CN204830707U - 一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置，包括真空室、原料仓、包装料仓、涡旋风机、真空泵和微波源，真空室通过真空室上料抽气阀与负压管道连通，包装料仓通过包装料仓上料抽气阀与负压管道连通，涡旋风机的进风口与所述负压管道连通；原料仓下端的原料仓出料阀与上料管道的一端连通，真空室通过真空室进料阀与上料管道的另一端连通；真空室通过真空室排气阀与真空管道一端连通，真空泵通过真空挡板阀与真空管道另一端连通；真空室通过真空室出料阀与出料管道一端连接，包装料仓通过包装料仓进料阀与出料管道另一端连接；微波源通过波导法兰与真空室连接。实现了干燥程度控制，提高了干燥效率，节能减排环保，保持材料性能。

Description

一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置

技术领域

本实用新型涉及干燥设备技术领域，更具体地说，涉及应用在工程塑料注塑机成型加工前的一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置。

背景技术

目前，工程塑料原料挤出切粒后的干燥处理方法，世界上行业内普遍采用热风干燥料斗，通过电吹风吹动电热丝，使热量扩散，不仅能耗大，而且效率较低；另一种干燥方式采用蜂巢转轮式分子筛干燥原理，主要缺点是分子筛再生过程会消耗大量能源，同时，干燥过程也会对原料造成氧化，既耗能又不环保。

因此，由于现有技术中存在上述的技术缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置，是微波技术与真空技术相结合的一种新型应用设备，它兼备了微波及真空干燥的各自优点，克服了常规真空干燥周期长、效率低的缺点。

真空干燥原理：真空环境中塑料原料中水的沸点随着真空度提高而降低，水分子由液态沸腾转化成水蒸气从塑料原料中主动溢出，由真空泵抽出室外，从而达到干燥目的。气压降低，水的沸点也降低(如在一个大气压101.3kpa下，水的沸点是100℃，而在7.37kpa下，水的沸点40℃)。在真空条件下，加热物体可使物体内部水分在无升温状态下蒸发。

微波加热干燥原理：微波具有一种电磁场能。微波加热是极高频率的电磁振荡作用于具有电极性的物料分子，使其分子排列趋向剧烈变化，而产生激烈的类似于“摩擦”的效果。使物体变热。此过程即微波的电磁场能量转化为热能。水分子是极性分子，强烈吸收微波。含有水分的物料在受到足够场强的微波辐射时，其中的水分子吸收微波很快的升温蒸发，物料得以迅速干燥。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置，包括真空室、原料仓、包装料仓、涡旋风机、真空泵和微波源，所述真空室通过真空室上料抽气阀与负压管道连通，所述包装料仓通过包装料仓上料抽气阀与负压管道连通，所述涡旋风机的进风口与所述负压管道连通；所述原料仓通过其下端的原料仓出料阀与上料管道的一端连通，所述真空室通过真空室进料阀与所述上料管道的另一端连通；所述真空室通过真空室排气阀与真空管道一端连通，所述真空泵通过真空挡板阀与所述真空管道另一端连通；所述真空室通过真空室出料阀与出料管道一端连接，所述包装料仓通过包装料仓进料阀与出料管道另一端连接；所述微波源设于所述真空室侧部，通过波导法兰与所述真空室连接。

优选的，所述真空室的上端盖为球顶法兰形状，球面上垂直均匀分布焊接多个不同功能和尺寸的连接法兰，连接法兰分别连接进料接口、排气接口、出料补气接口和上料抽气接口，进料接口安装真空室进料阀，排气接口安装真空室排气阀，出料补气接口上安装出料补气阀，上料抽气接口上安装所述真空室上料抽气阀；所述真空室为套筒形状，其下端为料斗形状，所述真空室下端的出料接口上安装真空室出料阀；球顶法兰形状的上端盖与所述真空室的法兰之间为“O”型圈密封连接方式，通过球顶卡钳螺栓压紧固定。

