CN1942728B - 用于干燥材料的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于干燥材料例如肥料，泥浆等的装置，包括研磨部分和干燥部分，该干燥部分包括至少一条传送带(10)和空气加热器(16)。在传送带上方设置有闭式空气循环系统，该系统将空气逆流引导至位于传送带上的材料。在加热器(16)中加热的空气温度和干燥材料的时间被调节，以便干燥后的材料不含有细菌和杂草。

Description

用于干燥材料的装置
技术领域
本发明涉及一种用于干燥材料，例如肥料和泥浆的装置。这种装置特别适用于干燥鸡粪。
背景技术
目前，挪威管理局要求如果农场主具有一定数量的家畜，那么他必须具有相应的大面积区域来散布肥料。例如，为了保有5000只家禽，他就必须具有大约19英亩(300挪威
Figure G2006800000607D00011
)的区域。因而，有时候，用于散布肥料的可利用区域将限制农场主所能保有的家畜的数量，从而限制了收入的来源。
挪威管理局还对于何时可以散布肥料设定了限制，不允许在有雪及结冰的土地上散布肥料。这意味着不允许在冬天散布肥料，并且农场的堆肥场必须足够大，以储存在这段时间中所产生的所有肥料。
来自农场家畜的粪便包含许多养分，并且通常用作肥料以促进农作物的生长。花园拥有者、园丁和其他人没有得到农场家畜粪肥的途径，因而产生了商机，这样给农场带来了受欢迎的额外收入。然而，未经处理的农场家畜粪便的直接出售是不受欢迎的，也是不可行的，特别是由于未经处理的肥料包含大量的水。此外，农场家畜的粪便散发相当糟糕的气味，因而未经处理的肥料是不适于出售的。
通过US6,471,989了解到一种用于减少在潮湿材料例如泥浆中的水分的装置。材料在传送带上传送并通过空气使其干燥，而空气可被除湿。然而，这种装置缺少一种用于回收空气的系统，因而会向环境中增加灰尘和臭气。通过WO89/05989了解到另外一种部分地回收空气的装置。这些装置中没有一种对材料进行热处理，因而干燥后的材料会包含细菌和杂草。由此它们不适用于干燥农场家畜的粪便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于干燥材料，例如肥料、泥浆等的装置，并且干燥后的材料可用作具有柔和气味且相对不含有细菌和杂草的肥料，并且便于小规模使用。另外的目的是该装置和肥料的生产是成本有效的。
根据本发明的装置，可将含有水分的材料干燥成具有柔和气味且相对不含有细菌和杂草的产品。根据本发明，一种用于干燥材料例如肥料，泥浆等的装置，包括研磨部分和干燥部分，其中所述干燥部分包括至少一条传送带和空气加热器，其特征在于，包括所述空气加热器并用于将空气逆流引导至所述传送带上的材料的闭式空气循环系统置于所述传送带上方，在所述加热器中加热的空气温度和干燥材料的时间被调节，以便干燥后的材料不含有细菌和杂草；计量进料器置于所述干燥部分的进口和出口。
利用根据本专利申请的装置可干燥任何材料，至少是可分成小份的材料，例如鱼粪，来自水果和蔬菜工业的废物，以及来自农场家畜的肥料等。然而，材料不能太湿(干燥物的含量应超过50％)，并且不能包含太多的长碎片(例如麦杆)。如果长碎片的份额太大，这种装置将更易阻塞，并且难于将干燥后的材料分成便于使用的单位。优选地，应进一步使用最终产物，在下面的说明书中，这种材料被称之为肥料，但这不应解释为对于本发明的范围的限制。
根据本发明的装置包括研磨部分(研磨机)和干燥部分。将肥料引入研磨机中，在其进一步进入干燥部分之前对其进行研磨。研磨机包括具有至少一个辊的至少一排辊，并且在研磨机包括更多排辊的情况下，这些辊放置在彼此的下游。辊在间隔控制下双向旋转。辊外部上设有撕裂元件，以便在肥料通过辊之间或通过辊与研磨机的壁之间时研磨肥料。
“撕裂元件”意指从辊表面伸出的任何元件，例如钉、嵌齿或相似物。在最简化的实施例中，撕裂元件可为相对较细的硬质材料制成的杆。当辊旋转时，撕裂元件不应弯曲，而是保证将肥料撕成较小的碎片。如果知道待干燥的材料包含大量长的或特别坚硬的碎片，撕裂元件可形成有或形成为刃状物，以便在碎片进入后续过程之前分散碎片。
研磨机的下游为传送带，在下文中称之为第一传送带，该传送带将研磨后的肥料传送入计量进料器(cell-feeder)中。计量进料器是干燥部分的入口，且将肥料粉碎至第二传送带上，该第二传送带通向螺旋传送器或其他将肥料带出干燥部分的装置。在第二传送带的另一端具有第二计量进料器是有利的，该进料器将肥料粉碎至螺旋传送器或其他将肥料带出干燥部分的装置中。
在本申请中，“计量进料器”意指一种均匀粉碎肥料的装置，同时由于该装置起到止回阀的作用，气体，空气或任何其他材料均不允许与肥料逆向地通过计量进料器。在最简化的实施例中，计量进料器为具有四边形横截面的漏斗，其中在漏斗的下部中设有辊。将辊插入该漏斗以便填充漏斗的横截面，但是肥料可通过。
