CN206656535U - 一种用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，包括：进料装置、微波干燥装置、多层振动流化床装置、尾气净化回收装置、出料装置和计算机及其显示器；所述进料装置和出料装置均通过各自的管道与微波干燥装置相连通，所述多层振动流化床装置设置在微波干燥装置的内部，所述尾气净化回收装置与微波干燥装置和出料装置相连通，所述进料装置、微波干燥装置、多层振动流化床装置、出料装置分别与计算机及其显示器相关联；由于将微波加热技术和振动流化床技术有机结合，使得固态物料在低温下边振动前行边流化干燥，避免了局部过热，实现了低熔点、热敏性、易氧化固体物料的快速干燥，配合尾气净化回收装置，更加清洁环保。

Description

一种用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备

技术领域

本实用新型涉及低熔点、热敏性、易氧化固体物料的干燥处理设备领域，尤其涉及的是一种多层微波振动流化床设备。

背景技术

流化床干燥广泛应用于食品和化工领域，因为气体和颗粒之间的传质传热面积大，传质传热高，可以避免产品的局部过热，因此能获得质量较好的产品。但是对于多孔材料的干燥，传质阻力较大，通常需要较长的干燥时间，且能量效率低。

振动流化床，就是在流化床中施加机械振动，振动流化床工作时，由振动电机提供的激振力使物料在空气分布板上跳跃前进，同时与空气分布板下方送入的热风接触，进行热量传递。物料加到空气分布板上后，在振动力和经空气分布板均匀分布的热气流双重作用下，呈悬浮状与热气流均匀接触，调整好结料量、振动参数及风压、风速后，物料床层形成均匀的流态化状态，无死空隙和吹穿现象。通过增加振动电机，使物料在气体流化状态中振动，以提高流化效果，增加传质传热的效果。

微波干燥是利用物料中水的介电常数比目标产物的介电常数大的原理来吸收微波能量的，微波干燥比其他干燥方式具有较多优点，例如整个产品是通过体积加热的，内部类似于“泵”效应，可以提高干燥速率，减少能量的耗散，具有加热速度快、加热均匀、能量利用率高、产品质量高等特点，但缺点是容易局部过热。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，可实现低熔点、热敏性、易氧化固体物料的快速干燥，且清洁环保。

本实用新型的技术方案如下：一种用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，包括：进料装置、微波干燥装置、多层振动流化床装置、尾气净化回收装置、出料装置和计算机及其显示器；所述进料装置和出料装置均通过各自的管道与微波干燥装置相连通，所述多层振动流化床装置设置在微波干燥装置的内部，所述尾气净化回收装置与微波干燥装置和出料装置相连通，所述进料装置、微波干燥装置、多层振动流化床装置、出料装置分别与计算机及其显示器相关联。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述进料装置包括加料槽、进料导管、搅碎机、进气导管和鼓风机；所述进料槽底部与进料导管的进料端相连通，并由该进料导管与搅碎机相连通，进料导管的出料端连通至微波干燥装置；所述计算机及其显示器与搅碎机控制连接；在加料槽与搅碎机之间的进料导管上还设置有进料阀门；所述进气导管的出气端与微波干燥装置相连通，进气导管的进气端与鼓风机相连通，所述计算机及其显示器与鼓风机控制连接。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述微波干燥装置包括微波干燥炉、磁控管和微波吸收器；所述磁控管前后左右对称安装在微波干燥炉内部的四个角上，所述计算机及其显示器与磁控管控制连接，且该计算机及其显示器带有微波开关，用于控制磁控管的微波功率；所述微波吸收器由上微波吸收器和下微波吸收器组成，上微波吸收器位于微波干燥炉的顶部，下微波吸收器位于微波干燥炉的底部。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述多层振动流化床装置包括红外温度探测器、多层环形气体分布板、气体预分布器和两个同步反向的振动电机；所述红外温度探测器分布在多层环形气体分布板上，所述计算机及其显示器与红外温度探测器控制连接；所述多层环形气体分布板设置在微波干燥装置内部，且呈阶梯式Z字形排布；所述气体预分布器设置在微波干燥装置内部，用于分流从微波干燥装置底部引入的冷空气；两个同步反向的振动电机并排设置在微波干燥装置的底部，所述计算机及其显示器与振动电机控制连接。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述多层振动流化床装置还包括设置在微波干燥装置内部的溢流管，用于物料溢流便于收集。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述出料装置包括出料导管、出料阀门和固体物料收集箱；所述出料导管设置在多层振动流化床装置的末端，并与固体物料收集箱相连通；出料导管上还设置有出料阀门。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述出料装置还包括出气导管、旋风分离器和粉体物料收集袋；所述出气导管从微波干燥装置的顶部引出，并与旋风分离器相连通，所述计算机及其显示器与旋风分离器控制连接，粉体物料收集袋设置在旋风分离器的底部。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述尾气净化回收装置包括活性炭、球形管和除水装置；所述活性炭设置在球形管内，球形管的进气端通过其管道连通至出料装置，球形管的出气端与除水装置相连通，除水装置的出气端与进料装置相连通，用于循环利用净化除水后的尾气；所述除水装置与进气导管之间的管道上还设置有尾气流量计和尾气阀门。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述微波干燥装置内部还设置有与计算机及其显示器控制连接的梁式电子吊秤。

