CN201421236Y - 一种流化床干燥器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流化床干燥器，包括立式的箱体，箱体内由通过隔板隔开的高温干燥部分和低温冷却部分组成，所述箱体前侧设有与进热空气段和进冷空气段连通的空气预热装置。本实用新型将空气预热装置设置在干燥器本体上，改变了传统流化床煅烧干燥器的空气分布器的结构，改变了湿物料的进料方式及位置，改变了空气减速段的高度、宽度及角度，改变了干燥成品出料箱的结构型式，改善了流化床干燥器性能，结构合理，热损失小，占地面积小、安全可靠，解决了传统流化床干燥器容易结疤、结块、流化性差、死床、运行周期短、出气携带物料多的问题。

Description

一种流化床干燥器

技术领域

本实用新型属于热交换及流体力学技术领域，尤其涉及一种流化床干燥器。

背景技术

干燥器按操作方式分为连续式和间歇式；按加热方式分为对流、传导、辐射、高频和微波等；按加热方式又分为直接加热型和间接加热型两种。按结构形式或运行形式分为管式、塔式、箱式、隧道式、回转圆筒式、滚筒式、气流式、射流式、喷雾干燥、沸腾干燥、真空干燥及冷冻干燥。

流化床干燥器按操作条件分为连续式和间歇式；根据干燥物料不同的性质，流化床结构分为：单层和多层圆筒型流化型、卧式多室流化型、立式多层流化型、搅拌流化型、振动流化型、离心式流化型、脉冲流化型、惰性粒子型等类型。

流化床干燥器是干燥器的一类，广泛应用于化工、制药、无机盐、石油、染料、食品、饲料等行业，适用于干燥各种粉状、片状、粒状等物料。

现国内采用较多的一种流化床干燥器的结构形式为卧式矩形箱式流化床，底部为多孔筛板，筛板上方设置竖向挡板，将流化床分为多个小室，每块挡板可以上下移动，以调节其与筛板的间距。每个小室的下部，都相应有一个进气支管，支管上有调节气体流量的阀门。湿物料连续进入第一室，在流化状态下物料可以自由向后室移动，干燥后的物料由最后一室卸料口卸出；空气预热装置与流化床干燥器不是一体结构，而是设置在空气进流化床干燥器前的管道上，造成流化床系统工艺配管复杂、设备占地面积大、投资多、保温工作量大、热损失多等弊端。

有些物料(如无机盐类NaCl、NH₄Cl、Na₂CO₃·H₂O、NaHCO₃等)，在含水量波动、颗粒不均匀或粘性物料干燥，由于进料口设置不合理、空气分布器布风不均匀、出料口设置过小、空气减速段空间不合理等原因，导致形成大颗粒、物料不能正常流化的死角区域、出料不及时物料停留时间过长、出气携带物料多，进而造成结疤、结块、流化性差、死床、尾气处理难度大等缺点。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种新型的流化床干燥器，此干燥器不仅可以解决物料流化存在死角区域的缺点，解决物料结疤结块大颗粒的缺点，减少热损失，确保出料及时物料停留时间短，确保出气携带物料少，同时降低尾气处理难度，确保延长对物料的干燥周期，具备流化状态好、结构紧凑、热损失小、操作简单、运行稳定的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种流化床干燥器，包括立式的箱体，箱体内由通过隔板隔开的高温干燥部分和低温冷却部分组成，高温干燥部分自下而上依次设有进热空气段、高温蒸汽间壁加热干燥段、湿物料进料段、热空气减速段和热空气出口，低温冷却部分自下而上依次设有进冷空气段、空气冷却段、冷空气减速段和冷空气出口，进热空气段和进冷空气段与高温蒸汽间壁加热干燥段和空气冷却段之间设有空气分布器，高温蒸汽间壁加热干燥段与空气冷却段之间的隔板上设有方孔，空气冷却段外侧连接有干燥成品出料箱，空气冷却段上部设有半成品出料口，所述箱体前侧设有与进热空气段和进冷空气段连通的空气预热装置。

所述空气预热装置由空气预热箱和空气进箱组成，空气预热箱和空气进箱分别与进热空气段和进冷空气段连接，空气预热箱和空气进箱上端均设有进气口，空气预热箱内部设有多层多列的换热管，两进气口上表面均与高温蒸汽间壁加热干燥段上表面高度一致。

