CN202171379U - 一种负压干燥器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的技术方案公开一种负压干燥器，包括：真空抽负装置，半成品入口，负压干燥灭菌室，成品出口，空气加热炉，包括高温热气入口和热气出口的热气导流器；所述热气导流器的本体位于所述负压干燥灭菌室内，所述空气加热炉与所述高温热气入口连接。由于本实用新型利用液体在负压状态下的沸点低于常温下沸点的原理，对物料进行负压干燥及灭菌，再将负压干燥灭菌后的余热提供给好氧生化反应利用，有效的减少了能量损耗，节省生产成本。

Description

一种负压干燥器

技术领域

本实用新型涉及处理餐厨垃圾的负压干燥器，尤其是用于解决能耗较高问题的负压干燥器。

背景技术

餐厨垃圾属于生活垃圾的一种，以往的餐厨垃圾在处理中，采用好氧生化反应对餐厨垃圾进行处理时，反应过程中本身将产生一定的生物热，所以，实际上只需要提供少量的热能维持其生化反应的继续即可。为得到含水量合格的产品，通常我们提供的绝大多数热能实际消耗在生化反应之后的物料干燥过程中。

中国实用新型专利（公开号为101491809）公开了一种餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法，虽然是在全密封状态下进行处理，但处理过程中的“好氧生化反应”和“物料干燥”都是在常压下同一设备内进行，因此能耗相对高，处理参数相对难以控制。

因此，迫切需要一种能克服上述缺点的装置。

实用新型内容

为了更有效的解决能耗较高的问题，本实用新型的技术方案提供一种负压干燥器，包括： 

真空抽负装置，半成品入口，负压干燥灭菌室，成品出口，空气加热炉，包括高温热气入口和热气出口的热气导流器；

所述热气导流器的本体位于所述负压干燥灭菌室内，所述空气加热炉与所述高温热气入口连接。

优选地，所述负压干燥器进一步包括：半成品进料机、套设在所述半成品进料机上的环形的抽气筒以及负压抽气口；所述半成品入口与半成品进料机连接，所述半成品进料机与所述负压干燥灭菌室连接；所述抽气筒的一端与所述负压干燥灭菌室相通，所述抽气筒的另一端与负压抽气口相通；所述负压抽气口与所述真空抽负装置连接。

优选地，所述半成品进料机为螺旋式进料机或往复式推料机。

优选地，所述负压干燥灭菌室还包括外筒、内胆以及位于所述外筒和所述内胆之间的热气流动层，所述热气流动层与所述热气导流器相通，所述内胆内部设有螺旋叶，所述负压干燥灭菌室的后部设有所述成品出口。

优选地，所述外筒的外壁上设有驱动齿轮。

优选地，所述外筒的外壁上设有维修人孔。

优选地，所述内胆内设有防结团装置。

优选地，所述防结团装置包括固定在所述内胆内壁上的至少两个圈形的外筛网架，所述内胆内还设有圈形的内筛网架，所述外筛网架与所述内筛网架之间固定有筛网，每两个所述筛网之间放置有多个不锈钢球。

优选地，所述成品出口为多个均匀间隔分布在所述负压干燥灭菌室的同一圆形截面上的旋转定量锁气阀，所述旋转定量锁气阀包括多个等分隔板，驱动所述等分隔板的摩擦轮，位于所述负压干燥灭菌室的正下方的能够与所述摩擦轮压迫接触的摩擦轨道。

优选地，所述热气导流器还包括进风总管，进风十字分风头，出风十字分风头，出风总管，设有所述热气出口的耐热风机；所述高温热气入口与所述进风总管的一端连通，所述进风总管的另一端与所述进风十字分风头的中心连通，所述进风十字分风头的分风头与所述热气流动层的一头连通，所述热气流动层的另一头与所述出风十字分风头的分风头连通，所述出风十字分风头的中心与所述出风总管的一端连通，所述出风总管的另一端与所述耐热风机连通，所述进风总管为套设在所述出风总管上的圆环管。