所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其中：所述微波干燥装置内部还设置有与计算机及其显示器控制连接的抗微波摄像头。

本实用新型所提供的一种用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，由于将微波加热技术和振动流化床技术有机结合，使得固态物料在低温下边振动前行边流化干燥，避免了局部过热，实现了低熔点、热敏性、易氧化固体物料的快速干燥，配合尾气净化回收装置，更加清洁环保。

附图说明

图1是本实用新型用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，图1是本实用新型用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备的结构示意图，该多层微波振动流化床设备包括进料装置1、微波干燥装置2、多层振动流化床装置3、尾气净化回收装置4、实时称量装置5、在线观测装置6、出料装置7和计算机及其显示器37；其中：所述进料装置1和出料装置7均通过各自的管道与微波干燥装置2相连通，所述多层振动流化床装置3、实时称量装置5和在线观测装置6均设置在微波干燥装置2的内部，所述尾气净化回收装置4与微波干燥装置2和出料装置7相连通，所述进料装置1、微波干燥装置2、多层振动流化床装置3、实时称量装置5、在线观测装置6、出料装置7分别与计算机及其显示器37相关联。使物料在低温的环境中以振动前进的状态进行干燥处理，同时由于振动流化床的使用，使得物料流化状态优秀，不至于发生局部过热现象，保证了干燥物料的品质和产量，适用于制药、食品、化工、冶金等领域的固体物料的干燥处理，对低熔点、热敏性、易氧化的物料干燥处理具有较大优势。

具体的，所述进料装置1包括加料槽8、进料导管9、搅碎机10、进气导管31和鼓风机39；所述进料槽8底部与进料导管9的进料端相连通，并由该进料导管9与搅碎机10相连通，进料导管9的出料端连通至微波干燥装置2；所述计算机及其显示器37与搅碎机10控制连接；在加料槽8与搅碎机10之间的进料导管9上还设置有进料阀门33；所述进气导管31的出气端与微波干燥装置2相连通，进气导管31的进气端与鼓风机39相连通，所述计算机及其显示器37与鼓风机39控制连接，用于向微波干燥装置2内部吹入冷空气；进气导管31上还设置有进气流量计32和进气阀门35，用于将鼓风机39的风速控制在0~45m/s之间。固体物料被鼓风机39鼓进的冷风均匀吹起，物料可均匀地吸收微波能量，同时多层振动流化床装置3中流体能及时带走物料蒸发出来的水分，使得物料不至于局部过热，且迅速水分脱除，干燥速率快，受热均匀。

具体的，所述微波干燥装置2包括微波干燥炉11、磁控管和微波吸收器；在所述微波干燥炉11内部的四个角上安装有前后左右对称的四个所述磁控管（图未示出），微波功率为0~2500W，所述计算机及其显示器37与磁控管控制连接，且该计算机及其显示器37带有微波开关，用于控制这四个磁控管的微波功率；所述微波吸收器由上微波吸收器14和下微波吸收器21组成，上微波吸收器14位于微波干燥炉11的顶部，下微波吸收器21位于微波干燥炉11的底部；所述上微波吸收器14和下微波吸收器21均由微波吸收材料和不锈钢板组合而成。由于微波作为内热源，微波作为一种特殊的介电加热，可以实现体加热的效果，能量能够快速吸收，避免了对流传热效率低的问题，能量利用率高。

具体的，所述多层振动流化床装置3包括红外温度探测器16、溢流管17、多层环形气体分布板18、气体预分布器19和两个同步反向的振动电机22；所述红外温度探测器16分布在微波干燥炉11内的多层环形气体分布板18上，所述计算机及其显示器37与红外温度探测器16控制连接，用于探测多层环形气体分布板18上不同位置处的温度，以免固体物料因吸收微波能量后导致温度过高；所述多层环形气体分布板18设置在微波干燥炉11的内部，且呈阶梯式Z字形排布，多层环形气体分布板18的前端位于进料导管9的下方；所述溢流管17设置在微波干燥炉11的炉壁上，用于物料溢流便于收集；所述气体预分布器19设置在微波干燥炉11的下部，用于分流从微波干燥炉11底部引入的冷空气，使得微波干燥炉11内的固体物料得到充分的冷却；两个同步反向的振动电机22并排设置在微波干燥炉11的底部，所述计算机及其显示器37与振动电机22控制连接，用于使得多层环形气体分布板18上的固态物料振动前行至出料装置7。固体物料在机械振动下跳跃前进，解决了流化床初期流化效果不佳的问题，同时在振动力和流体流动双重作用下均匀地进行干燥，流化状态好，流化状态优异。尤其是阶梯式Z字形的多层流化床分布板的使用，使得固体物料能够在流化床中停留较长时间，水分脱除彻底，同时冷风的吹入也使物料不至于局部过热，出料方便，干燥彻底。

