CN204063854U - 一种闪蒸干燥机构及闪蒸干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种闪蒸干燥机构及闪蒸干燥装置，属于闪蒸干燥领域，闪蒸干燥装置包括：闪蒸干燥机构，闪蒸干燥机构包括：一级干燥器和二级干燥器；送料机构，送料机构的一端设置在一级干燥器的顶部，用于将物料从一级干燥器的顶部送入第一空腔内；送风机构，送风机构设置有相互连通的空气过滤器、送风机和加热器，加热器分别与第一空腔和第二空腔连通；成品处理机构，成品处理机构包括分离器、过滤部件和引风机，分离器与第二空腔连通，过滤部件设置在分离器的下方，过滤部件的底部设置有下料阀，引风机与分离器连通。物料经过二级干燥，可以使物料充分干燥，干燥质量更高，得到的物料颗粒更加细小。

Description

一种闪蒸干燥机构及闪蒸干燥装置

技术领域

本实用新型涉及闪蒸干燥领域，具体而言，涉及一种闪蒸干燥机构及闪蒸干燥装置。

背景技术

闪蒸干燥器是集干燥、粉碎、筛分于一体的新型连续式干燥设备，特别适用于滤饼状、膏糊状、稀泥浆状料的烘干，目前，纳米碳酸钙产品主要采用闪蒸干燥器进行干燥。现有的闪蒸干燥器中的送料机构、送风机构和成品处理机构均与闪蒸干燥机构连通，闪蒸干燥机构均包含一个干燥室，只能进行一次干燥，干燥不充分并且干燥后的产品颗粒较大，一次干燥后便进行成品处理，后期仍然需要对产品进行粉碎等工序，生产工艺较为繁琐。

实用新型内容

本实用新型提供了一种蒸干燥机构及闪蒸干燥装置，以解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种闪蒸干燥机构，包括：一级干燥器，一级干燥器设置有第一空腔；至少两个设置在一级干燥器外侧的二级干燥器，二级干燥器设置有第二空腔，第二空腔与第一空腔连通，二级干燥器包括粉碎网、搅拌器和控制搅拌器转动的电机，粉碎网设置在一级干燥器和二级干燥器的连通处，搅拌器设置在第一空腔的内部，第二空腔的顶部设置有出料口。

一级干燥器的第一空腔主要用于对物料进行第一次干燥；搅拌器在电机的带动下进行旋转，主要用于对第一空腔内的物料进行搅拌，物料在离心力的作用下到达一级干燥器和二级干燥器的连通处的粉碎网，粉碎网将颗粒状的物料进一步粉碎，使颗粒更加细小，出料口用于将经过充分干燥的物料排出第二空腔，以便于收集。

进一步地，还包括至少一个振动器，振动器设置在第一空腔的内壁上或第二空腔的内壁上或粉碎网上。一部分物料会在搅拌器的作用下被抛向第一空腔的内壁或第二空腔上，一部分物料会停留并粘结在粉碎网上，这些情况均会出现“结疤”现象，导致闪蒸干燥机构无法正常工作，在第一空腔的内壁上、第二空腔的内壁上、粉碎网上增加振动器后，物料与内壁或粉碎网黏结牢固之前振动器便会将物料震落，减少“结疤”现象的发生，不需要经常对内壁及粉碎网进行清理。

进一步地，粉碎网为半圆柱结构，内部设置有孔板波纹填料，粉碎网的轴心线所在平面设置在一级干燥器和二级干燥器的连通处。孔板波纹填料一般为不锈钢材质，有着严格的行业标准，适用于不含固体颗粒及助学物、不易自聚的清洁气液物系；孔板波纹填料具有通量大、阻力小、效率高、抗堵能力强的优点。

