CN201653087U - 一种新型干燥箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干燥设备，公开了一种新型干燥烘箱，包括烘箱外壳、抽气口、气体入口、平板、安放平板的支架，平板上设有用于盛放烘干物的托盘，所述平板为透气式平板，干燥箱上开有气体入口管。使用透气式平板可以让待烘干的湿物料蒸发出来的气体通过透气结构被迅速抽走，传质迅速，这样就降低了蒸发气体的蒸汽压力，使之不容易滞留和冷凝，大大提高了干燥速度。

Description

一种新型干燥箱

技术领域

本实用新型涉及一种干燥设备，尤其涉及一种新型干燥烘箱。

背景技术

在不能翻动的化学物质的干燥处理过程中，由于物质通常具有热敏性干燥温度不能太高，或待烘干物质多孔难以干燥的特性，所以常常采用真空干燥烘箱进行干燥处理。常用的真空烘箱存在有一些明显不足之处，比如传统的实验室真空干燥烘箱采用侧壁间接加热，在高真空条件下传热缓慢，效率很低。或者大型工业烘箱的加热板虽然可以直接加热，但加热板为整体的一块(如图6所示)，烘箱里面的水汽传质和传热都有很大局限，水汽容易在上下平板或烘箱内壁死角滞留或冷凝，难以除去。对于非水性的有机气体，如乙醇等有机气体的烘干处理，也有类似的问题，而这导致物质的干燥不彻底。为了达到很好的干燥效果，就必须提高干燥温度或大幅延长干燥时间，但这样会引起待干燥物质的性质改变、性能下降或营养成分分解，并且大大提高了能源的消耗，降低了工作效率，这在医药、食品加工、生物制剂、催化剂、农药，香精香料，染料，颜料，保健品、日用化工品等行业领域里尤为明显。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中干燥烘箱的使用效果差的原因，提供了一种实用、经济的新型干燥箱。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种新型干燥箱，包括烘箱外壳、抽气口、气体入口、平板、安放平板的支架，平板上设有用于盛放烘干物的托盘，所述平板为透气式平板，干燥箱上开有气体入口管。使用透气式平板可以让待烘干的湿物料蒸发出来的气体通过透气结构被迅速抽走，传质迅速，这样就降低了蒸发气体的蒸汽压力，使之不容易滞留和冷凝，大大提高了干燥速度。在气体入口管通入氮气这样合适的气体的条件下，透气孔可以明显地改善氮气在烘箱中的流动和分布，使得烘箱内的各部分的蒸汽可以迅速随氮气带走，因此进一步加快了干燥速度。

对于所述的透气式平板，无论其是否附有加热装置，透气结构都具有上述的功能，可以让待烘干的湿物料蒸发出来的气体通过透气结构被迅速抽走，传质迅速，这样就降低了蒸发气体的蒸汽压力，使之不容易滞留和冷凝，有效地提高了干燥速度，并且大大降低了能源的消耗；而使用附有加热装置的透气式平板，让平板通过热传导直接加热托盘内的物质，可更有效地提高干燥速度，降低能源消耗，提高产品性能。

透气式平板的透气结构，透气结构为透气孔或者透气缝、透气条、透气网，只需要具有透气效果的平板都可以达到上述类似的效果，透气结构的大小、数量、形状并不唯一，只需要和烘箱匹配即可。

所述透气式平板上分布有至少一个以上的透气孔，其所述的透气孔可以为圆型或方型或多边形，透气孔的孔径大于0.01mm。作为优选，透气孔的孔径大于0.1mm；更优的，透气孔的孔径大于5mm。透气孔的大小、数量、形状并不唯一，只需要和烘箱匹配即可。但是开孔的总面积应控制在合理范围，否则会影响到透气式平板的加热效率。此结构有利于各种气体在烘箱内的传热与传质，解决气体的滞留和冷凝问题，加速物料干燥，降低能源消耗，提高产品性能。

