CN117824297A - 一种新型振动流化床及其流化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型振动流化床及其流化方法,流化床包括安装机架、布风室、流化仓体、布风板和振动电机,布风室连接在安装机架上,且沿着布风室侧壁至少设置有一个进风口;流化仓体对应安装在布风室上方,其顶端机头处设置有加料斗,且沿着流化仓体顶端长度方向至少设置有一个排风管;布风板固定设置在布风室与流化仓体之间,布风板上均布有布风孔,且布风板上按照预定的间距及排列方式安装有多根振动杆;振动电机固定连接在布风室的侧壁上。本发明采用振动杆强化物料的流化效果,有效地破散流化床层上部颗粒聚团,强化颗粒床层的气固接触和颗粒混合,提高振动流化床在干燥、冷却、造粒、表面改性、粉体输送等领域的使用效果。

Description

一种新型振动流化床及其流化方法
技术领域
本发明涉及振动流化床技术领域,尤其涉及一种新型振动流化床及其流化方法。
背景技术
振动流化床能够克服普通流化床对易团聚、易粘结物料,以及对微细颗粒和粒度分布较宽物料等流化效果差的缺点,适用于化工、制药、矿产、塑料、粮食、食品等行业的粉体、结晶体或颗粒物料的干燥、冷却、造粒、表面改性、粉体输送等应用中。现有振动流化床装置在振动电机作用下发生强迫振动,并通过布风板将振动能量以布风板—颗粒碰撞的形式传递到颗粒床层,利用振动能量破散颗粒聚团和增强颗粒混合,提高粘、湿、细物料的流化质量,但这种单向二维平面传振模式会产生振动作用沿床高急剧衰减的现象,导致振动对床层上部区域的颗粒团聚和气泡行为的调控作用几乎消失,降低了该区域的气固接触和流化质量;同时,受振动沿床高衰减现象的影响,床层不同区域具有不同的流化特性,导致不同区域颗粒混合和气固接触效率差别较大,严重影响最终产品的质量均一性,例如对热敏性湿物料的干燥,常规振动流化床容易因低效的颗粒混合而出现局部过热情况,导致物料发生化学反应。目前,振动流化床装置实际应用过程中应对振动能量沿床高衰减问题的主要措施是降低物料床层高度,然而浅床层操作又带来单位面积处理量下降、设备尺寸大、能量效率低等问题,特别是对于需要较长处理时间的工况,如内水含量较高的热敏性物料的干燥或造粒作业,这些问题更为突出。因而,亟需开发新的装置以增强振动对湿颗粒床层作用强度和均匀性,从而提高振动流化床在颗粒制备和处理作业中的工作性能和效率。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种新型振动流化床及其流化方法,通过安装于布风板上的多根均匀排布的直立弹性杆进行横向摆动,将振动能量传递并作用于颗粒床层三维空间中,增强对床层上部区域颗粒冲击破散,提高流化床物料的气固接触和固体混合的改善,提高振动流化床的工作性能。
技术方案:本发明所述的一种新型振动流化床,所述流化床包括:
安装机架;
布风室,所述布风室固定连接在所述安装机架上,且沿着布风室侧壁至少设置有一个进风口;
流化仓体,所述流化仓体对应安装在布风室上方,其顶端机头处设置有加料斗,且沿着流化仓体顶端长度方向至少设置有一个排风管;
布风板,所述布风板固定设置在布风室与流化仓体之间,所述布风板上均布有布风孔,且布风板上按照预定的间距及排列方式安装有若干根振动杆;
振动电机,所述振动电机固定连接在所述布风室的侧壁上。
优选的,所述流化床还包括支撑基座,所述支撑基座上设置有四组弹簧脚座;
所述安装机架包括四组连接脚座,所述连接脚座固定连接在弹簧脚座上。
优选的,所述振动杆为细长金属杆,包括与布风板固定连接的连接端、连接端向上延伸的细部以及细部顶端设置的粗部,所述连接端、细部和粗部沿着其长度方向形成两端粗中间细的渐变直径的棒状结构,所述粗部通过细部可沿着连接端做往复摆动动作。
优选的,所述振动杆的杆长方向与所述布风板板面呈65°~90°的夹角;所述振动杆与布风板之间的夹角方向与振动电机的振动方向设置为5°~30°的偏移角度。
优选的,所述振动电机为安装机架提供沿着其长度方向提供往复振动动力,所述振动杆的倾斜角与布风板的长度方向一致。
优选的,所述布风室沿着其长度方向采用竖直隔板分隔为若干个独立的进风腔室;
