粉末物料时一般是采用卧式炉，卧式炉的一个重要缺点就是占地面积大，设备投资也比较大，不适合现在厂区土地高集约化发展的趋势；粉末物料的干燥对于物料的分散度要求比较高，一般通过旋风分离器进行物料分散，旋风分离器通常采用电机驱动，在高温环境中电机的应用受到限制，特别容易烧毁，物料分散效果受到影响，设备运行稳定性面临比较大的挑战；传统的电加热热烘炉存在加热管易老化、热效率低的问题；粉末产品物料干燥还有个亟待解决的问题是粉末容易挂壁；同时设备的自动化程度低，运行不稳定，影响产品质量。
因此，针对以上不足，需要提供一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有的热烘炉热效率低的问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，包括炉座、炉体、继热筒、输送机、气筒、锥筒和加热管，炉体固连在炉座顶部，继热筒固连在炉体顶部，输送机固连在炉体一侧，气筒固连在炉座内，气筒顶部伸入炉体内且位于输送机输出端正下方，锥筒滑动连接在气筒上端，气筒内通入加压空气以将锥筒吹起，若干根加热管间隔分布在气筒四周的炉体内以对炉体内腔加热。
作为对本发明的进一步说明，优选地，炉座内腔底部固连有基座，基座上固连有加热盘管，加热盘管嵌入至气筒内。
作为对本发明的进一步说明，优选地，气筒一侧固连有进气管，进气管与气筒相通，炉座底部两侧架设有清灰人孔，清灰人孔与炉座内腔相通，进气管通过清灰人孔伸出炉座外并与气泵连接。
作为对本发明的进一步说明，优选地，气筒顶部设有喷口，喷口口径小于气筒口径，锥筒外径等于喷口口径。
作为对本发明的进一步说明，优选地，锥筒底部固连有圆柱状的滑柱，喷口内壁固连有支架，滑柱滑动连接在支架内，滑柱底部固连有环状的限位盘，限位盘外径大于支架与滑柱接触的孔道口径。
作为对本发明的进一步说明，优选地，锥筒包括气锥面、密封面和料锥面，气锥面为倒圆台状，气锥面与滑柱固连；密封面为圆环状，密封面固连在气锥面顶部，密封面外径等于喷口口径；料锥面为圆锥状，料锥面固连在密封面顶部，气锥面和料锥面均中空。
作为对本发明的进一步说明，优选地，气锥面母线与锥筒轴线夹角小于料锥面母线与锥筒轴线夹角。
作为对本发明的进一步说明，优选地，锥筒内腔填充有气体或沙土。
作为对本发明的进一步说明，优选地，输送机内转动连接有螺旋杆，螺旋杆上的螺旋叶片抵接在输送机内壁面上，输送机一端固连有电机，电机与螺旋杆转动连接，输送机位于螺旋杆上方固连有料筒，料筒内装有聚丙烯酰胺粉末。
作为对本发明的进一步说明，优选地，炉体顶部设有续热区，续热区内固连有若干根续热管，续热管功率低于加热管功率；炉体顶部通过法兰盘和螺栓固定有继热筒，继热筒内间隔固连有若干根继热管，继热管功率低于续热管功率；继热筒顶部固连有出气管，出气管与储罐相通。
（三）有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明通过设计带有锥筒的气筒，在气筒内鼓入加压空气，配合出气管的抽取，既能使粉料顺利流出料筒，又能将粉料吹至出气管处，利用加强的空气流动和炉体内的高温烘烤，实现粉料的干燥。并且在风力减弱时，锥筒还能自然下垂将气筒封闭，避免粉料进入气筒内，一举多得。
附图说明
图1是本发明的炉体剖面图；
图2是本发明的进气管安装位置图；
图3是本发明的炉座内部结构图；
图4是本发明的俯视图；
图5是图4中A的放大图；
图6是本发明的全剖图；
图7是图6中B的放大图。
图中：1、炉座；11、基座；12、加热盘管；13、清灰人孔；14、落料口；2、炉体；21、续热区；22、续热管；3、继热筒；31、继热管；32、出气管；4、输送机；41、料筒；42、电机；43、螺旋杆；5、气筒；51、进气管；52、喷口；53、支架；6、锥筒；61、气锥面；62、密封面；63、料锥面；64、容腔；65、滑柱；66、限位盘；7、加热管；71、限位套。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，结合图1、图2，包括炉座1、炉体2、继热筒3、输送机4、气筒5、锥筒6和加热管7，炉体2固连在炉座1顶部，继热筒3固连在炉体2顶部，输送机4固连在炉体2一侧，气筒5固连在炉座1内，气筒5顶部伸入炉体2内且位于输送机4输出端正下方，锥筒6滑动连接在气筒5上端，气筒5内通入加压空气可将锥筒6吹起，若干根加热管7间隔分布在气筒5四周的炉体2内以对炉体2内腔加热。