在优选实施例中，在这种计量进料器中的辊在通常为光滑的表面上设有凹槽。当辊压在漏斗壁上时，肥料将被压入这些凹槽中并且多余的材料被去除。使用这种实施例，肥料将以小单位从计量进料器中出来。如果大碎片进入计量进料器，辊的这种实施例也起到研磨机的作用，因为当辊旋转时大碎片被切断。
在本发明中所使用的传送带应该优选地为致密型。如果使用多孔带，灰尘和干燥材料的小颗粒将会通过穿孔下落。灰尘可阻塞在驱动轮的周围或以其它方式阻止传送带稳定而连续的运动，并且可以进入机器中导致该机器不能顺利工作。
螺旋传送器优选地可为挠性螺旋传送器，即输送管内部为传送材料的挠性弹簧，并且该管自身由挠性材料制成。使用这种类型使整个螺旋传送器是挠性，因为它可在需要的情况下被弯曲。
传送带，螺旋传送器以及位于研磨机和计量进料器中的辊优选地均由电机驱动，但也可以通过其他方式驱动，这一点对于本领域技术人员来说是显而易见的。
根据本发明的装置还包括空气循环系统，该系统作为一个整体是封闭式的，空气既不能添加至该系统，也不能从该系统中移除。这种循环系统将空气逆流沿第二传送带从干燥部分的端部朝第一计量进料器吹向肥料。在传送带的上方，接近于第一计量进料器的是通风孔，在空气再次吹到位于干燥部分末端的传送带之前，该通风孔将空气从传送带经过热交换器和加热器抽走。在热交换器中，空气冷却下来且水分冷凝并移除。水分可选择地用作液体肥料。在大多数情况下，一些颗粒将在干燥的过程中与空气混合，因此应该在空气吹回传送带上之前将空气过滤。为了使空气气流流动，可将风扇置于系统中，优选地位于热交换器之后，加热器之前。
为了获得封闭式的空气循环系统，整个干燥部分必须封闭，并且这一点可以例如通过实际分隔和位于每一端上的计量进料器而实现。如所述，计量进料器作为止回阀，因而空气不会通过。实际分隔可以多种方式实现，例如干燥部分可置于单独的室中，或者第二传送带可置于风道中，其中计量进料器为风道的进口和出口。因而研磨机中或装置出口处的空气不会进入干燥部分，并且干燥部分中的空气也不会逸出。
循环系统的过滤器，热交换器和加热器可以多种方式体现，这一点对于本领域技术人员来说是显而易见的。但是，如果过滤器是自清洗的，并且至少它是可清洁的，这是非常有利的。此外，加热器可以包括例如加热元件或热交换器，其中空气气流被供给热量，而不是如在前文所述热交换器中那样交出热量。
因此，通过使用与肥料逆向流动的加热空气气流来干燥肥料。如果干燥的肥料包括很少细菌，这对存储并且无疑对后续使用都是有利的。为了实现这一点，在足够高的温度并且以足够长的时间进行干燥是十分有利的。温度和时间相互影响，以便在较高温度的干燥需要较短的时间来获得相同程度的除菌效果，但在70℃的温度干燥约25分钟将去除大部分的细菌(沙门氏菌等)，并且这种条件被认为是足够的。在本发明的特别优选实施例中，第二传送带上的空气平均为85-95℃(吹气装置附近约为120-125℃，通风孔附近约为70℃)，并且从将肥料引入第一计量进料器时开始，到肥料从该装置的干燥部分出来为止，用时约25分钟。其中，通风孔附近的温度(和因此加热的需要)将随肥料中固体含量的变化而发生变化。
附图说明
在下文中，本发明将参照附图加以描述，其中：
图1示出了根据本发明的装置，和
图2示出了本发明的优选实施例。
附图为示意性的，这意指它们是简化后的，并且比例可能不恰当。
具体实施方式
图1示出了具有两排辊、每排为两个辊2的研磨机1。所有的辊2配有撕裂元件3。撕裂元件3被形成为杆，它们沿整个长度具有相同的厚度，并被垂直于辊2的外表面4固定。辊2以这种方式安装，即撕裂元件3几乎达到相邻辊的外表面4。研磨机1的壁内侧还在第一排辊和第二排辊的高度处配有撕裂元件5，以使得辊的撕裂元件3还干涉这些撕裂元件5。
在第一排辊2的上方安装有振动装置，在下文中称之为振动器6。这样做的目的在于防止添加至研磨机1的材料成为块状，从而防止材料不落在辊2上而是作为桥悬挂在辊2的上方。由于持续的振动会产生反效果，即材料会被压在一起而不是变得疏松，因而振动器6间歇振动。就像传送带和辊一样，振动器6由电机驱动，但也可由其他方式驱动。
在研磨机1的下方置有传送带7，在下文中称之为第一传送带。该传送带7在图1中所示为倾斜的，但当然还可以设计为多种方式。该传送带7通向第一计量进料器8，以便肥料落入该进料器中。第一计量进料器配有控制研磨机的控制机构(未示出)，第一计量进料器中的高度应被保持在最大高度和最小高度之间。从研磨机至第一计量进料器的传送当然可以多种方式进行，利用或不利用传送带。调节研磨机相对于计量进料器的速度也可以多种方式来完成，这些对于本领域的技术人员来说是显而易见的。
