CN203148165U - 一种干燥设备 - Google Patents

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张剑华
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Shenhua Shendong Coal Group Co Ltd
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China Shenhua Energy Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种干燥设备,包括惰性气体供给装置、振动流化干燥装置和多通道微波干燥装置,其中所述惰性气体供给装置通过管道分别与所述振动流化干燥装置和所述多通道微波干燥装置相连接;所述振动流化干燥装置上设置湿物料供给阀,所述振动流化干燥装置上还设置有预干燥物料排出阀,所述预干燥物料排出阀的排出口部连接有排料通道;所述多通道微波干燥装置与所述排料通道相连接,所述多通道微波干燥装置上还设置有成品干燥物料排出阀。

Description

一种干燥设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及煤炭干燥的技术领域,尤其涉及一种干燥设备。
背景技术
[0002] 低阶煤(包括褐煤、次烟煤和洗选后的煤泥)含有很多内在水,煤炭水分高达15%-70%不等。低价煤资源丰富,如果不是因为其内水高,便是一种优质的燃料或化工原料,因此降低现有低阶煤中的内水,对提高煤质有重要意义。
[0003] 由于高含水煤炭(低阶煤)发热量低,将低阶煤进行干燥是提高煤质的有效途径。在目前的干燥方法中,一般采用回转圆筒干燥器、流化床干燥器、管式干燥器、螺旋式干燥机和振动穿流床干燥器等,采用的各种煤热力干燥工艺是热风炉加热空气后,其产生的高温气体进入干燥设备,高温气体与高水分煤完成质热交换后,以实现煤干燥。其中热空气是由引风机形成负压后在干燥设备中流过,在除去热风中的粉尘后排向大气。
[0004] 其具有如下缺点:
[0005] 在富氧状态下,不论高温还是低温干燥工艺和设备,由于煤与中高温烟气接触热交换过程中,产生煤尘、一氧化碳、甲烷等易燃易爆气体,在干燥气体富含氧气条件下,都存在干燥过程中产生的易燃易爆气体和煤尘的燃烧或者爆炸危险,容易造成爆炸事故的发生,对安全生产造成隐患和危害。在干燥过程中,易产生大量的煤尘进入干燥尾气循环中,使用目前的集尘工艺和设备难以达到干燥尾气集尘和冷凝的效果,容易造成环境空气和水的污染。因为干燥尾气带走一部分热能和热力,使得干燥物料内水的效率较低,干燥系统的加热效率和能源利用率较低。热力干燥设备包括锅炉、干燥器、尾气冷凝集尘设备等,其占用的面积和体积较大等等缺陷。
实用新型内容`
[0006] 本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷,提供一种使用安全、结构简单的干燥设备。
[0007] 本实用新型的技术方案提供一种干燥设备,包括惰性气体供给装置、振动流化干燥装置和多通道微波干燥装置,其中所述惰性气体供给装置通过管道分别与所述振动流化干燥装置和所述多通道微波干燥装置相连接;所述振动流化干燥装置上设置湿物料供给阀,所述振动流化干燥装置上还设置有预干燥物料排出阀,所述预干燥物料排出阀的排出口部连接有排料通道;所述多通道微波干燥装置与所述排料通道相连接,所述多通道微波干燥装置上还设置有成品干燥物料排出阀。
[0008] 进一步地,其还包括尾气回收循环装置,所述尾气回收循环装置分别与所述振动流化干燥装置和所述多通道微波干燥装置相连接,所述尾气回收循环装置与所述惰性气体供给装置。
[0009] 进一步地,其还包括余热回收循环装置,所述余热回收循环装置与所述多通道微波干燥装置相连接,所述余热回收循环装置与所述惰性气体供给装置相连接。[0010] 进一步地,所述惰性气体供给装置包括热风炉和鼓风机,所述鼓风机的排风管内设置有减压缓冲装置。