所述气体入口管连接有气体分布管，气体分布管上分布有若干个和透气式平板上的透气孔相对应的小孔。气体分布管呈“O”型、“王”字形、“田”字形状。此结构有利于气体入口管进入的气体能均匀的进入透气式平板上的透气孔，从而充分环绕在整个干燥箱内部。气体分布管上的气孔的大小、数量、形状并不唯一，只要有利于气体入口管进入的气体能均匀的进入透气式平板上的透气孔即可。

作为优选，所述烘箱外壳安置有安全阀和备用口，此结构有利于烘箱在异常情况下出现正压时避险用。

按照本实用新型的技术方案，使用附有加热装置的透气式平板可以让透气式平板通过热传导直接加热托盘内的物质，大大减少升温时间，提高传热速度；同时透气式平板让蒸发出来的气体通过透气孔被迅速抽走，或被吹扫气体迅速带走，传质迅速，这样就降低了蒸发气体的蒸汽压力，使之不容易滞留和冷凝，可更有效的提高了干燥速度，降低能源消耗，提高产品性能，在通入氮气这样合适的气体的条件下，透气孔可以明显地改善氮气再烘箱中的流动和分布，使得烘箱内的各部分的蒸汽可以迅速随氮气带走，这也进一步加快了干燥速度，降低能源消耗，提高产品性能，所以使用透气式加热平板可以有效地降低了烘干工艺温度，提高了烘干效率，提升了产品质量，并且可以大幅节约了能源消耗，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种新型真空干燥箱的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1内部的附有加热装置的透气式平板的主视图；

图4为图3开有透气孔部位的结构放大图；

图5为图3的俯视图；

图6为传统技术中的加热平板的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述，这些实施例对于有一定经验的人来说，很容易在此基础上根据各自的需要做一些修改，来实现各自具体的功能，需要申明的是，本实用新型并不局限于下面所述的这些实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的各种变化与修饰，皆应属于本实用新型专利的涵盖范围。

实施例1

一种新型干燥箱，如图1、图2、图3、图4及图5所示，包括烘箱外壳1、抽气口2、平板3、安放平板3的支架4，所述平板3上设有用于盛放烘干物的托盘5，所述平板3为透气式平板，干燥箱上开有气体入口6。所述的透气式平板为附有加热装置9的平板。

上述结构中，干燥箱的底部开有的气体入口6处有气体入口管，在所述长1320mm、宽1000mm的透气式平板上均匀分布有72个等距离的孔径为10mm的圆形透气孔11，所述气体入口管靠近透气式平板的一端连接有一气体分布管8，气体分布管8上分布有若干个和透气式平板上的透气孔相对应的小孔，气体分布管8呈“王”字型状，所述烘箱外壳安置有安全阀和备用口。

实施例2

一种新型干燥箱，如图1、图2、图3、图4及图5所示，包括烘箱外壳1、抽气口2、平板3、安放平板3的支架4，所述平板3上设有用于盛放烘干物的托盘5，所述平板3为透气式平板，干燥箱上开有气体入口6，所述透气式平板上分布有若干个透气结构7，透气结构7可为透气孔，所述透气孔呈圆形，透气孔的孔径为0.01mm，所述的透气式平板为没有附加热装置9的平板。所述气体入口管靠近透气式平板的一端连接有一气体分布管8，气体分布管8上分布有若干个和透气式平板上的透气孔相对应的小孔，所述烘箱外壳安置有安全阀和备用口。

实施例3

一种新型干燥箱，如图1、图2、图3、图4及图5所示，包括烘箱外壳1、抽气口2、平板3、安放平板3的支架4，所述平板3上设有用于盛放烘干物的托盘5，所述平板3为透气式平板，干燥箱上开有气体入口6，所述透气式平板上分布有至少一个透气结构7，透气结构7为透气缝，所述的透气式平板为附加热装置9的平板。