优选的，所述原料仓的下端为料斗形状，其下端的原料仓出料接口上安装原料仓出料阀。

优选的，所述包装料仓的上端盖上安装包装料仓进料接口和包装料仓上料抽气接口，包装料仓进料接口上安装包装料仓进料阀，包装料仓上料抽气接口上安装包装料仓上料抽气阀，所述包装料仓下端为料斗形状，其下端的包装料仓放料接口上安装包装料仓放料阀。

优选的，所述真空室侧壁上设有料位传感器。

优选的，所述涡旋风机与所述负压管道之间安装总管路粉尘过滤网；所述真空泵与所述真空管道之间安装真空泵粉尘过滤网。

优选的，所述负压管道上安装远程输送阀。

优选的，所述真空室的上料抽气接口的一端安装上料粉尘滤网，位于所述真空室外的上料抽气接口的另一端安装上料抽气阀；出料补气阀的进口端与出料补气滤网连接。

优选的，所述真空室侧壁上设有玻璃观察窗和清理口，所述真空室下端为料斗形状，料斗侧面安装充气阀。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型是对已有设备的改进，省去了一个真空室，而将真空室替换为微波产生装置，通过微波源提供微波加热，并将微波干燥和真空干燥相结合，其优点体现如下：

1、高效：微波真空干燥采用的是辐射传能，是介质整体加热，无需其他传热媒介，所以速度快、效率高、干燥周期大大缩短，能耗降低。

2、加热均匀：由于微波加热是物料里外同时加热，物料的里外温差很小，不会产生常规加热中出现的里外加热不一致的状况，而使干燥质量大大提高。

3、易控：微波功率可快速调整及无惯性的特点，易于即时控制。

4、产品质量好：加工的产品质量有较大幅度的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的连接结构示意图；

图中：1为真空泵；2为涡旋风机；3为包装料仓放料阀；4为包装料仓；5为充气阀；6为真空室出料阀；7为出料管道；8为清理口；9为真空室；10为观察窗；11为波导法兰；12为微波源；13为原料仓出料阀；14为上料管道；15为原料仓；16为球顶卡钳螺栓；17为真空室进料阀；18为真空室排气阀；19为出料补气阀；20为出料补气滤网；21为真空室上料抽气阀；22为上料粉尘过滤网；23为料位传感器；24为真空管道；25为负压管道；26为包装料仓进料阀；27为包装料仓上料抽气阀；28为上料粉尘滤网；29为总管路粉尘过滤网；30为远程输送阀；31为真空泵粉尘过滤网；32为真空挡板阀。

具体实施方式

本实用新型提供了一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置，实现了干燥程度控制，提高了干燥效率，节能减排环保，最大程度保持材料性能。

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置，包括真空室9、原料仓15、包装料仓4、涡旋风机2、真空泵1和微波源12，所述真空室9通过真空室上料抽气阀21与负压管道25连通，所述包装料仓4通过包装料仓上料抽气阀27与负压管道25连通，所述涡旋风机2的进风口与所述负压管道25连通；所述原料仓15通过其下端的原料仓出料阀13与上料管道14的一端连通，所述真空室9通过真空室进料阀17与所述上料管道14的另一端连通；所述真空室9通过真空室排气阀18与真空管道24一端连通，所述真空泵1通过真空挡板阀32与所述真空管道24另一端连通；所述真空室9通过真空室出料阀6与出料管道7一端连接，所述包装料仓4通过包装料仓进料阀26与出料管道7另一端连接；所述微波源12设于所述真空室9侧部，通过波导法兰11与所述真空室9连接。