[0011] 进一步地,所述振动流化干燥装置包括床体、设置于所述床体底部的隔振弹簧、设置于所述床体底部的激振电机、设置于所述床体底部用于喷洒惰性气体的多个底吹喷嘴和设置于所述振动流化干燥装置内位于所述床体上部的多个顶吹喷嘴,所述底吹喷嘴与所述惰性气体供给装置的管道之间连接有底吹集风箱,所述顶吹喷嘴与所述惰性气体供给装置的管道之间连接有顶吹集风管。
[0012] 进一步地,所述顶吹集风管包括一条集风总管和多条集风分管,所述集风总管沿垂直方向的投影位于所述床体的中间,多条集风分管均匀地设置于所述集风总管的两侧,每条集风分管上均设置有多个所述顶吹喷嘴。
[0013] 进一步地,多个所述底吹喷嘴呈多条线形均匀地排列在所述床体下部,所述集风分管在所述床体上的投影与线形排列的底吹喷嘴相互平行。
[0014] 进一步地,所述多通道微波干燥装置包括输送所述预干燥物料的输料带和设置在所述多通道微波干燥装置内的微波干燥器。
[0015] 进一步地,所述微波干燥器包括波导支管、波导总管和位于所述输料带上方的多个微波发生器,其中每个所述微波发生器包括位于所述输料带上方的上波导罩和位于所述输料带下方与所述上波导罩相对应用于接收余波的下波导罩,每个所述下波导罩均连接有所述波导支管,所述波导支管与所述波导总管相连接。
[0016] 进一步地,所述多通道微波干燥装置包括输料带和微波干燥器,所述微波干燥器包括波导支管、波导总管和位于所述输料带上方的多个微波发生器,其中每个所述微波发生器包括位于所述输料带上方的上波导罩和位于所述输料带下方与所述上波导罩相对应用于接收余波的下波导罩,每个所述下波导罩均连接有所述波导支管;所述余热回收循环装置包括热转换器,所述波 导总管与余热回收循环装置通过管道相连接。
[0017] 进一步地,所述尾气回收循环装置包括集尘器和与所述集尘器相连接的冷凝器,所述振动流化干燥装置上设置有与所述集尘器相连接的振动流化干燥装置排气管,所述多通道微波干燥装置上设置有与所述集尘器相连接的多通道微波干燥装置排气管。
[0018] 进一步地,所述惰性气体供给装置与所述多通道微波干燥装置之间连接的管道上设置有控制开关。
[0019] 进一步地,所述湿物料供给阀、所述预干燥物料排出阀和所述成品干燥物料排出阀均为星形给料阀。
[0020] 采用上述技术方案,具有如下有益效果:
[0021] 通过设置惰性气体供给装置使物料干燥处于缺氧的惰性气体环境中,通过湿物料供给阀、预干燥物料排出阀和成品干燥物料排出阀星形给料阀使物料在振动流化干燥装置和多通道微波干燥装置的进入和排出过程中隔离空气,始终保持物料在惰性气氛中干燥处理,无论干燥温度多高都不存在易燃易爆的气体和粉尘的燃烧或爆炸的安全隐患。干燥时间较短微波终干燥加热之前,采用对流式干燥加热,使物料含水率大幅度降低。
[0022] 物料先经过振动流化干燥装置预先干燥,再进入多通道微波干燥装置进行干燥,提高了干燥效率。微波加热的快速均匀干燥降低了表面过热、表皮硬化以及应力龟裂的可能性,提闻了广品的质量。[0023] 一体化系统设备使得设备更加紧凑,设备尺寸减少、仅占很小的房屋面积。余热、尾气被循环利用,节约了能源、降低了环境污染。
附图说明
[0024] 图1为本实用新型提供的一种干燥设备的结构示意图;
[0025] 图2为图1所示的一种干燥设备沿C-C方向的剖视图;
[0026] 图3为I所示的一种干燥设备沿A-A方向的剖视图;
[0027] 图4为I所示的一种干燥设 备沿B-B方向的剖视图。
[0028] 附图标记对照表:
[0029] 100—惰性气体供给装置;101—热风炉;102—减压缓冲装置;
[0030] 103一鼓风机; 104—鼓风机;105—管道;
[0031] 106—控制开关;
[0032] 200—振动流化干燥装置;201—床体; 202—隔振弹簧;