所述箱体上于湿物料进料段处设有进料口，进料口的内端设置在湿物料进料段中央。

所述空气分布器包括支撑框架，支撑框架上部设有通风板，通风板上均匀设有椭圆形的通孔，通风板上部于通孔边缘外平行设有若干根长条板，每根长条板上部均设有一块风向调节板，风向调节板位于通孔正上方，风向调节板上部四周设有挡板，挡板将空气分布器形成四周环流段和中部沸腾段。

所述热空气减速段和冷空气减速段底部四周与水平面形成的角度大于干燥物料的安息角，顶部为椭圆形结构，其空间体积为高温蒸汽间壁加热干燥段、湿物料进料段和空气冷却段三者空间体积总和的1.2倍到2倍。

所述高温蒸汽间壁加热干燥段内部设有多层多列的热交换管，其中于进料口内端下方占高温蒸汽间壁加热干燥段四分之一至三分之一的长方体区域不设置热交换管。

所述干燥成品出料箱与空气冷却段之间的隔板上设有出料口，底部设有卸料口，其空间体积为空气冷却段的三分之一至三分之二。

所述箱体上于进热空气段、进冷空气段、空气冷却段、高温蒸汽间壁加热干燥段、热空气减速段和冷空气减速段处分别设有人孔和视镜，箱体上于干燥成品出料箱处设有手孔和视镜。

采用上述结构，在箱体前侧设置空气预热装置，空气预热装置的具体结构与箱体下部的进热空气段和进冷空气段对应连接，换热管设置形式为水平或垂直，设计合理、结构紧凑、节约了空间，可以在较小的空间内实现装置的布置，减少了工艺系统及土建的投资，同时减少了高温设备及管道暴露在空气中的面积，有效减少了热损失，降低了蒸汽的消耗；设备集约减少了工艺空气配管的长度，降低了空气的阻力，减少了风机的电耗。

进料口的内端设置在湿物料进料段中央，可以保证湿物料不直接落到高温蒸汽间壁加热干燥段内的热交换管表面，保证湿物料不积聚，避免产生结疤、结块、大颗粒。

空气分布器的各个构件采用了钢板制成，可以有效消除生产过程的高温导致的热变形，空气分布器的风向调节板倒角角度用来保证空气以一定角度进入高温蒸汽间壁加热干燥段(流化床层)，用于带动物料流化，推动物料向空气冷却段及干燥成品出料箱移动，来自热空气进段的热空气向上通过空气分布器，以一定角度进入高温蒸汽间壁加热干燥段和空气冷却段，与物料接触带动物料呈现流态化，由于四周环流段的作用，能够解决物料流化存在死角区域的缺点，保证在设备运行中流化无死角，根据干燥物料性状、水分大小、粒度分布及粘度不同，空气分布器每个钢板的厚度、长度及倒角角度的大小进行调整，适宜各种物料、水分大小产品的干燥。

来自高温蒸汽间壁加热干燥段的流化状态物料，经过湿物料进料段进入热空气减速段，物料与空气在此空间实现分离，物料下落，热空气经顶部热空气出口去尾气处理装置，来自空气冷却段的流化状态物料，经过湿物料进料段进入冷空气减速段，物料与空气在此空间实现分离，物料下落，冷空气经顶部冷空气出口去尾气处理装置；热空气减速段和冷空气减速段的空间体积为高温蒸汽间壁加热干燥段、湿物料进料段和空气冷却段三者空间体积总和的1.2倍到2倍，此空间体积用来保证降低空气的流速，使物料与空气在此空间实现分离，确保出气携带物料少，同时降低尾气处理难度，热空气减速段和冷空气减速段底部四周为斜钢板，斜钢板与水平面的角度大于干燥物料的安息角，此角度用来保证物料不在斜钢板上积聚，避免因物料积聚过多大量下落造成对流化床的冲击，保证设备运行平稳；热空气减速段和冷空气减速段顶部为椭圆型结构，椭圆形的弧度有利于降低空气阻力，减少空气驱动的动力消耗。