所述振动电机包括在布风室两侧设置的具有相同相位角度的两组,所述振动电机通过变频器调节其振动频率。
优选的,所述布风板尾端设置有排料口,所述安装机架尾端与排料口对应设置有排料管;
所述加料斗通过柔性连接与星型给料机的下料口密封连接,所述排料管通过柔性连接与星型卸料器的进口端密封相连;
所述排风管通过柔性软管与旋风分离器和除尘器密封连接。
优选的,所述振动杆的连接端与布风板连接处设置有加强板。
优选的,所述布风室、布风板与流化仓体采用螺栓组件固定连接,且连接面采用耐高温橡胶垫片密封。
本发明还公开了一种振动流化床的工作方法,启动振动电机驱动安装机架沿着其长度方向做特定振幅和频率的往复振动,使得布风室、流化仓体和布风板在水平面进行往复随动;将外源干燥热气体通过进风口进入到布风室内,然后经过布风板均匀分散后进入到床体中流化和干燥物料;待干燥的物料经由星型给料机按照设定的给料速度从加料斗分配给布风板,并在振动和干燥热气流协同作用下形成一定厚度的流化物料层;安装在布风板上的多根均匀排布的振动杆在布风板振动时,沿着布风板长度方向发生往复振动,振动杆沿着其轴向向上振动幅度逐步增加,振动杆的粗部发生摆动冲击破散流化床上层的湿颗粒聚团;流化床层的物料在振动和高差引起的流动的作用下逐步向布风板尾端的排料口运动,物料沿着布风板前进过程中水分逐渐脱除,干燥后的物料进入到排料管排出。
与现有技术相比,本发明具有至少如下有益效果:
1、本发明的振动流化床,采用设置在布风板上的振动杆强化物料的流化效果,振动杆的振动幅度随流化床层高度增大而增大,能够有效地破散流化床层上部颗粒聚团,大幅改善粘、湿、细物料的流化质量,强化颗粒床层的气固接触和颗粒混合,提高振动流化床在干燥、冷却、造粒、表面改性、粉体输送等领域的使用效果,并强化振动流化床在厚物料床层工况下的应用;
2、该振动杆的连接端、细部和粗部沿着其长度方向形成两端粗中间细的渐变直径的棒状结构,粗部通过细部可沿着连接端做往复摆动动作,具有足够的弹性变形和摆动幅度;
3、该振动杆的杆长方向与布风板板面呈65°~90°的夹角,振动杆与布风板之间的夹角方向与振动电机的振动方向设置为5°~30°的偏移角度,振动电机为安装机架提供沿着其长度方向提供往复振动动力,振动杆的倾斜角与布风板的长度方向一致,振动电机在驱动安装机架振动过程中,使得振动杆在振动方向不经过其质心,从而保证振动杆能受到足够大的力偶矩而发生一定幅度的横向振动,该振动杆沿着其轴向向上振动幅度逐步增加,振动杆的粗部发生摆动冲击破散流化床上层的湿颗粒聚团,也即振动幅度随流化床层高度增大而增大,能够有效地破散流化床层上部颗粒聚团;
4、在布风室沿着其长度方向采用竖直隔板分隔为多个独立的进风腔室,沿着布风室周向侧壁分别设置有与独立进风腔室连通的进风口,可以根据干燥最终物料要求来灵活地调节每个进风腔室的气速和气体温度,而且可以更加均匀布风。
附图说明
图1为本发明实施例的振动流化床立体结构示意图;
图2为图1中布风板及其上的振动杆立体结构示意图。
附图标记:
1、支撑基座;2、弹簧脚座;3、安装机架;4、布风室;5、流化仓体;6、加料斗;7、排风管;8、振动杆;81、连接端;82、细部;83、粗部;9、布风板;10、排料管;11、进风口;12、振动电机;13、布风孔;14、连接脚座;15、排料口。
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,下面将结合附图1~2对本发明实施例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。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1~2所示,本发明的一种新型振动流化床,流化床包括支撑基座1、安装机架3、布风室4、流化仓体5、布风板9和振动电机12,支撑基座1上设置有四组弹簧脚座2,安装机架3包括四组连接脚座14,连接脚座14固定连接在弹簧脚座2上,弹簧脚座2采用橡胶弹簧,起到隔振作用。布风室4上端通过焊接的方式固定连接在安装机架3上,在布风室4沿着其长度方向采用竖直隔板分隔为多个独立的进风腔室,每一竖直隔板沿着布风室4的宽度设置,从而将布风室4沿着其长度方向分隔成前后隔离的多个进风腔室,流化床沿着物料输送方向前后的气流温度和气速可以分别设置,而且可以更加均匀布风;沿着布风室4侧壁分别设置有与独立的进风腔室连通的进风口11,可以根据干燥最终物料要求来灵活地调节每个进风腔室的气速和气体温度。在布风室4两侧侧壁上分别设置有具有相同相位角度的两组振动电机12,振动电机12通过变频器调节其振动频率。