实施例4

一种新型干燥箱，如图1、图2、图3、图4及图5所示，包括烘箱外壳1、抽气口2、平板3、安放平板3的支架4，所述平板3上设有用于盛放烘干物的托盘5，所述平板3为透气式平板，干燥箱上开有气体入口6，所述透气式平板上分布有100个透气结构7，透气结构7为透气孔，所述的透气式平板为不附加热装置9的平板。

实施例5

一种新型干燥箱，如图1、图2、图3、图4及图5所示，包括烘箱外壳1、抽气口2、平板3、安放平板3的支架4，所述平板3上设有用于盛放烘干物的托盘5，所述平板3为透气式平板，干燥箱上开有气体入口6，所述透气式平板上分布有1008个透气结构7，透气结构7为透气孔，所述的透气式平板为附加热装置9的平板。

对比实施例

现在以本实用新型的一种新型真空干燥箱，如图1、图2、图3、图4及图5所示，做适当的简易处理，作为实验室用；干燥箱包括烘箱外壳1、闭合烘箱外壳的手轮、真空抽气口2、加热介质入口10、加热介质出口、平板3、加热介质夹套和安放平板3的支架4。加热介质夹套与平板3联成一体；平板3上设有用于盛放烘干物的托盘5。平板3为透气式平板，干燥箱的底部开有一个气体入口管6，透气式平板长400mm、宽350mm；上面分布有20个等距离的透气孔7，所述的透气孔为圆形，透气孔的孔径大小为16mm，气体入口管6靠近透气式平板。

实验步骤如下：

第一步：打开干燥箱，在干燥箱内的平板3上的托盘5里放入要烘干的含水量为62.87％的湿活性炭催化剂粉末250g；

第二步：通过真空抽气口2抽气，然后在干燥箱底部的气体入口管6充入氮气，反复抽气和充气3次，直至干燥箱内空气被置换完毕，干燥箱的压强达到-0.09兆帕；

第三步：继续通过真空抽气口2抽气，保持烘箱真空状态，通过加热介质出口通入0.38MPa的饱和水蒸汽，通过饱和水蒸汽来加热透气式平板3，同时通过热传导加热托盘5里的烘干物；

第四步：继续通过真空抽气口2抽气，保持烘箱真空状态，同时在干燥箱底部的气体入口管6充入氮气，为了便于比较，干燥时间是相同的；

第五步：降温后打开干燥箱，取出烘干的催化剂进行检测。

重复上述步骤，将不同类型结构烘箱的使用效果进行比较，结果见下表1：

表1

从表1所得的数据可知：

在实验1.1用传统真空烘箱，双侧面电加热+不透气平板。经过3小时加热干燥，消耗能量3.99兆焦，水含量仍有57.18％；实验1.2是在实验1.1的催化剂已经烘3小时的基础上，继续再烘3小时，最后烘干后的水分仍然有40.56％，而此时能量消耗已经达到了6.80兆焦，所以用这样的传统真空烘箱，一般需要烘一天或更长的时间才能烘干，能耗高、效率低、对催化剂的性能影响很大。

实验2.1和2.2是与实验1.1和1.2所用的烘箱在加热方式和冲氮等其他条件都相同的情况下，使用透气式平板而不是传统的不透气平板。

可以看到使用透气式平板烘3小时的结果(水分40.37％)和实验1.2烘6小时的结果(水分40.56％)基本相当，但时间节约一倍，能源消耗也从6.80兆焦(3.99+2.81＝6.80)下降到5.25兆焦，下降了22.8％。说明使用透气式平板可以让蒸发出来的气体通过透气孔被迅速抽走，传质迅速，这样就降低了蒸发气体的蒸汽压力，使之不容易滞留和冷凝，同时传热速度也明显加快，从而大大提高了干燥速度和烘干效率，降低能源消耗，提高产品性能。