高温蒸汽间壁加热干燥段内部设置热交换管，热交换管设置形式为水平或垂直，设置多层多列，管内由外部蒸汽管网提供蒸汽，蒸汽通过换热列管向湿物料提供干燥所需的主要热量，热交换管设置有蒸汽进口和冷凝水出口；其中对应湿物料进料段的进料口下方区域长方体空间内不设置热交换管，此长方体空间体积为高温蒸汽间壁加热干燥段空间体积的四分之一至三分之一，由湿物料进料段的进料口内端落下的湿物料，在长方体空间内与流化状态的物料充分接触，在接触的过程中湿物料得到干燥，避免了湿物料直接落到热交换管表面积聚，造成结疤、结块、形成大颗粒，甚至因受到高温造成物料性能的改变，从而避免了因结疤、结块、大颗粒而导致的死床现象。

干燥成品出料箱设置在空气分布器的侧上方及湿物料进料段的侧下方，干燥成品出料箱与空气冷却段中间有开孔的隔板进行隔离，流化状态的物料受空气分布器带有角度的空气驱动下物料经过方孔向干燥成品出料箱移动，保证出料及时，减少了物料停留时间，在出料口设置进出料机，干燥系统封闭运行，环境清洁、无污染。

人孔和视镜、手孔和视镜的设置便于工作人员对箱体内的干燥过程进行观察和操作。

本实用新型将空气预热装置设置在干燥器本体，改变了传统流化床煅烧干燥器的空气分布器的结构，改变了湿物料的进料方式及位置，改变了空气减速段的高度、宽度及角度，改变了出料箱的结构型式，改善了一种流化床干燥器性能，结构合理，热损失小，占地面积小、安全可靠，解决了传统流化床干燥器容易结疤、结块、流化性差、死床、运行周期短、出气携带物料多的问题。同时在流态化空间分布湿物料，改善了物料对热交换管的粘结性，保证湿物料不积聚，避免产生结疤、结块、大颗粒，稳定了流化床的运行状态，延长了运行周期，使操作更加简便易行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3本实用新型当中空气分布器的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图1当中的A-A向剖面图。

具体实施方式

如图1～图5所示，本实用新型的一种流化床干燥器，包括立式的箱体30，箱体30内由通过隔板31隔开的高温干燥部分和低温冷却部分组成，高温干燥部分自下而上依次设有进热空气段2、高温蒸汽间壁加热干燥段4、湿物料进料段5、热空气减速段6和热空气出口15，低温冷却部分自下而上依次设有进冷空气段32、空气冷却段7、冷空气减速段33和冷空气出口34，进热空气段2和进冷空气段32与高温蒸汽间壁加热干燥段4和空气冷却段7之间设有空气分布器3，高温蒸汽间壁加热干燥段4与空气冷却段7之间的隔板31上设有方孔35，空气冷却段7外侧连接有干燥成品出料箱8，空气冷却段7上部背面设有半成品出料口16，箱体30前侧设有与进热空气段2和进冷空气段32连通的空气预热装置1，箱体30上于湿物料进料段5处设有进料口14，进料口14的内端设置在湿物料进料段5中央。空气预热装置1由空气预热箱36和空气进箱37组成，空气预热箱36和空气进箱37分别与进热空气段2和进冷空气段32连接，空气预热箱36和空气进箱37上端均设有进气口9，空气预热箱36内部设有多层多列的换热管10，两进气口9上表面均与高温蒸汽间壁加热干燥段4上表面高度一致。空气分布器3包括支撑框架38，支撑框架38上部设有通风板39，通风板39上均匀设有椭圆形的通孔40，通风板39上部于通孔边缘外平行设有若干根长条板41，每根长条板41上部均设有一块风向调节板42，风向调节板42位于通孔40正上方，风向调节板42上部四周设有挡板43，挡板43将空气分布器3形成四周环流段11和中部沸腾段12。热空气减速段6和冷空气减速段33底部四周与水平面形成的角度大于干燥物料的安息角，大于物料安息角18度至25度是最佳状态，顶部为椭圆形结构，其空间体积为高温蒸汽间壁加热干燥段4、湿物料进料段5和空气冷却段7三者空间体积总和的1.2倍到2倍。高温蒸汽间壁加热干燥段4内部设有多层多列的热交换管13，其中于进料口14内端下方占高温蒸汽间壁加热干燥段4四分之一至三分之一的长方体区域不设置热交换管13。干燥成品出料箱8与空气冷却段7之间隔板的上部开设有出料口44，干燥成品出料箱8底部设有卸料口45，其空间体积为空气冷却段7的三分之一至三分之二。箱体30上于进热空气段2、进冷空气段32、空气冷却段7、高温蒸汽间壁加热干燥段4、热空气减速段6和冷空气减速段33处分别设有人孔和视镜，箱体30上于干燥成品出料箱8处设有手孔和视镜，人孔和视镜、手孔和视镜的设置位置不固定，因此在图中未显示。