[0033] 203—激振电机; 204—湿物料供给阀;205—预干燥物料排出阀;
[0034] 206—排料通道; 207—集风总管; 208—集风分管;
[0035] 209—底吹集风箱; 210—底吹喷嘴; 211—顶吹喷嘴;
[0036] 212—振动流化干燥装置排气管; 213—管道;
[0037] 300—多通道微波干燥装置;301—输料带; 302—传动轮;
[0038] 303—微波干燥器; 304—微波发生器;305—上波导罩;
[0039] 306-下波导罩; 307-波导支管;308-波导总管;
[0040] 309-成品干燥物料排出阀;310-多通道微波干燥装置排气管;
[0041] 311—管道;
[0042] 400—余热回收循环装置;401—热转换器;402—收集器;
[0043] 500—尾气回收循环装置;501—集尘器;502—冷凝器;
[0044] 503—风机;
[0045] D—燃料; E—排放大气疋一湿物料;G—预干燥物料;
[0046] H一成品干燥物料;J一空气; K一冷却水;L一热水;
[0047] M—集尘; N—冷凝。
具体实施方式
[0048] 下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
[0049] 如图1所示,本实用新型提供的一种干燥设备,包括惰性气体供给装置100、振动流化干燥装置200和多通道微波干燥装置300,其中惰性气体供给装置100通过管道105分别与振动流化干燥装置200和多通道微波干燥装置300相连接;该振动流化干燥装置200上设置有湿物料供给阀204,该振动流化干燥装置200上还设置有预干燥物料排出阀205,该预干燥物料排出阀205的排出口部连接有排料通道206 ;该多通道微波干燥装置300与排料通道206相连接,该多通道微波干燥装置300上还设置有成品干燥物料排出阀309。其中惰性气体供给装置100通过管道105分别与振动流化干燥装置200和多通道微波干燥装置300相连接用于向振动流化干燥装置200和多通道微波干燥装置300内输入惰性气体;湿物料供给阀204用于向振动流化干燥装置200内供给湿物料F,预干燥物料排出阀205用于将振动流化干燥装置200内的湿物料F经过流化干燥后排出,排料通道206连接于预干燥物料排出阀205的排出口部用于向多通道微波干燥装置300输送预干燥物料G ;成品干燥物料排出阀309用于将该多通道微波干燥装置300内的预干燥物料G经微波干燥后排出。
[0050] 惰性气体供给装置100:
[0051] 如图1所示,上述惰性气体供给装置100包括热风炉101和鼓风机104,该鼓风机104的排风管内设置有减压缓冲装置102。
[0052] 在惰性气体供给装置100内引入一套气体或固体燃烧装置或热风炉101,燃料D进入热风炉101,或可燃气体(或固体)燃烧时,可将空气中的氧气烧去,剩下氮气和二氧化碳气体作干燥介质。由于在自隋过程中,在系统内必然产生过剩气体,从而增加内压力。为了使系统能连续操作,所以必须在鼓风机104排风管内装一放气减压缓冲装置102,以便压力增设到某一值时可将部分气体F排入大气。
[0053] 较佳地,本实用新型提供的一种干燥设备,其还包括尾气回收循环装置500,该述尾气回收循环装置500分别与振动流化干燥装置200和多通道微波干燥装置300相连接,该尾气回收循环装置500与惰性气体供给装置100相连接。该尾气回收循环装置500分别与振动流化干燥装置2 00和多通道微波干燥装置300相连接用于回收振动流化干燥装置200和多通道微波干燥装置300中产生的尾气,该尾气回收循环装置500与惰性气体供给装置100相连接用于将回收的尾气经集尘、除水后输送至惰性气体供给装置100循环利用。