真空室9全部由301或316不锈钢材料制造。真空室9的上端盖均为球顶法兰形状，球面上垂直均匀分布焊接不同功能和尺寸的连接法兰，连接法兰分别连接进料接口、排气接口、出料补气接口、上料抽气接口，进料接口安装真空室进料阀17，排气接口安装真空室排气阀18，出料补气接口上安装出料补气阀19，出料补气阀19的进口端与出料补气滤网20连接，位于真空室9内的上料抽气接口的一端安装上料粉尘滤网28，位于真空室9外的上料抽气接口的另一端安装真空室上料抽气阀21；真空室9为套筒形状，内部为镜面要求，氩弧焊接并抛光；真空室9上安装了玻璃观察窗10和清理口8，真空室9上的料位接口安装料位传感器23。真空室9的下端为料斗形状，料斗最底端为焊接法兰，焊接法兰与出料接口连接，出料接口上安装真空室出料阀6；料斗侧面安装充气阀5。球顶法兰形状的上端盖与真空室9的法兰之间为“O”型圈密封连接方式，通过球顶卡钳螺栓16压紧固定。真空室9由螺栓固定在支撑架上，支架底部由承重脚轮与地面接触，便于移动。不同容积决定不同的材料壁厚要求(3-15mm)及干燥处理能力。

更进一步的，所述原料仓15的下端为料斗形状，其下端的原料仓出料接口上安装原料仓出料阀13。

更进一步的，所述包装料仓4的上端盖上安装包装料仓4进料接口和包装料仓上料抽气接口，包装料仓4进料接口上安装包装料仓进料阀26，包装料仓4上料抽气接口上安装包装料仓上料抽气阀27，所述包装料仓4下端为料斗形状，其下端的包装料仓4放料接口上安装包装料仓放料阀3。

更进一步的，所述涡旋风机2与所述负压管道25之间安装总管路粉尘过滤网29；所述真空泵1与所述真空管道24之间安装真空泵粉尘过滤网31。

更进一步的，所述负压管道25上安装远程输送阀30。

更进一步的，所述真空室9的上料抽气接口的一端安装上料粉尘滤网28，位于所述真空室9外的上料抽气接口的另一端安装上料抽气阀21；出料补气阀19的进口端与出料补气滤网20连接。

更进一步的，所述真空室9侧壁上设有玻璃观察窗10和清理口8，所述真空室9下端为料斗形状，料斗侧面安装充气阀5。

工作过程：

(1)上料过程

塑料挤出造粒后，由料位传感器23给出开始工作信号后，涡旋风机2启动，上料抽气阀21打开，产生的负压气流将待干燥原料由不锈钢原料仓15经过打开的原料仓出料阀13和真空室进料阀17直接输送到真空室9，达到料位传感器23允许设定值后，停止向真空室9中输送原料，并自动关闭真空室9的真空室进料阀17。

(2)干燥过程

开启真空泵1并打开真空室排气阀18、32(排气过程)，打开微波源12，微波能经过波导法兰11直接将电磁能传导至原料转化成热能，至工艺要求之真空值(0至-101KPa)，根据不同干燥度要求设定不同工作时间(t:0-6000s)，根据工艺要求自动确定、调整相应加热功率，干燥过程为--P(压力)T(温度)T(时间)的控制过程，完成后真空室对大气开放，根据不同的原料温度(T)及干燥度要求(由水分测试仪测量得出最终用户工艺需要)设定不同的干燥时间(t)和真空压力(P)。干燥过程依次为P(压力)和t(时间)的控制过程，直到真空室压力达到101KPa时干燥过程结束。

干燥完成后，真空室9对大气开放，真空室9上的出料补气阀19打开，空气经过出料补气过滤网20过滤后，经过出料补气阀19进入真空室9。

(3)出料过程

涡旋风机2启动，同时打开包装料仓上料抽气阀27和远程输送阀30，产生的负压气流将干燥后的原料由真空室9经过打开的真空室出料阀6和包装料仓进料阀26输送至指定包装料仓4，料位传感器23给出完成信号时整个干燥周期完成一个完整循环，等待下一个循环周期开始信号；

真空室间隔循环、交替工作来保证干燥设备的连续处理工作状态。

真空室9需要根据用户要求特殊设计、定制，真空室要有大、小不同的处理容量，容量一般是从10升---1000升范围。

充气阀5在完成干燥处理后真空室9不能直接对大气开放，否则会将周围环境空气中杂质等吸入料中，并且有可能对人身造成伤害。所以要将过滤后的空气放入真空室9，内外等压后才能打开出料阀门。