从上例看到使用本实用新型的透气式平板可以明显提高传统烘箱的效率。而使用本实用新型的附有加热装置的平板和干燥方法则进一步提高了干燥效率，降低了能耗，如实验3、4、5所示。实验3与实验4所用的烘箱都是采用蒸汽直接加热的不透气平板，其它实验条件保持一致，仅有不冲氮气和冲氮气的区别。干燥3小时后，水份分别为4.96％和1.16％。与实验1.1和1.2所用的传统烘箱相比，水含量要低的多。说明了采用直接加热的平板具有非常明显的作用，可提高干燥速度和烘干效率，降低能源消耗，提高产品性能。而冲氮气或其它合适的气体，可进一步提高效率。水份从4.96％(在许多应用场合仍不合格)降到1.16％，而且能源消耗还略有降低，说明外接气体对烘干效果有明显的改善。

更进一步的改进可以通过使用本实用新型的附有加热装置的透气式平板和干燥方法来实现。实验5与实验4相比，所用的烘箱都是采用蒸汽加热和冲氮操作，但在实验5使用附有加热装置的透气式平板，而在实验4使用附有加热装置的不透气式平板。其它实验条件保持一致。3小时后，两者的水含量基本一样都达到要求(小于2％)，但能源消耗从6.54兆焦下降到5.00兆焦，下降23.5％。很有意思的是我们发现：比较实验1.2和实验2.1，在使用传统烘箱时，使用透气式平板比使用不透气式平板在同样的水含量时(40％)能耗也减少了22.8％。这一致的数据证明本实用新型的透气式平板的优越性，不管烘箱采用何种加热方式。这是因为透气式平板让蒸发出来的气体通过透气孔被迅速抽走，传质迅速，这样就降低了蒸发气体的蒸汽压力，使之不容易滞留和冷凝；同时传热速度也明显加快，从而大大提高了干燥速度和烘干效率，降低能源消耗，提高产品性能。

从上述一系列的对比实验可以得出结论：实验5的所使用的附有加热装置的透气式平板烘箱在蒸汽直接加热和冲氮操作的条件下具有最好的烘干效率和效果。即便是在传统烘箱间接加热的情况下，透气式平板也是对传统烘箱有很大程度上的改善。这主要是由于使用透气式平板，可以让平板通过热传导直接加热托盘内的物质，也可以让蒸发出来的气体通过透气孔被迅速抽走，传质迅速，这样就降低了蒸发气体的蒸汽压力，使之不容易滞留和冷凝，同时传热速度也明显加快，可大大提高了干燥速度。在通入氮气这样合适的气体的条件下，透气孔可以明显地改善氮气再烘箱中的流动和分布，使得烘箱内的各部分的蒸汽可以迅速随氮气带走，这也进一步加快了干燥速度。

也就是说，本实用新型所述的新型烘箱与传统真空烘箱相比，不仅在能源消耗，而且在烘干的效率和效果上都明显具有很大的优势。在当前节能减排，转变经济增长方式，创建低碳生活的时代背景下，在医药、食品加工、生物制剂、催化剂、农药，香精香料，染料，颜料，保健品、日用化工品等工业领域和科学实验等领域，都具有非常广阔的推广应用前景。

Claims (5)

1.一种新型干燥箱，包括烘箱外壳(1)、抽气口(2)、平板(3)、安放平板(3)的支架(4)，所述平板(3)上设有用于盛放烘干物的托盘(5)，其特征在于：所述平板(3)为透气式平板，干燥箱上开有气体入口(6)。

2.根据权利要求1所述的一种新型干燥箱，其特征在于：所述透气式平板上分布有至少一个透气结构(7)，透气结构(7)可为透气孔、透气缝、透气条、透气网。

3.根据权利要求2所述的一种新型干燥箱，其特征在于：所述透气孔呈圆形或方形或多边形，透气孔的孔径为0.01mm以上。

4.根据权利要求1所述的一种新型干燥箱，其特征在于：所述的透气式平板为附有加热装置(9)的平板。

5.根据权利要求1所述的一种新型干燥箱，其特征在于：所述的透气式平板为没有附加热装置的平板。

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