工作使用时，使用风机将经过净化处理的空气通过进气口9分两路向空气预热装置1的空气预热箱36和空气进箱37内输送，空气预热箱36内的换热管10将空气预热，然后热空气依次通过进热空气段2、空气分布器3、高温蒸汽间壁加热干燥段4、湿物料进料段5、热空气减速段6，最后通过热空气出口15排出机外，冷空气(常温空气)依次通过进冷空气段32、空气分布器3、空气冷却段7、冷空气减速段33，最后通过冷空气出口34排出机外，同时，湿物料通过进料口14向湿物料进料段5和高温蒸汽间壁加热干燥段4送料。高温蒸汽间壁加热干燥段4的流化状态物料，经过湿物料进料段5进入热空气减速段6，物料与空气在此空间实现分离，物料下落，在通过空气分布器3的风向作用下，物料通过隔板31上的方孔35到空气冷却段7，来自空气冷却段7的流化状态物料，在冷空气向上力的作用下，进入冷空气减速段33，物料与空气在此空间实现分离，物料下落，最后被干燥后的物料进入干燥成品出料箱8，将物料排出。

Claims (8)

1、一种流化床干燥器，包括立式的箱体，箱体内由通过隔板隔开的高温干燥部分和低温冷却部分组成，高温干燥部分自下而上依次设有进热空气段、高温蒸汽间壁加热干燥段、湿物料进料段、热空气减速段和热空气出口，低温冷却部分自下而上依次设有进冷空气段、空气冷却段、冷空气减速段和冷空气出口，进热空气段和进冷空气段与高温蒸汽间壁加热干燥段和空气冷却段之间设有空气分布器，高温蒸汽间壁加热干燥段与空气冷却段之间的隔板上设有方孔，空气冷却段外侧连接有干燥成品出料箱，空气冷却段上部设有半成品出料口，其特征在于：所述箱体前侧设有与进热空气段和进冷空气段连通的空气预热装置。

2、根据权利要求1所述的一种流化床干燥器，其特征在于：所述空气预热装置由空气预热箱和空气进箱组成，空气预热箱和空气进箱分别与进热空气段和进冷空气段连接，空气预热箱和空气进箱上端均设有进气口，空气预热箱内部设有多层多列的换热管，两进气口上表面均与高温蒸汽间壁加热干燥段上表面高度一致。

3、根据权利要求1或2所述的一种流化床干燥器，其特征在于：所述箱体上于湿物料进料段处设有进料口，进料口的内端设置在湿物料进料段中央。

4、根据权利要求3所述的一种流化床干燥器，其特征在于：所述空气分布器包括支撑框架，支撑框架上部设有通风板，通风板上均匀设有椭圆形的通孔，通风板上部于通孔边缘外平行设有若干根长条板，每根长条板上部均设有一块风向调节板，风向调节板位于通孔正上方，风向调节板上部四周设有挡板，挡板将空气分布器形成四周环流段和中部沸腾段。

5、根据权利要求4所述的一种流化床干燥器，其特征在于：所述热空气减速段和冷空气减速段底部四周与水平面形成的角度大于干燥物料的安息角，顶部为椭圆形结构，其空间体积为高温蒸汽间壁加热干燥段、湿物料进料段和空气冷却段三者空间体积总和的1.2倍到2倍。

6、根据权利要求5所述的一种流化床干燥器，其特征在于：所述高温蒸汽间壁加热干燥段内部设有多层多列的热交换管，其中于进料口内端下方占高温蒸汽间壁加热干燥段四分之一至三分之一的长方体区域不设置热交换管。

7、根据权利要求6所述的一种流化床干燥器，其特征在于：所述干燥成品出料箱与空气冷却段之间的隔板上设有出料口，底部设有卸料口，其空间体积为空气冷却段的三分之一至三分之二。

8、根据权利要求7所述的一种流化床干燥器，其特征在于：所述箱体上于进热空气段、进冷空气段、空气冷却段、高温蒸汽间壁加热干燥段、热空气减速段和冷空气减速段处分别设有人孔和视镜，箱体上于干燥成品出料箱处设有手孔和视镜。

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