结合图1、图3，炉座1为方形金属壳体，炉座1内腔底部固连有基座11，基座11内设有线路板，基座11上固连有加热盘管12，加热盘管12采用电阻式发热管，加热盘管12呈蛇形分布，加热盘管12两端嵌入基座11内与线路板电性连接，线路板为加热盘管12供电以使加热盘管12发热，加热盘管12嵌入至气筒5内。炉座1底部两侧架设有清灰人孔13，清灰人孔13与炉座1内腔相通。炉座1顶部开设有落料口14，以使炉座1内腔和炉体2内腔相通，气筒5通过落料口14伸入炉体2内，落料口14口径大于气筒5外径，以便大粒径杂质掉落到炉座1内。
结合图1、图2，炉体2为柱状筒体，加热管7呈环状分布在炉体2内壁上。炉体2顶部设有圆台状的续热区21，续热区21内呈环状间隔分布有若干根续热管22，续热管22与加热管7材质和结构相同，续热管22功率低于加热管7功率。继热筒3也为柱状筒体，继热筒3通过法兰盘和螺栓固连在续热区21顶部，继热筒3内呈环状间隔分布有若干根继热管31，继热管31与加热管7材质和结构相同，继热管31功率低于续热管22功率。其中加热管7设定温度为95℃～115℃之间；续热管22设定温度为75℃～100℃之间；继热管31设定温度为55℃～80℃之间。根据每段加热管加热升温延迟余量设定升、降温度梯度信号，根据信号启停相应的加热管数，实现快速升温及保温操作，优选温度调节梯度为3℃～6℃之间，优选5℃。继热筒3顶部固连有出气管32，出气管32输出端连接有储罐，用于将干燥的物料进行存放。
结合图4、图6，输送机4为圆柱直筒，输送机4倾斜地固连在炉体2一侧，输送机4高度低的一端伸入炉体2内，输送机4另一端伸出炉体2外。输送机4内转动连接有螺旋杆43，螺旋杆43上的螺旋叶片抵接在输送机4内壁面上，输送机4一端固连有电机42，电机42与螺旋杆43转动连接，输送机4位于螺旋杆43上方固连有料筒41，料筒41内装有聚丙烯酰胺等粉末状物料。
结合图3、图6，气筒5为柱状管道，气筒5一侧固连有进气管51，进气管51与气筒5相通，进气管51通过清灰人孔13伸出炉座1外并与气泵连接。气筒5顶部设有喷口52，喷口52口径小于气筒5口径，锥筒6外径等于喷口52口径。设置气筒5用于将加压空气导入炉体2内，设置喷口52增加气体流速，使空气更易将粉料吹起。结合图5，锥筒6底部固连有圆柱状的滑柱65，喷口52内壁固连有支架53，滑柱65滑动连接在支架53内，滑柱65底部固连有环状的限位盘66，限位盘66外径大于支架53与滑柱65接触的孔道口径。设置支架53和滑柱65用于连接气筒5混入锥筒6，此外还能限制锥筒6仅能沿炉体2的轴线方向上下移动，设置限位盘66避免锥筒6与喷口52滑脱。
结合图6、图7，锥筒6包括气锥面61、密封面62和料锥面63，气锥面61为倒圆台状，气锥面61与滑柱65固连；密封面62为圆环状，密封面62固连在气锥面61顶部，密封面62外径等于喷口52口径；料锥面63为圆锥状，料锥面63固连在密封面62顶部，气锥面61母线与锥筒6轴线夹角小于料锥面63母线与锥筒6轴线夹角。气锥面61和料锥面63均中空，以使气锥面61、密封面62和料锥面63围出容腔64，容腔64内可填充有气体或沙土，其中气体密度比空气低。可使相同的气压下，使空气更易或更难流入炉体2内，使得加压空气对粉料的浮力作用可大可小，能对粉料内不同颗粒大小和重量的杂质进行分离，当浮力较小时，则重量较轻的所需粉料能够进入出气管32内，重量较重的杂质颗粒则通过落料口14掉落到炉座1内，在干燥工作完成后通过请灰人孔13清除，节省筛网的筛选，节省工时。
结合图1、图2，加热管7以合金材料加热管、钨丝加热管、红外加热管为主，优选合金材料加热管，每一根加热管7、续热管22和继热管31均通过线路单独自动控制，互不受影响，加热管7、续热管22和继热管31外均套有钢管，避免粉料在运动过程中将加热管7、续热管22和继热管31划伤。其中加热管7端头高度略高于输送机4输出口高度，加热管7外滑动套接有限位套71，限位套71固连在炉体2内壁，用于固定加热管7。
当进行粉料干燥时，先向进气管51注入加压空气，同时启动加热盘管12和加热管7、续热管22和继热管31进行预热。此时加压空气流经加热盘管12使加压空气升温，随后将锥筒6从喷口52吹起，锥筒6与喷口52之间形成间隙使加压空气流入炉体2内，之后将粉料通过料筒41注入输送机4，在电机42的驱动下，螺旋杆43将粉料输送至炉体2内，此时粉料落到锥筒6的料锥面63上，并在重力作用下向锥筒6四周流动，直至粉料与加压空气接触，粉料被加压空气吹至炉体2内壁处，此时出气管32上的气泵启动，将炉体2内的空气抽出，粉料在加压空气和出气管32的气泵作用下，向续热区21和继热筒3处流动，在加压空气的分散加热，以及加热管7、续热管22和继热管31的分段加热，可使粉料充分受热干燥，而且流经继热筒3的物料受热温度接近常温，可在进入储罐后避免堆砌的粉料中部温度高且不易散失导致粉料变质的问题。