进一步地，出料口处设置有分级器，分级器为板状，分级器设置有通孔。完成干燥的物料在热风的作用下到达分级器处，达到粒度要求的物料可以通过分级器上的通孔被排出，通过改变分级器的通孔直径以及分级器的设置高度并控制空气的流速，即可以控制通过通孔的粒子尺寸和数量；分级器的作用主要是将颗粒较大、还没有干燥的物料分离当下，以便继续进行干燥，从而保证产品粒度分布与含湿量均匀一致，分级器孔径的大小和在第一空腔内的高度可以人为设定，用于决定干品粒度，当分级器在第一空腔内的高度一定时，通孔的直径越小则分离出的产品粒度越细；经过分级器的筛选，对物料进行干燥后不需要再进行粉碎、筛分，简化了生产工艺，节省生产成本。根据需要，可以设定分级器的通孔的直径以及分级器在第一空腔内的高度，满足不同的需求。

一种闪蒸干燥装置，包括：上述的闪蒸干燥机构；送料机构，送料机构的一端设置在一级干燥器的顶部，用于将物料从一级干燥器的顶部送入第一空腔内；送风机构，送风机构设置有相互连通的空气过滤器、送风机和加热器，加热器分别与第一空腔和第二空腔连通；成品处理机构，成品处理机构包括分离器、过滤部件和引风机，分离器与第二空腔连通，过滤部件设置在分离器的下方，过滤部件的底部设置有下料阀，引风机与分离器连通。

闪蒸干燥机构作为物料干燥的场所；送料机构用于将物料输送至一级干燥室的第一空腔内，物料从一级干燥器的顶部进入第一空腔，物料颗粒在重力的作用下下落；送风机构的送风机用于将外界空气输送至闪蒸干燥机构，空气过滤器用于过滤空气中的杂质，避免杂质掺入待干燥的物料，加热器用于对空气进行加热，使空气的温度达到设定的温度，能够更充分地将物料颗粒干燥；成品处理机构主要用于对经过干燥物料进行收集处理，分离器使大部分物料与空气沉降分离得到活性纳米级碳酸钙产品，残余的物料随空气进入过滤部件进行分离，进一步得到活性纳米级碳酸钙产品；引风机将废气排入大气中，经过干燥的物料不再需要粉碎分离，简化生产工艺，节省成本。

进一步地，一级干燥器和送料机构之间设置有物料喷雾器。物料喷雾器使得物料进入第一空腔时被幕化，物料更加分散，幕化物料与干燥的热空气充分接触，产生最大的传热系数，干燥充分。

进一步地，第一空腔的底部直径由下到上依次增大，加热器与第一空腔之间通过进气管连通，进气管的靠近第一空腔的一端与第一空腔的内壁相切。第一空腔的底部直径由下到上依次增大，类似于倒锥体结构，使得热风流通截面自下而上不断变大，热风沿着第一空腔的内壁切线方向进入第一空腔，底部气流速度相对较大，上方气流速度相对较小，形成较大风速的旋转风场，从而保证了下部的大颗粒处于流化状态的同时，上部的小颗粒也处于流化状态；另外，这种结构使得搅拌器的悬臂部分长度缩小，增加运转的可靠性，延长搅拌器与一级干燥器之间的轴承的使用寿命。幕化物料与旋转热风充分接触形成流化床而被流态化，处于流化状态的颗粒表面完全暴漏在热风中，彼此间互相碰撞、摩擦，同时水分蒸发，使颗粒间黏性力减弱，气体和固体充分接触，加速了传质、传热过程。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：这种结构的闪蒸干燥机构可以通过外部提供的热风实现对物料的两次干燥，热风首先对第一空腔内的物料进行一级干燥，物料在一级干燥器内冷热介质温差最大，大部分水分在第一空腔内被蒸发，只有经过充分干燥的颗粒才能被热风带出第一空腔进行下一级干燥；经过一级干燥的物料颗粒在搅拌器形成的旋转场的离心作用下到达粉碎网，粉碎网对颗粒进行进一步充分切割分散，颗粒的比表面积极度扩张，在第二空腔内完成二级干燥，经过充分干燥的颗粒从出料口排出。物料经过二级干燥，可以使物料充分干燥，干燥质量更高，得到的物料颗粒更加细小。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的闪蒸干燥机构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的闪蒸干燥机构的粉碎网俯视图；