所示计量进料器8成形为具有矩形横截面的漏斗形，其中侧向放置的旋转辊9如上所述安装在计量进料器8的下部中。辊9布置成端部表面面对矩形横截面的较短壁。该辊表面上设有凹陷或凹槽(未示出)。这些凹陷的尺寸决定了计量进料器生产的单位的尺寸。
在第一计量进料器的下方是通向第二计量进料器11的第二传送带10，材料单位从该第二计量进料器11落入到挠性螺旋传送器12中，并传送出该装置以储存。
在第二传送带10的上方是空气循环系统。在第二传送带10的起点(即接近于第一计量进料器8)处抽走空气，并在将空气引导回第二传送带19的末端(即接近于第二计量进料器11)之前，将其引导通过过滤器13，热交换器14，产生循环的风扇15，和加热器16。在附图中，循环系统在传送带10的上方绘出，但由于对空间的考虑，在大多数情况下循环回路将与附图平面成90°。第二传送带10和循环系统实际上与装置的其余部分分离开来，以便空气循环系统完全封闭。这在附图中示意性地以实线示出。
图2示出了本发明的优选实施例，其中第二传送带10分成两部分10A和10B，且一部分置于另一部分的上方。这两部分在下文中称之为第二传送带10A和第三传送带10B。图2中的第二传送带10A和第三传送带10B具有与图1中的第二传送带10相同的功能，但基本上长度较短。在这个实施例中，第二计量进料器11将来自第二传送带10A的单位向下传送至第三传送带10B上，而不是如图1所示传送至挠性螺旋传送器12中。第三传送带10B通向第三计量进料器17，第三计量进料器17再以与示于图1的实施例相似的方式通向挠性螺旋传送器12。利用这一实施例，这种装置需要基本上较小的空间。
空气应该在与图1中的第二传送带10相似的第三传送带10B上方循环，但为了易于理解附图，这在附图中未示出。这两套循环系统可结合，以使得仅有一个过滤器13，一个热交换器14等，但也可完全分离。
图2所示实施例中的空气气流也应逆向于肥料流动，并且这一点以箭头沿第二传送带10A向左及沿第三传送带10B向右指示。在本实施例中，特别优选的是至少第二计量进料器用作止回阀，以使得空气不能从第三传送带10B向上流经计量进料器12而在第二传送带10A上流出。如图2所示，实际上将传送带例如与底板18分离开也是有利的。

Claims (9)

1.一种用于干燥材料的装置，包括研磨部分和干燥部分，其中所述干燥部分包括至少一条传送带(10)和空气加热器(16)，其特征在于，包括所述空气加热器并用于将空气逆流引导至所述传送带上的材料的闭式空气循环系统置于所述传送带上方，在所述加热器(16)中加热的空气温度和干燥材料的时间被调节，以便干燥后的材料不含有细菌和杂草，其中，计量进料器(8，11)置于所述干燥部分的进口和出口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，计量进料器(8)的下部设有覆盖所述计量进料器(8)的横截面的辊(9)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述辊(9)在其外表面中具有凹槽或凹陷。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述空气循环系统包括接近于位于所述传送带(10)一端的所述计量进料器(8)的通风孔，和过滤器(13)，热交换器(14)以及加热器(16)，并且所述系统被设计成使空气被引导至所述传送带的相反端。
5.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述循环系统包括至少一个提供循环的风扇(15)。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述循环系统包括至少一个提供循环的风扇(15)。
7.根据权利要求1、2、3、6中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述传送带(10)分成两条带(10A和10B)，且通过计量进料器(11)分离开，所述传送带的两部分(10A和10B)一个置于另一个的上方，并具有分别的空气循环系统。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述传送带(10)分成两条带(10A和10B)，且通过计量进料器(11)分离开，所述传送带的两部分(10A和10B)一个置于另一个的上方，并具有分别的空气循环系统。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传送带(10)分成两条带(10A和10B)，且通过计量进料器(11)分离开，所述传送带的两部分(10A和10B)一个置于另一个的上方，并具有分别的空气循环系统。
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