由于本实用新型利用液体在负压状态下的沸点低于常温下沸点的原理，对物料进行负压干燥及灭菌，有效的减少了能量损耗，节省生产成本。

附图说明

图1是本实用新型节能餐厨垃圾处理系统的一个实施例的结构示意图；

图2a是图1中进料机和排气筒的结构示意图；

图2b是图2a的A向图；

图2c是图2b的B-B向的剖视图；

图2d是图1中进料机和排气筒的立体图；

图3a是图1中低温好氧反应室的结构示意图；

图3b是图3a的B向图；

图3c是图3b的C-C向的剖视图；

图3d是图1中低温好氧反应室的立体图；

图4a是图1中中温好氧反应室的结构示意图；

图4b是图4a的A向图；

图4c是图4b的B-B向的剖视图；

图4d是图1中中温好氧反应室的立体图；

图5a是图1中高温好氧反应室的结构示意图；

图5b是图5a的A向图；

图5c是图5b的B-B向的剖视图；

图5d是图1中高温好氧反应室的立体图；

图6a是图1中供氧初干排料室的结构示意图；

图6b是图6c的B-B向的剖视图；

图6c是图6a的A向图；

图6d是图1中供氧初干排料室的立体图；

图7a是图1中负压干燥器的部分结构示意图；

图7b是图7a的剖视图；

图8a是图1中热气导流器的结构示意图；

图8b是图8a的剖视图；

图9a是图1中防结团装置的结构示意图；

图9b是图1中防结团装置的立体图；

图10a是图10b的A向图；

图10b是图1中半成品出口处的局部放大图。

附图标记对照表：

1――空气加热炉；    2――好氧反应器；     3――低温好氧反应室；   

4――中温好氧反应室；5――高温好氧反应室； 6――供氧初干排料室； 

7――负压干燥器；    8――热气导流器；     9――真空抽负装置；

 20――好氧反应室；    201――原料进料机；     203――原料入口； 

204――排气筒；       211――抽气筒吸气罩；   214――固定座；     

215――尾气排放口；   302――锥形外筒；       303 ――锥形内胆；   

304——保温层；       305――直翻料板；       401――斜翻料板；     

403――外筒；         404――内胆；           405――保温层；      

406——温度监控罩；   411――取样口；         503――外筒；     

504――内胆；         505――保温层；         506——维修人孔；        

509――取样口；       510——驱动齿轮；       511——外筛网架；        

511’——内筛网架；    512――破碎鼠笼；       514――筛网；     

515――驱动齿轮基座； 601――斜翻料板；       603――外筒；     

 604——内胆；        605――保温层；         606――半成品出口；   

613――低温热气入口； 614――后基座；         616――摩擦轮；      

617——摩擦轨道；     618――取样口；         619――等分隔板；     

70――负压干燥灭菌室；703――负压抽气口；      704――半成品进料机；   

705――半成品入口；   706——抽气筒；         712――驱动齿轮；     

713――维修人孔；     714――热气流动层；     716――成品出口；     

726――高温热气入口； 729——摩擦轮；         730――摩擦轨道；     

731――筛网；         732――不锈钢球；       733――螺旋叶；       

735——驱动基座；     736——外筒；           737——内胆；         

803——进风总管；    804——进风十字分风头； 805——出风十字分风头；

806——前段出风总管；808——后段出风总管；   810——伸缩波纹管；   

811——耐热风机；    812——热气出口。       

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

节能餐厨垃圾处理系统>

图1为本实用新型节能餐厨垃圾处理系统的一个实施例的结构示意图，该处理系统包括： 

好氧反应器2，其包括原料入口203，半成品出口606，好氧反应室20，低温热气入口613，尾气排放口215；负压干燥器7，其包括真空抽负装置9，半成品入口705，负压干燥灭菌室70，成品出口716；热气导流器8，其包括高温热气入口726，热气出口723；空气加热炉1；半成品出口606与半成品入口705连接，热气导流器8的本体位于负压干燥灭菌室70内，空气加热炉1与高温热气入口726连接，热气出口723与低温热气入口613相连。