[0054] 较佳地,本实用新型提供的一种干燥设备,其还包括余热回收循环装置400,该余热回收循环装置400与多通道微波干燥装置300相连接,该余热回收循环装置400与惰性气体供给装置100相连接。该余热回收循环装置400与多通道微波干燥装置300相连接用于回收多通道微波干燥装置300中由电能转换成微波和微波导入过程中产生的余热,该余热回收循环装置400与惰性气体供给装置100相连接用于将回收的余热输送至惰性气体供给装置100循环利用。
[0055] 振动流化干燥装置200:
[0056] 如图1-2所示,振动流化干燥装置200包括床体201、设置于床体201底部的隔振弹簧201、设置于床体201底部的激振电机203、设置于床体201底部用于喷洒惰性气体的多个底吹喷嘴210和设置于振动流化干燥装置200内位于床体201上部的多个顶吹喷嘴211,该底吹喷嘴210与惰性气体供给装置100的管道105之间连接有底吹集风箱209,该顶吹喷嘴211与惰性气体供给装置100的管道105之间连接有顶吹集风管。
[0057] 上述顶吹集风管包括一条集风总管207和多条集风分管208,该集风总管207沿垂直方向的投影位于床体201的中间,多条集风分管208均匀地设置于集风总管207的两侧,每条集风分管207上均设置有多个顶吹喷嘴211。
[0058] 多个底吹喷嘴210呈多条线形均匀地排列在床体201下部,集风分管208在床体201上的投影与线形排列的底吹喷嘴210相互平行。多个底吹喷嘴210均匀的设置在床体201下部,并且呈多条直线形均匀地排列在床体201的下部,每条集风分管208在床体201上的投影均与多个底吹喷嘴210形成的多条直线分别平行,交错排列,从而设置在集风分管208上的顶吹喷嘴211与底吹喷嘴210相交错设置,可以更好对进入振动流化干燥装置200的湿物料F进行干燥处理。
[0059] 惰性气体供给装置100产生低含氧量的惰性干燥气体由风机104送入振动流化干燥装置200,湿物料F通过湿物料供给阀204进入振动流化干燥装置200,在床体201上形成流化层,床体201下部设置有隔振弹簧201、和激振电机203,通过激振电机203和隔振弹簧201的作用可以使床体201振动,以更好地对湿物料F进行干燥处理。惰性干燥气体通过底吹喷嘴210和顶吹喷嘴211喷出与湿物料F流化层充分混合进行热交换,使湿物料F的水分蒸发,排出的预干燥物料G预干燥物料排出阀205进入多通道微波干燥器300。干燥生产的含有粉尘的水蒸汽进入尾气回收循环装置500,其水蒸汽冷凝排出,降温的气体经风机503推动再循环回到惰性气体供给装置100再利用。
[0060] 多通道微波干燥装置300:
[0061 ] 如图1、图3和图4所示,多通道微波干燥装置300包括输送预干燥物料G的输料带301和设置在多通道微波干燥装置300内用于对预干燥物料G进行微波干燥处理的微波干燥器303。
[0062] 微波干燥器303包括波导支管307、波导总管308和位于输料带301上方的多个微波发生器304,其中每个微波发生器304包括位于输料带301上方的上波导罩305和位于输料带301下方与上波导罩305相对应用于接收余波的下波导罩306,每个下波导罩306均连接有波导支管307,波导支管307与波导总管308相连接用于将多个下波导罩306中接收的余热汇集至波导总管308。再由波导总管308将余热输送至余热回收循环装置400。
[0063] 多通道微波干燥装置300利用微波能量优先转移到干燥物料水分子上,通过极化作用使物料的水分子在微波产生的电场中振荡和旋转,功作用到分子上,温度上升,水分子就从预干燥物料G中蒸发出来。输料带由传动轮302带动转动,预干燥物料G在输料带301上连续干燥处理,并通过调整照射时间和微波功率来达到干燥效果的目的,最后干燥完成的成品干燥物料H从成品干燥物 料排出阀309排出,实现了物料微波加热干燥的工业化生产。
[0064] 余热回收循环装置400:
[0065] 如图1所示,余热回收循环装置400包括热转换器401,波导总管308与余热回收循环装置400通过管道相连接,波导支管307与波导总管308相连接用于将多个下波导罩306中接收的余热汇集至波导总管308,再由水传递至热转换器401,经由热转换器401将余热转换成热风后传递至惰性气体供给装置100循环利用。