远程输送阀30是当它打开后可以在10-100米外的终端用户料仓形成真空负压，将本设备干燥处理后的原料直接输送到目标用户，不用额外在准备输送系统，只需本设备风机提供动力和一个阀门配合就能轻松实现。目的是方便客户，一机多功能。

电控柜的电控柜面板上设置了总电源指示灯、输入信号正常指示灯、输出信号正常指示灯、工作状态报警显示组合灯，以及总电源开关和HMI人机界面。

真空室、传感器、真空管道、上料管道、出料管道和负压管道与阀门之间全部由高密封要求的KF型卡箍及密封圈链接方式。所有执行机构及部件的控制电缆与控制柜连接都采用航空插头连接方式。电路控制系统和真空泵、涡旋风机安装在专用控制柜内，由PLC+HMI+料位、压力、温度传感器+驱动电磁阀+中间继电器+控制执行机构(电机、气动阀门)动作来完成整个工作循环过程，工作时有组态画面直接显示其不同的工作状态，操作人员通过控制柜面板的触摸屏(HMI)来完成工艺流程的数据设定。工作模式可选择手动或自动。自动上料、自动干燥处理、自动远程输送至最终用户端。

其运行测试的技术数据表明，比目前全球塑料加工行业市场最节能产品还要再节省50％-95％的能耗。真空干燥过程的时间为其它干燥方式的1/3–1/6，且不会使原材料发生降解反应，诸如退色、泛黄和熔融指数下降等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：包括真空室、原料仓、包装料仓、涡旋风机、真空泵和微波源，所述真空室通过真空室上料抽气阀与负压管道连通，所述包装料仓通过包装料仓上料抽气阀与负压管道连通，所述涡旋风机的进风口与所述负压管道连通；所述原料仓通过其下端的原料仓出料阀与上料管道的一端连通，所述真空室通过真空室进料阀与所述上料管道的另一端连通；所述真空室通过真空室排气阀与真空管道一端连通，所述真空泵通过真空挡板阀与所述真空管道另一端连通；所述真空室通过真空室出料阀与出料管道一端连接，所述包装料仓通过包装料仓进料阀与出料管道另一端连接；所述微波源设于所述真空室侧部，通过波导法兰与所述真空室连接。

2.如权利要求1所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述真空室的上端盖为球顶法兰形状，球面上垂直均匀分布焊接多个不同功能和尺寸的连接法兰，连接法兰分别连接进料接口、排气接口、出料补气接口和上料抽气接口，进料接口安装真空室进料阀，排气接口安装真空室排气阀，出料补气接口上安装出料补气阀，上料抽气接口上安装所述真空室上料抽气阀；所述真空室为套筒形状，其下端为料斗形状，所述真空室下端的出料接口上安装真空室出料阀；球顶法兰形状的上端盖与所述真空室的法兰之间为“O”型圈密封连接方式，通过球顶卡钳螺栓压紧固定。

3.如权利要求1所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述原料仓的下端为料斗形状，其下端的原料仓出料接口上安装原料仓出料阀。

4.如权利要求1所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述包装料仓的上端盖上安装包装料仓进料接口和包装料仓上料抽气接口，包装料仓进料接口上安装包装料仓进料阀，包装料仓上料抽气接口上安装包装料仓上料抽气阀，所述包装料仓下端为料斗形状，其下端的包装料仓放料接口上安装包装料仓放料阀。

5.如权利要求2所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述真空室侧壁上设有料位传感器。

6.如权利要求1所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述涡旋风机与所述负压管道之间安装总管路粉尘过滤网；所述真空泵与所述真空管道之间安装真空泵粉尘过滤网。

7.如权利要求1所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述负压管道上安装远程输送阀。

8.如权利要求2所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述真空室的上料抽气接口的一端安装上料粉尘滤网，位于所述真空室外的上料抽气接口的另一端安装上料抽气阀；出料补气阀的进口端与出料补气滤网连接。

9.如权利要求2所述的料斗式微波真空复合除湿干燥装置，其特征在于：所述真空室侧壁上设有玻璃观察窗和清理口，所述真空室下端为料斗形状，料斗侧面安装充气阀。