本实施方式的物料和热气互为逆向运动：（1）物料：原料从原料入口203进入后，在好氧反应室20内进行生化反应，生化反应后的半成品从半成品出口606排出，通过半成品入口705进入到负压干燥灭菌室70中，干燥灭菌后从成品出口排出；（2）热气流：空气加热炉1将高温热气输入到高温热气入口726进入到热气导流器8中，热气导流器8中的热气与负压干燥灭菌室70中的半成品进行热交换，从而使半成品在负压干燥灭菌室70中进行干燥、灭菌，热交换后的热气温度降低，变为低温热气从热气出口723进入到低温热气入口613中，低温热气在好氧反应室20中继续利用，最后连通生化反应形成的气体从尾气排放口215排出。

由于本实用新型利用液体在负压状态下的沸点低于常温下沸点的原理，对物料进行负压干燥及灭菌，因此负压下干燥所需的热量小于常用下干燥所需的热量；再将负压干燥灭菌后的余热提供给好氧生化反应再利用，有效的减少了能量损耗，节省生产成本；。

好氧反应器

图2a-2d所示为好氧反应器中的进料机和排气筒的结构示意图。

好氧反应器2进一步包括：原料进料机201以及套设在原料进料机201上的环形的排气筒204；原料入口203与原料进料机201连接，原料进料机201与好氧反应室20连接；排气筒204的一端与好氧反应室20相通，排气筒204的另一端与尾气排放口215相通；固定座214对原料进料机201和排气筒204起支撑作用。由于物料和热气流逆向运动，好氧反应后的尾气由抽气筒吸气罩211吸入从尾气排放口215排出，使进料、排气各行其道出又互不干扰。套设在原料进料机上的环形排气筒与进料机从外观上呈一整体，节省空间。

好氧反应室2依次包括低温好氧反应室3、中温好氧反应室4以及高温好氧反应室5，低温好氧反应室3与原料入口203连接，高温好氧反应室5与低温热气入口613连接。好氧反应室2还包括供氧初干排料室6，供养初干排料室6的一端与高温好氧反应室5连接，另一端与低温热气入口613连接，供养初干排料室6的后部设有半成品出口705。热气的温度在好氧反应室内由低温热气入口至尾气排放口均匀降低，从而适于不同菌种的生化反应。

低温好氧反应室

图3a-3d所示为低温好氧反应室的结构示意图。低温好氧反应室3包括锥形外筒302和锥形内胆303，锥形外筒302与锥形内胆303之间形成保温层304，翻料板为与锥形内胆303的圆形截面的切线相垂直的均匀间隔分布的直翻料板305。

物料进入低温好氧反应室后与逆向而来的氧气结合开始进行好氧生化反应。在锥形筒体和直翻料板的作用下物料缓慢向喇叭口方向移动。此反应室适宜相对要求低温环境的好氧菌群活动，同时也提供要求较高温度环境好氧菌群的预热。直翻料板适用搅拌粘性较大的物料，直翻料板带动物料在低温好氧反应室内均匀落下，形成物料幕，与热氧气做充分接触，促进物料充分反应。

中温好氧反应室

图4a-4d所示为中温好氧反应室的结构示意图。中温好氧反应室4包括外筒403，内胆404，以及位于外筒403和内胆404之间的保温层405，筒体上装有温度监控罩406和温度感应器，开有取样口411，还包括直翻料板305，以及与直翻料板305连接并呈一定角度的斜翻料板401，直翻料板与斜翻料板之间的角度为45°-90°。中温好氧反应室4的筒体直径大于低温好氧反应室3和高温好氧反应室5的筒体直径。