[0066]当波导总管308将余热汇集之后,将其传递给余热回收循环装置400中的收集器402,再通过热水L将余热传递至热转换器401转换成热风,通过风机103将热风传递至热风炉101进行循环利用。热转换器401中加入空气J利于实现热量转换,并且其还向多通道微波干燥装置300中输入冷水K以利于降温。
[0067] 尾气回收循环装置500:
[0068] 如图1所示,尾气回收循环装置500包括集尘器501和与集尘器501相连接的冷凝器502,上述振动流化干燥装置200上设置有与集尘器501相连接的振动流化干燥装置排气管212,上述多通道微波干燥装置300上设置有与集尘器相连接的多通道微波干燥装置排气管310。集尘器501通过管道213与振动流化干燥装置排气管212相连接,其通过管道311与多通道微波干燥装置排气管310,用于将振动流化干燥装置200和多通道微波干燥装置300中粉尘吸走。
[0069] 振动流化干燥装置200中所产生的尾气顺次经振动流化干燥装置排气管212、进入集尘器501内集尘M、进入冷凝器502,进行冷凝N除水后,通过风机503传递至惰性气体供给装置100循环利用;多通道微波干燥装置300中所产生的尾气顺次经多通道微波干燥装置排气管310、进入集尘器501内集尘M、进入冷凝器502,进行冷凝N除水后,通过风机503传递至惰性气体供给装置100循环利用。
[0070] 上述惰性气体供给装置100与所述多通道微波干燥装置300之间连接的管道105上设置有用于控制惰性气体流量的控制开关106。
[0071] 较佳地,多通道微波干燥装置300中由微波进行干燥处理的预干燥物料G的温度保持在90°C以下。通过控制预干燥物料G (煤)在多通道微波干燥装置300中停留的时间,使预干燥物料G (煤)的温度保持在90°C以下,短链的烃就不会从煤基质中挥发,保证了煤的质量不会降低。
[0072] 惰性气体供给装置100中产生的惰性气体包括氮气和二氧化碳。当然该惰性气体还可以为其它能实现同样功能的惰性气体。并且惰性气体供给装置中含氧浓度不超过8%,特别适用于怕氧化物料的干燥,如煤炭和合金粉末制备等。
[0073] 上述湿物料供给阀204、预干燥物料排出阀205和成品干燥物料排出阀309均为星形给料阀。通过湿物料供给阀、预干燥物料排出阀和成品干燥物料排出阀星形给料阀使物料在振动流化干燥装置和 多通道微波干燥装置的进入和排出过程中隔离空气,始终保持物料在惰性气氛中干燥处理,无论干燥温度多高都不存在易燃易爆的气体和粉尘的燃烧或爆炸的安全隐患。
[0074] 本实用新型提供的一种干燥设备,其具有如下有益效果:
[0075] 1、缩短了干燥时间,在经多通道微波干燥装置终干燥加热之前,采用对流式振动流化干燥装置干燥加热,使物料含水率大幅度降低。进入多通道微波干燥装置加热过程中,体积式热量迅速形成,导致传递过程的加速,使得干燥时间为对流干燥所需时间的1/4左右,提闻了干燥效率。
[0076] 2、提高了产品质量,多通道微波干燥装置中微波快速均匀加热干燥,降低了物料表面过热、表皮硬化以及应力龟裂的可能性。
[0077] 3、减少设备的尺寸,一体化系统使得结构更加紧凑,从而需要很小的房屋面积即可实现物料干燥。
[0078] 4、降低了操作费用,多通道微波干燥装置中的微波能在一个热电联合生产系统中产生,并且所有可再生的余热、废气被循环利用,最终减少了劳动力费用,能耗降低20%-50%,节省了运行费用,并且避免了环境污染。
[0079] 5、提高了作业安全,对于可燃或易燃易爆物料干燥,加热过程的安全控制是至关重要的。本实用新型提供的一种干燥设备使物料始终干燥处在缺氧的惰性气体环境中,无论干燥温度多高都不存在易燃易爆的气体和粉尘的燃烧或爆炸的安全隐患。