图3为本实用新型实施例2提供的闪蒸干燥装置示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例1提供的闪蒸干燥机构示意图，图2为本实用新型实施例1提供的闪蒸干燥机构的粉碎网俯视图。如图1所示，实施例1提供的闪蒸干燥机构包括：一级干燥器101，一级干燥器101设置有第一空腔102；四个设置在一级干燥器101外侧的二级干燥器103，二级干燥器103设置有第二空腔104，第二空腔104与第一空腔102连通，二级干燥器103包括粉碎网105、搅拌器106和控制搅拌器106转动的电机107，粉碎网105设置在一级干燥器101和二级干燥器103的连通处，搅拌器106设置在第一空腔102的内部，第二空腔104的顶部设置有出料口。

一级干燥器101的第一空腔102主要用于对物料进行第一次干燥；搅拌器106在电机107的带动下进行旋转，主要用于对第一空腔102内的物料进行搅拌，物料在离心力的作用下到达一级干燥器101和二级干燥器103的连通处的粉碎网105，粉碎网105将颗粒状的物料进一步粉碎，使颗粒更加细小，出料口用于将经过充分干燥的物料排出第二空腔104，以便于收集。

这种结构的闪蒸干燥机构可以通过外部提供的热风实现对物料的两次干燥，热风首先对第一空腔102内的物料进行一级干燥，物料在一级干燥器101内冷热介质温差最大，大部分水分在第一空腔102内被蒸发，只有经过充分干燥的颗粒才能被热风带出第一空腔102进行下一级干燥；经过一级干燥的物料颗粒在搅拌器106形成的旋转场的离心作用下到达粉碎网105，粉碎网105对颗粒进行进一步充分切割分散，颗粒的比表面积极度扩张，在第二空腔104内完成二级干燥，经过充分干燥的颗粒从出料口排出。物料经过二级干燥，可以使物料充分干燥，干燥质量更高，得到的物料颗粒更加细小。一级干燥器101和二级干燥器103均采用5cm厚度的SA316L不锈钢板制造，外层为保温层，并使用镀锌板固定。

进一步地，还包括至少一个振动器108，振动器108设置在第一空腔102的内壁上或第二空腔104的内壁上和粉碎网105上。一部分物料会在搅拌器106的作用下被抛向第一空腔102的内壁或第二空腔104上，一部分物料会停留并粘结在粉碎网105上，这些情况均会出现“结疤”现象，导致闪蒸干燥机构无法正常工作，在第一空腔102的内壁上、第二空腔104的内壁上、粉碎网105上增加振动器108后，物料与内壁或粉碎网105黏结牢固之前振动器108便会将物料震落，减少“结疤”现象的发生，不需要经常对内壁及粉碎网105进行清理。

进一步地，如图2所示，粉碎网105为半圆柱结构，内部设置有孔板波纹填料109，粉碎网105的轴心线所在平面设置在一级干燥器101和二级干燥器103的连通处。孔板波纹填料109一般为不锈钢材质，有着严格的行业标准，适用于不含固体颗粒及助学物、不易自聚的清洁气液物系；孔板波纹填料109具有通量大、阻力小、效率高、抗堵能力强的优点。经过一级干燥的物料颗粒由粉碎网105的轴心线所在平面进入粉碎网105，较大的入口面积保证物料的进给量，提高设备的干燥产能，孔板波纹填料109是粉碎网105的核心部件，是气液、气固高效传质的场所，可以防止纳米碳酸钙团聚下落，未完成干燥的物料和水从粉碎网105的弧形面排出。