物料越过低温好氧反应室后开始进入中温好氧反应室，物料在翻料板作用下继续缓慢向高温好氧反应室移动。此反应室适宜大多数相对要求中等温度环境的好氧菌群活动。中温好氧反应室筒体直径之所以比其它反应室大，在于此处是整个好氧生化反应的重点段，增加容积的同时也增加了气流在此处的停留时间和菌群的呼吸空间。具有一定角度的翻料板适用于粘性较低的物料，物料可以暂时收容在夹角中，被翻料板向上带动，当反应室转动到一定角度后，物料落下，形成物料幕，与热氧气做充分接触，促进物料充分反应。

高温好氧反应室

图5a-5d所示为高温好氧反应室的结构示意图。高温好氧反应室5包括外筒503，内胆504，以及位于外筒503和内胆504之间的保温层505，筒体上装有维修人孔506，开有取样口509，内胆504的内壁上设有直翻料板305，以及与直翻料板305连接并呈一定角度的斜翻料板508，直翻料板305与斜翻料板508之间的角度为45°-90°；筒体外安装有驱动齿轮510和驱动齿轮基座515；如图9a-9b所示，高温好氧反应室5内还设有防结团装置包括至少两个固定在内胆504内壁上的筛网514，每两个筛网514之间放置有一个破碎鼠笼512。筛网514随内胆504和外筒503一起滚动，筛网514中还包括外筛网架511和内筛网架511’，外筛网架511固定在内胆504上，内筛网架511’固定在筛网514上，内筛网架511’中间形成孔洞，可供人维修时穿过。

驱动齿轮510也可以安装在低温好氧反应室3或中温好氧反应室4的外壁。

物料越过中温好氧反应室后开始进入高温好氧反应室，物料在翻料板作用下不继缓慢的向反应室中部运动并穿越破碎鼠笼和筛网，继续移动至下一个工作室，此反应室适合好氧嗜热菌群活动。驱动齿轮驱动高温好氧反应室转动，由于好氧反应室的其他工作室与高温好氧反应室连接，因此带动其他反应室一起转动。防结团装置防止潮湿的物料在运转的过程中结团，其中，筛网固定在反应室内胆壁上，破碎鼠笼放置在两个筛网中间任其与物料一起自由滚动。

供氧初干排料室

图6a-6d所示为供氧初干排料室的结构示意图。供氧初干排料室6包括外筒603、内胆604以及位于外筒603和内胆604之间的保温层605，内胆604的内壁上设有直翻料板305，以及与直翻料板305连接并呈一定角度的斜翻料板601，直翻料板305与斜翻料板601之间的角度为45°-90°；供氧初干排料室6连接低温热气入口613，低温热气入口613被后基座614支撑。如图10a-10b所示，半成品出606为多个均匀间隔分布在供氧初干排料室6的同一圆形截面上的旋转定量锁气阀，旋转定量锁气阀包括多个等分隔板619，驱动等分隔板619的摩擦轮616，位于供氧初干排料室6的正下方的能够与摩擦轮616压迫接触的摩擦轨道617，

物料由高温好氧反应室进入供氧初干排料室，在设备运行的作用下向半成品出口移动。由于此工作室的温度相对前述反应室的温度高（氧气流温度≥120℃，来自后述工序的余热），物料好氧生化反应即将结束，物料中的水分在此工作室部分得到蒸发，产生初步干燥效果。水分蒸发吸热导致氧气流的温度下降，温度下降后的氧气流正好被沿气流方向的各好氧反应室再次得到逐级利用。