[0080] 以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本实用新型原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种干燥设备,其特征在于,包括惰性气体供给装置、振动流化干燥装置和多通道微波干燥装置, 其中所述惰性气体供给装置通过管道分别与所述振动流化干燥装置和所述多通道微波干燥装置相连接; 所述振动流化干燥装置上设置湿物料供给阀,所述振动流化干燥装置上还设置有预干燥物料排出阀,所述预干燥物料排出阀的排出口部连接有排料通道; 所述多通道微波干燥装置与所述排料通道相连接,所述多通道微波干燥装置上还设置有成品干燥物料排出阀。
2.根据权利要求1所述的一种干燥设备,其特征在于,其还包括尾气回收循环装置,所述尾气回收循环装置分别与所述振动流化干燥装置和所述多通道微波干燥装置相连接,所述尾气回收循环装置与所述惰性气体供给装置。
3.根据权利要求1所述的一种干燥设备,其特征在于,其还包括余热回收循环装置,所述余热回收循环装置与所述多通道微波干燥装置相连接,所述余热回收循环装置与所述惰性气体供给装置相连接。
4.根据权利要求1所述的一种干燥设备,其特征在于,所述惰性气体供给装置包括热风炉和鼓风机,所述鼓风机的排风管内设置有减压缓冲装置。
5.根据权利要求1所述的一种干燥设备,其特征在于,所述振动流化干燥装置包括床体、设置于所述床体底部的隔振弹簧、设置于所述床体底部的激振电机、设置于所述床体底部用于喷洒惰性气体的多个底吹喷嘴和设置于所述振动流化干燥装置内位于所述床体上部的多个顶吹喷嘴, 所述底吹喷嘴与所述惰性气体供给装置的管道之间连接有底吹集风箱,所述顶吹喷嘴与所述惰性气体供给装置的管道之间连接有顶吹集风管。
6.根据权利要求5所述的一种干燥设备,其特征在于,所述顶吹集风管包括一条集风总管和多条集风分管,所述集风总管沿垂直方向的投影位于所述床体的中间,多条集风分管均匀地设置于所述集风总管的两侧,每条集风分管上均设置有多个所述顶吹喷嘴。
7.根据权利要求6所述的一种干燥设备,其特征在于,多个所述底吹喷嘴呈多条线形均匀地排列在所述床体下部,所述集风分管在所述床体上的投影与线形排列的底吹喷嘴相互平行。
8.根据权利要求1所述的一种干燥设备,其特征在于,所述多通道微波干燥装置包括输送所述预干燥物料的输料带和设置在所述多通道微波干燥装置内的微波干燥器。
9.根据权利要求8所述的一种干燥设备,其特征在于,所述微波干燥器包括波导支管、波导总管和位于所述输料带上方的多个微波发生器,其中每个所述微波发生器包括位于所述输料带上方的上波导罩和位于所述输料带下方与所述上波导罩相对应用于接收余波的下波导罩,每个所述下波导罩均连接有所述波导支管,所述波导支管与所述波导总管相连接。
10.根据权利要求3所述的一种干燥设备,其特征在于,所述多通道微波干燥装置包括输料带和微波干燥器,所述微波干燥器包括波导支管、波导总管和位于所述输料带上方的多个微波发生器,其中每个所述微波发生器包括位于所述输料带上方的上波导罩和位于所述输料带下方与所述上波导罩相对应用于接收余波的下波导罩,每个所述下波导罩均连接有所述波导支管; 所述余热回收循环装置包括热转换器,所述波导总管与余热回收循环装置通过管道相连接。
11.根据权利要求2所述的一种干燥设备,其特征在于,所述尾气回收循环装置包括集尘器和与所述集尘器相连接的冷凝器, 所述振动流化干燥装置上设置有与所述集尘器相连接的振动流化干燥装置排气管,所述多通道微波干燥装置上设置有与所述集尘器相连接的多通道微波干燥装置排气管。
12.根据权利要求1所述的一种干燥设备,其特征在于,所述惰性气体供给装置与所述多通道微波干燥装置之间连接的管道上设置有控制开关。
13.根据权利要求1所述的一种干燥设备,其特征在于,所述湿物料供给阀、所述预干燥物料排出阀和所述成 品干燥物料排出阀均为星形给料阀。
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