进一步地，出料口处设置有分级器110，分级器110为板状，分级器110设置有通孔。完成干燥的物料在热风的作用下到达分级器110处，达到粒度要求的物料可以通过分级器110上的通孔被排出，通过改变分级器110的通孔直径以及分级器110的设置高度并控制空气的流速，即可以控制通过通孔的粒子尺寸和数量；分级器110的作用主要是将颗粒较大、还没有干燥的物料分离当下，以便继续进行干燥，从而保证产品粒度分布与含湿量均匀一致，分级器110孔径的大小和在第一空腔102内的高度可以人为设定，用于决定干品粒度，当分级器110在第一空腔102内的高度一定时，通孔的直径越小则分离出的产品粒度越细；经过分级器110的筛选，对物料进行干燥后不需要再进行粉碎、筛分，简化了生产工艺，节省生产成本。根据需要，可以设定分级器110的通孔的直径以及分级器110在第一空腔102内的高度，满足不同的需求。

如图3所示，实施例2提供的闪蒸干燥装置包括：实施例1中描述的的闪蒸干燥机构；送料机构111，送料机构111的一端设置在一级干燥器101的顶部，用于将物料从一级干燥器101的顶部送入第一空腔102内，送料机构111为带式物料输送机；送风机113构，送风机113构设置有相互连通的空气过滤器112、送风机113和加热器114，加热器114分别与第一空腔102和第二空腔104连通；成品处理机构，成品处理机构包括分离器115、过滤部件116和引风机117，分离器115与第二空腔104连通，过滤部件116设置在分离器115的下方，过滤部件116的底部设置有下料阀118，引风机117与分离器115连通。

闪蒸干燥机构作为物料干燥的场所；送料机构111用于将物料输送至一级干燥室的第一空腔102内，物料从一级干燥器101的顶部进入第一空腔102，物料颗粒在重力的作用下下落；送风机113构的送风机113用于将外界空气输送至闪蒸干燥机构，空气过滤器112用于过滤空气中的杂质，避免杂质掺入待干燥的物料，加热器114用于对空气进行加热，使空气的温度达到设定的温度，能够更充分地将物料颗粒干燥；成品处理机构主要用于对经过干燥物料进行收集处理，分离器115使大部分物料与空气沉降分离得到活性纳米级碳酸钙产品，残余的物料随空气进入过滤部件116进行分离，进一步得到活性纳米级碳酸钙产品；引风机117将废气排入大气中。过滤部件116的外部设置有框架，保证过滤部件116的不被吹瘪，过滤部件116选用过滤布袋，当然，也可以选用旋风除尘设备或湿式除尘设备与之配套。

进一步地，一级干燥器101和送料机构111之间设置有物料喷雾器119。物料喷雾器119使得物料进入第一空腔102时被幕化，物料更加分散，幕化物料与干燥的热空气充分接触，产生最大的传热系数，干燥充分。

进一步地，第一空腔102的底部直径由下到上依次增大，加热器114与第一空腔102之间通过进气管连通，进气管的靠近第一空腔102的一端与第一空腔102的内壁相切。第一空腔102的底部直径由下到上依次增大，类似于倒锥体结构，使得热风流通截面自下而上不断变大，热风沿着第一空腔102的内壁切线方向进入第一空腔102，底部气流速度相对较大，上方气流速度相对较小，形成较大风速的旋转风场，从而保证了下部的大颗粒处于流化状态的同时，上部的小颗粒也处于流化状态；另外，这种结构使得搅拌器106的悬臂部分长度缩小，增加运转的可靠性，延长搅拌器106与一级干燥器101之间的轴承的使用寿命。幕化物料与旋转热风充分接触形成流化床而被流态化，处于流化状态的颗粒表面完全暴漏在热风中，彼此间互相碰撞、摩擦，同时水分蒸发，使颗粒间黏性力减弱，气体和固体充分接触，加速了传质、传热过程。为了防止物料变质，在进气管的靠近一级干燥器101的一端设置冷风保护，热风刚开始与物料接触时，温度过高，一般会接近热空气的温度，远远高于第一空腔102内其它部分的温度，少部分物料会变质甚至融化，因此，在该位置设置局部冷风保护后，可以降低该处的温度，使物料干燥更加顺利，尤其适用于纳米碳酸钙这种热敏材料。