供氧初干排料室的后部开有多个出料孔，出料孔用来安装旋转锁气排料阀，旋转锁气排料阀为定型产品，只要将“排料阀”原有的动力拆除，在“排料阀”的传动轴上安装一只摩擦轮，然后在摩擦轮的正下方固定安装一段与供氧初干排料室同心的弧型摩擦轨道，轨道长度不小于摩擦轮的（φ×π），之后调节摩擦轨道与摩擦轮正好紧压为止，结果是：供氧初干排料室在随设备运转的时候只有某一排料阀的摩擦轮与摩擦轨道压迫接触时，排料阀才有可能与排料室公转的同时发生轴自转，达到排料目的。而此时的其它排料阀均处于关闭状态，使外界空气无法入侵设备内部。

负压干燥器

图7a-7b为负压干燥室的结构示意图。负压干燥器7进一步包括：半成品进料机704、套设在半成品进料机704上的环形的抽气筒706以及负压抽气口703；半成品入口705与半成品进料机704连接，半成品进料机704与负压干燥灭菌室70连接；抽气筒706的一端与负压干燥灭菌室706相通，抽气筒706的另一端与负压抽气口703相通；负压抽气口703与真空抽负装置9连接。负压干燥灭菌室7还包括外筒736、内胆737以及位于外筒736和内胆737之间的热气流动层714，热气流动层714与热气导流器8相通，内胆737内部设有螺旋叶733，负压干燥灭菌室70的后部设有成品出口716，外筒736的外壁上还设有维修人孔713，外筒736的外壁上还设有驱动齿轮712，驱动齿轮712安装在驱动基座735上。原料进料机201和半成品进料机704可采用螺旋式进料机或往复式推料机。

负压干燥器中的“进料抽气”结构及原理与好氧生化反应器的“进料排气”方式结构完全一样，只是功能不同，即：“好氧生化反应”是在常压状下进行；而“负压干燥灭菌”是在负压状态下进行。由于真空干燥器的加热方式是利用外筒与内胆之间的热气流动层间的热气间接将器内物料加热，因此，该干燥灭菌器利用内胆内壁上的螺旋叶，借助筒体旋转实现物料紧帖内壁向前移动，同时达到传热和加热目的。真空抽负装置在提供负压的同时又起到收尘和洗涤尾气作用。

防结团装置包括固定在内胆737内壁上的至少两个圈形的外筛网架，内胆737内还设有圈形的内筛网架，外筛网架与内筛网架之间固定有筛网731，每两个筛网731之间放置有多个不锈钢球732。刚进入真空干燥室的物料温度已超过65℃左右，在负压作用下物料中的水分剧烈蒸发（包括灭菌），物料进入干燥室中段时的含水量很快降至接近合格品。为防止物料处理过程中结团和便于包装，在真空干燥室中部安装防结团装置，该装置由筛网间大小不同的732不锈钢球组成。物料将穿过防结团装置，到达尾部后为含水率合格的产品。

成品出口716为多个均匀间隔分布在负压干燥灭菌室70的同一圆形截面上的旋转定量锁气阀，旋转定量锁气阀包括多个等分隔板，驱动等分隔板的摩擦轮729，位于负压干燥灭菌室70的正下方的能够与摩擦轮729压迫接触的摩擦轨道730。

真空抽负装置9 可为水力喷射式抽负系统，同时又起到收尘和洗涤尾气作用。

热气导流器

图8a-8b为热气导流器的结构示意图。热气导流器8还包括进风总管803，进风十字分风头804，出风十字分风头805，出风总管，设有热气出口812的耐热风机811；高温热气入口726与进风总管803的一端连通，进风总管803的另一端与进风十字分风头804的中心连通，进风十字分风头804的分风头与热气流动层714的一头连通，热气流动层714的另一头与出风十字分风头805的分风头连通，出风十字分风头805的中心与前段出风总管806的一端连通，前段出风总管806与后段出风总管808连接，后段出风总管808的另一端与耐热风机811连通，后段出风总管808与耐热风机之间还设有伸缩波纹管810，进风总管803为套设在后段出风总管808上的圆环管。其中，进风总管803、后段出风总管、伸缩波纹管810以及热气出口812具有保温作用。