流化仓体5对应安装在布风室4上方,流化仓体5制作成下部矩形、上部拱顶结构,其与布风板9共同形成流化床层空间,其上部拱顶部分作为除尘罩使用,流化仓体5的顶端机头处设置有加料斗6,且沿着流化仓体5顶端长度方向设置有多个排风管7,加料斗6通过柔性连接与星型给料机的下料口密封连接,排风管7通过柔性软管与旋风分离器和除尘器密封连接,该流化仓体5可满足物料在干燥过程中进行气固分离和气体循环复用,减少参振质量并使得流化床在进料、排空时保持密封状态。
布风板9固定设置在布风室4与流化仓体5之间,布风板9上均布有布风孔13,起到均匀布风的作用。在布风板9上按照预定的间距及排列方式安装有多根振动杆8,振动杆8可采用螺纹连接或铆接方式安装在布风板9上。振动杆8为细长金属杆,采用弹簧钢材料制得,具有良好的弹性,振动杆8包括与布风板9固定连接的连接端81、连接端81向上延伸的细部82以及细部82顶端设置的粗部83,振动杆8的连接端81与布风板9连接处设置有加强板,通过加强板加强振动杆8与布风板9的连接强度。振动杆8的连接端81、细部82和粗部83沿着其长度方向形成两端粗中间细的渐变直径的棒状结构,粗部83通过细部82可沿着连接端81做往复摆动动作。该种结构的振动杆8具有足够的弹性变形和摆动幅度,振动杆8的长度根据工作时流化床层厚度设定,一般振动杆8的长度较流化床层厚度低1~2厘米。
如图2所示实施例中,振动杆8的杆长方向与布风板9板面呈65°~90°的夹角;振动杆8与布风板9之间的夹角方向与振动电机12振动方向设置为5°~30°的偏移角度。具体的,振动电机12为安装机架3提供沿着其长度方向提供往复振动动力,振动杆8的倾斜角与布风板9的长度方向一致,振动电机12在驱动安装机架3振动过程中,使得振动杆8在振动方向不经过其质心,从而保证振动杆8能受到足够大的力偶矩而发生一定幅度的横向振动。该实施例的振动杆8沿着其轴向向上振动幅度逐步增加,振动杆的粗部83发生摆动冲击破散流化床上层的湿颗粒聚团,也即振动幅度随流化床层高度增大而增大,能够有效地破散流化床层上部颗粒聚团,进一步改善了粘、湿、细物料的流化质量,强化颗粒床层的气固接触和颗粒混合,提高振动流化床在干燥、冷却、造粒、表面改性、粉体输送等领域的使用效果,并强化振动流化床在厚物料床层工况下的应用。
在布风板9尾端设置有排料口15,安装机架3尾端与排料口15对应设置有排料管10,排料管10通过柔性连接与星型卸料器的进口端密封相连,保证排料过程流化床的密封性能。
布风室4、布风板9与流化仓体5采用螺栓组件固定连接,且连接面采用耐高温橡胶垫片密封。
实施例2:
本发明还公开了一种振动流化床的工作方法,启动振动电机12驱动安装机架3沿着其长度方向做特定振幅和频率的往复振动,使得布风室4、流化仓体5和布风板9在水平面进行往复随动。将外源干燥热气体通过进风口11进入到布风室4内,然后经过布风板9均匀分散后进入到床体中流化和干燥物料。待干燥的物料经由星型给料机按照设定的给料速度从加料斗6分配给布风板9,并在振动和干燥热气流协同作用下形成一定厚度的流化物料层,实现物料的流化和干燥。安装在布风板9上的多根均匀排布的振动杆8在布风板振动时,沿着布风板9长度方向发生往复振动,振动杆8沿着其轴向向上振动幅度逐步增加,振动杆的粗部83发生摆动冲击破散流化床上层的湿颗粒聚团,增强流化床层尤其是上部区域的气固接触均匀性和热质传递效率。流化床层的物料在振动和高差引起的流动的作用下逐步向布风板9尾端的排料口15运动,物料沿着布风板9前进过程中水分逐渐脱除,干燥后的物料进入到排料管10并通过星型卸料机排出。
以上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和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型振动流化床,其特征在于,所述流化床包括:
安装机架(3);
布风室(4),所述布风室(4)固定连接在所述安装机架(3)上,且沿着布风室(4)侧壁至少设置有一个进风口(11);
流化仓体(5),所述流化仓体(5)对应安装在布风室(4)上方,其顶端机头处设置有加料斗(6),且沿着流化仓体(5)顶端长度方向至少设置有一个排风管(7);
布风板(9),所述布风板(9)固定设置在布风室(4)与流化仓体(5)之间,所述布风板(9)上均布有布风孔(13),且布风板(9)上按照预定的间距及排列方式安装有若干根振动杆(8);
振动电机(12),所述振动电机(12)固定连接在所述布风室(4)的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的新型振动流化床,其特征在于,所述流化床还包括支撑基座(1),所述支撑基座(1)上设置有四组弹簧脚座(2);
所述安装机架(3)包括四组连接脚座(14),所述连接脚座(14)固定连接在弹簧脚座(2)上。
3.根据权利要求2所述的新型振动流化床,其特征在于,所述振动杆(8)为细长金属杆,包括与布风板(9)固定连接的连接端(81)、连接端(81)向上延伸的细部(82)以及细部(82)顶端设置的粗部(83),所述连接端(81)、细部(82)和粗部(83)沿着其长度方向形成两端粗中间细的渐变直径的棒状结构,所述粗部(83)通过细部(82)可沿着连接端(81)做往复摆动动作。
4.根据权利要求3所述的新型振动流化床,其特征在于,所述振动杆(8)的杆长方向与所述布风板(9)板面呈65°~90°的夹角;所述振动杆(8)与布风板(9)之间的夹角方向与振动电机(12)的振动方向设置为5°~30°的偏移角度。
5.根据权利要求4所述的新型振动流化床,其特征在于,所述振动电机(12)为安装机架(3)提供沿着其长度方向提供往复振动动力,所述振动杆(8)的倾斜角与布风板(9)的长度方向一致。
6.根据权利要求1所述的新型振动流化床,其特征在于,所述布风室(4)沿着其长度方向采用竖直隔板分隔为若干个独立的进风腔室;
所述振动电机(12)包括在布风室(4)两侧设置的具有相同相位角度的两组,所述振动电机(12)通过变频器调节其振动频率。
7.根据权利要求1所述的新型振动流化床,其特征在于,所述布风板(9)尾端设置有排料口(15),所述安装机架(3)尾端与排料口(15)对应设置有排料管(10);
所述加料斗(6)通过柔性连接与星型给料机的下料口密封连接,所述排料管(10)通过柔性连接与星型卸料器的进口端密封相连;
所述排风管(7)通过柔性软管与旋风分离器和除尘器密封连接。
8.根据权利要求3所述的新型振动流化床,其特征在于,所述振动杆(8)的连接端(81)与布风板(9)连接处设置有加强板。
9.根据权利要求1所述的新型振动流化床,其特征在于,所述布风室(4)、布风板(9)与流化仓体(5)采用螺栓组件固定连接,且连接面采用耐高温橡胶垫片密封。
10.一种如权利要求1~9任一所述的振动流化床的工作方法,其特征在于,启动振动电机(12)驱动安装机架(3)沿着其长度方向做特定振幅和频率的往复振动,使得布风室(4)、流化仓体(5)和布风板(9)在水平面进行往复随动;将外源干燥热气体通过进风口(11)进入到布风室(4)内,然后经过布风板(9)均匀分散后进入到床体中流化和干燥物料;待干燥的物料经由星型给料机按照设定的给料速度从加料斗(6)分配给布风板(9),并在振动和干燥热气流协同作用下形成一定厚度的流化物料层;安装在布风板(9)上的多根均匀排布的振动杆(8)在布风板振动时,沿着布风板(9)长度方向发生往复振动,振动杆(8)沿着其轴向向上振动幅度逐步增加,振动杆的粗部(83)发生摆动冲击破散流化床上层的湿颗粒聚团;流化床层的物料在振动和高差引起的流动的作用下逐步向布风板(9)尾端的排料口(15)运动,物料沿着布风板(9)前进过程中水分逐渐脱除,干燥后的物料进入到排料管(10)排出。
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