闪蒸干燥装置工艺计算：

(1)干燥能力：

X₂＝X₁(1-ω₁)/(1-ω₂)

式中：X₂为干燥物料的产量，kg/h；

X₁为湿物料的处理量，kg/h；

ω₁为湿物料的湿基含水量，kg/kg；

ω₂为干燥装置物料的湿基含水量，kg/kg；

(2)水分蒸发量：

W＝X_C(S₁-S₂)＝L(Y₁-Y₂)

式中：W为水分蒸发量，kg/h；

X_C为绝干物料质量流量，kg/h；

S₁为进干燥装置物料的干基含水量，kg/kg；

S₂为出干燥装置物料的干基含水量，kg/kg；

L为绝干空气流量，kg/h；

Y₁为进干燥装置空气的湿度，kg水/kg干空气；

Y₂为出干燥装置空气的湿度，kg水/kg干空气；

(3)空气消耗量

L(I₁-I₂)＝X_C(I₁₀-I₂₀)+Q_L

出干燥装置空气的焓：

I₂＝(1.01+1.88Y₂)t₂+2490Y₂

式中：I₁为进干燥装置空气的焓，kJ/kg干空气；

I₂为出干燥装置空气的焓，kJ/kg干空气；

I₁₀为进干燥装置物料的焓，kJ/kg绝干料；

I₂₀为出干燥装置物料的焓，kJ/kg绝干料；

Q_L为干燥装置的热量损失，kJ/h；

t₂为空气出干燥装置的温度，℃。

由上述公式看出，只有Y₂、I₂、L三个未知数，故方程组可以求解，并由此可以确定送风机113风量和加热器114供热要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种闪蒸干燥机构，其特征在于，包括：

一级干燥器，所述一级干燥器设置有第一空腔；

至少两个设置在所述一级干燥器外侧的二级干燥器，所述二级干燥器设置有第二空腔，所述第二空腔与所述第一空腔连通，所述二级干燥器包括粉碎网、搅拌器和控制所述搅拌器转动的电机，所述粉碎网设置在所述一级干燥器和所述二级干燥器的连通处，所述搅拌器设置在所述第一空腔的内部，所述第二空腔的顶部设置有出料口。

2.根据权利要求1所述的闪蒸干燥机构，其特征在于，还包括至少一个振动器，所述振动器设置在所述第一空腔的内壁上或所述第二空腔的内壁上或所述粉碎网上。

3.根据权利要求1所述的闪蒸干燥机构，其特征在于，所述粉碎网为半圆柱结构，内部设置孔板波纹填料，所述粉碎网的轴心线所在平面设置在所述一级干燥器和所述二级干燥器的连通处。

4.根据权利要求1所述的闪蒸干燥机构，其特征在于，所述出料口处设置有分级器，所述分级器为板状，所述分级器设置有通孔。

5.一种闪蒸干燥装置，其特征在于，包括：

权利要求1-4任意一项所述的闪蒸干燥机构；

送料机构，所述送料机构的一端设置在所述一级干燥器的顶部，用于将物料从所述一级干燥器的顶部送入所述第一空腔内；

送风机构，所述送风机构设置有相互连通的空气过滤器、送风机和加热器，所述加热器分别与所述第一空腔和第二空腔连通；

成品处理机构，所述成品处理机构包括分离器、过滤部件和引风机，所述分离器与所述第二空腔连通，所述过滤部件设置在所述分离器的下方，所述过滤部件的底部设置有下料阀，所述引风机与所述分离器连通。

6.根据权利要求5所述的闪蒸干燥装置，其特征在于，所述一级干燥器和所述送料机构之间设置有物料喷雾器。

7.根据权利要求5所述的闪蒸干燥装置，其特征在于，所述第一空腔的底部直径由下到上依次增大，所述加热器与所述第一空腔之间通过进气管连通，所述进气管的靠近所述第一空腔的一端与所述第一空腔的内壁相切。