来自空气加热炉的灭菌空气顺进风总管保温段（即进、出风管之夹层）进入进风管十字分风头，再流向真空干燥灭菌器筒体的热气流动层，气流再进入出风管十字分风头后集中于前段出风总管，又沿后段出风总管，最后经伸缩波纹管被耐热风机送入前述好氧生化反应器，被各工作室再加以逐级利用后进入尾气处理装置。

本实用新型的实施方式的具有如下有益效果：

1、节约能源，自然水在常压下的沸点约100℃，例如，在负0.5个大气压下沸点约68℃，同样达到沸点，可节约热能40%以上。当单条生产线处理能力200t/d时，仅干燥灭菌，每年可节省能源11664×106千卡（折合柴油约1080吨，不包括好氧生化反应的余热利用）。

2、产品达到同样含水率的情况下，由于真空干燥及灭菌所需要的温度远低于常温状态下的温度，可尽量减少产品营养物质的损失。

 上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负压干燥器，包括： 

真空抽负装置，半成品入口，负压干燥灭菌室，成品出口，空气加热炉，包括高温热气入口和热气出口的热气导流器；

所述热气导流器的本体位于所述负压干燥灭菌室内，所述空气加热炉与所述高温热气入口连接。

2. 如权利要求1所述的负压干燥器，其特征在于，进一步包括：半成品进料机、套设在所述半成品进料机上的环形的抽气筒以及负压抽气口；

所述半成品入口与半成品进料机连接，所述半成品进料机与所述负压干燥灭菌室连接；

所述抽气筒的一端与所述负压干燥灭菌室相通，所述抽气筒的另一端与负压抽气口相通；

所述负压抽气口与所述真空抽负装置连接。

3. 如权利要求1所述的负压干燥器，其特征在于，所述半成品进料机为螺旋式进料机或往复式推料机。

4. 如权利要求1所述的负压干燥器，其特征在于，所述负压干燥灭菌室还包括外筒、内胆以及位于所述外筒和所述内胆之间的热气流动层，所述热气流动层与所述热气导流器相通，所述内胆内部设有螺旋叶，所述负压干燥灭菌室的后部设有所述成品出口。

5. 如权利要求4所述的负压干燥器，其特征在于，所述外筒的外壁上设有驱动齿轮。

6.如权利要求4所述的负压干燥器，其特征在于，所述外筒的外壁上设有维修人孔。

7. 如权利要求4所述的负压干燥器，其特征在于，所述内胆内设有防结团装置。

8. 如权利要求7所述的负压干燥器，其特征在于，所述防结团装置包括固定在所述内胆内壁上的至少两个圈形的外筛网架，所述内胆内还设有圈形的内筛网架，所述外筛网架与所述内筛网架之间固定有筛网，每两个所述筛网之间放置有多个不锈钢球。

9. 如权利要求1所述的负压干燥器，其特征在于，所述成品出口为多个均匀间隔分布在所述负压干燥灭菌室的同一圆形截面上的旋转定量锁气阀，所述旋转定量锁气阀包括多个等分隔板，驱动所述等分隔板的摩擦轮，位于所述负压干燥灭菌室的正下方的能够与所述摩擦轮压迫接触的摩擦轨道。

10. 如权利要求1所述的负压干燥器，其特征在于，所述热气导流器还包括进风总管，进风十字分风头，出风十字分风头，出风总管，设有所述热气出口的耐热风机；

所述高温热气入口与所述进风总管的一端连通，所述进风总管的另一端与所述进风十字分风头的中心连通，所述进风十字分风头的分风头与所述热气流动层的一头连通，所述热气流动层的另一头与所述出风十字分风头的分风头连通，所述出风十字分风头的中心与所述出风总管的一端连通，所述出风总管的另一端与所述耐热风机连通，所述进风总管为套设在所述出风总管上的圆环管。

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