综上所述，本发明通过设置带有锥筒6的气筒5，既能避免直接吹拂输送机4出料口而导致粉料无法顺利下落的问题，又能利用气锥面61将空气分散，利用料锥面63将粉料初步分散，再利用分散的空气将粉料进一步吹散，使粉料受热面积增大，换热效率更高，干燥效率也更高。而且结合炉体2的多段加热，以维持平缓的温度梯度，提高烘干效率。而且通过自动化控温装置控制各个加热部件和气泵的启停以及功率调节，提高烘干精准度。相比现有的通用燃料热烘炉，热能利用率最高可提升32%，电能消耗减少约15%，烘干率精确率可控制在1%以内。此外，加热管7高度设计合理，既能对粉料进行加热，又能最大化降低粉料对加热管7的冲击，提高加热管7的使用寿命。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：包括炉座（1）、炉体（2）、继热筒（3）、输送机（4）、气筒（5）、锥筒（6）和加热管（7），炉体（2）固连在炉座（1）顶部，炉体（2）顶部设有续热区（21），续热区（21）内固连有若干根续热管（22），续热管（22）功率低于加热管（7）功率；继热筒（3）固连在炉体（2）顶部，继热筒（3）内间隔固连有若干根继热管（31），继热管（31）功率低于续热管（22）功率；继热筒（3）顶部固连有出气管（32），出气管（32）与储罐相通；每一根加热管（7）、续热管（22）和继热管（31）均通过线路单独自动控制；输送机（4）固连在炉体（2）一侧，气筒（5）固连在炉座（1）内，气筒（5）顶部伸入炉体（2）内且位于输送机（4）输出端正下方，锥筒（6）滑动连接在气筒（5）上端，锥筒（6）包括气锥面（61）、密封面（62）和料锥面（63），气锥面（61）为倒圆台状，气锥面（61）与滑柱（65）固连；密封面（62）为圆环状，密封面（62）固连在气锥面（61）顶部，密封面（62）外径等于喷口（52）口径；料锥面（63）为圆锥状，料锥面（63）固连在密封面（62）顶部，气锥面（61）和料锥面（63）均中空；气筒（5）内通入加压空气以将锥筒（6）吹起，若干根加热管（7）间隔分布在气筒（5）四周的炉体（2）内以对炉体（2）内腔加热。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：炉座（1）内腔底部固连有基座（11），基座（11）上固连有加热盘管（12），加热盘管（12）嵌入至气筒（5）内。
3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：气筒（5）一侧固连有进气管（51），进气管（51）与气筒（5）相通，炉座（1）底部两侧架设有清灰人孔（13），清灰人孔（13）与炉座（1）内腔相通，进气管（51）通过清灰人孔（13）伸出炉座（1）外并与气泵连接。
4.根据权利要求3所述的一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：气筒（5）顶部设有喷口（52），喷口（52）口径小于气筒（5）口径，锥筒（6）外径等于喷口（51）口径。
5.根据权利要求4所述的一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：锥筒（6）底部固连有圆柱状的滑柱（65），喷口（52）内壁固连有支架（53），滑柱（65）滑动连接在支架（53）内，滑柱（65）底部固连有环状的限位盘（66），限位盘（66）外径大于支架（53）与滑柱（65）接触的孔道口径。
6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：气锥面（61）母线与锥筒（6）轴线夹角小于料锥面（63）母线与锥筒（6）轴线夹角。
7.根据权利要求6所述的一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：锥筒（6）内腔填充有气体或沙土。
8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺干燥用分段加热热烘炉，其特征在于：输送机（4）内转动连接有螺旋杆（43），螺旋杆（43）上的螺旋叶片抵接在输送机（4）内壁面上，输送机（4）一端固连有电机（42），电机（42）与螺旋杆（43）转动连接，输送机（4）位于螺旋杆（43）上方固连有料筒（41），料筒（41）内装有聚丙烯酰胺粉末。
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