具体的，所述出料装置7包括出气导管23、旋风分离器24、粉体物料收集袋25、出料导管26、出料阀门38和固体物料收集箱27；所述出气导管23从微波干燥炉11的顶部引出，并与旋风分离器24相连通，所述计算机及其显示器37与旋风分离器24控制连接，用于将含有粉尘的热空气引入旋风分离器24进行分离，粉体物料收集袋25设置在旋风分离器24的底部，用于收集从旋风分离器24分离出的粉体物料；所述出料导管26设置在多层环形气体分布板18的末端，并与固体物料收集箱27相连通；出料导管26上还设置有出料阀门38。

具体的，所述尾气净化回收装置4包括活性炭28、球形管29和除水装置30；所述活性炭28设置在球形管29内，球形管29的进气端通过其管道连通至出料装置7的旋风分离器24顶端，球形管29的出气端与除水装置30相连通，除水装置30中加入有常用干燥剂，且可随时更换，除水装置30的出气端与进料装置1的进气导管31相连通，用于循环利用净化除水后的尾气；所述除水装置30与进气导管31之间的管道上还设置有尾气流量计和尾气阀门34，用于控制尾气回流的风速。通过尾气净化吸收脱除有机气体，并吸收废气中的水分，使废气得到循环利用，从而重复利用了废气，清洁环保不污染环境，符合国家的环保理念，且热效率高。

具体的，所述实时称量装置5包括梁式电子吊秤13，所述多层环形气体分布板18吊装在梁式电子吊秤13的下端，所述计算机及其显示器37与梁式电子吊秤13控制连接，用于实时测量向微波干燥炉11内加入的固体物料的质量，对物料质量进行在线测定，在线称量方便，对研究工作起到了极大的便利。

具体的，所述在线观测装置6包括设置在微波干燥炉11炉壁上的抗微波摄像头36，所述计算机及其显示器37与抗微波摄像头36控制连接，用于在线观测微波干燥炉11内固体物料的干燥情况，对物料进行实时观测。

在本实用新型用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备的优选实施方式中，以聚氯乙烯树脂为干燥对象，改变微波功率、进风风速、以及聚氯乙烯加料量，控制微波干燥炉11内的温度低于90℃，来考察微波振动流化床对聚氯乙烯干燥速率的影响。

实施例1：将制备好的100g聚氯乙烯树脂通过加料槽8进料，打开所有管道上的阀门，通过计算机显示器37上的微波开关设定微波功率600W，风速20m/s，并开启搅碎机10和鼓风机39，同时开动下微波吸收器21下方两个同步反向的振动电机22，到达待测时间之后，关闭鼓风机22、振动电机22和微波开关，读取计算机显示器37上加入固体物料的质量，并称量粉体物料收集袋25中粉体的质量，两者相加即为固体物料的质量；重新开动鼓风机39、振动电机22和微波开关，如此重复即可实现物料质量的在线称量；最后打开物料出料阀门38，让干燥的物料进入固体物料收集箱27中。

实施例2：将制备好的100g聚氯乙烯树脂通过加料槽8进料，打开所有管道上的阀门，通过计算机显示器37上的微波开关设定微波功率800W，风速20m/s，并开启搅碎机10和鼓风机39，同时开动下微波吸收器21下方两个同步反向的振动电机22；到达待测时间之后，关闭鼓风机39、振动电机22和微波开关，读取计算机显示器37上加入固体物料的质量，并称量粉体物料收集袋25中粉体的质量，两者相加即为固体物料的质量；重新开动鼓风机39、振动电机22和微波开关，如此重复即可实现物料质量的在线称量；最后打开物料出料阀门38让干燥的物料进入固体物料收集箱27中。

应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不足以限制本实用新型的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本实用新型的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于，包括：进料装置、微波干燥装置、多层振动流化床装置、尾气净化回收装置、出料装置和计算机及其显示器；所述进料装置和出料装置均通过各自的管道与微波干燥装置相连通，所述多层振动流化床装置设置在微波干燥装置的内部，所述尾气净化回收装置与微波干燥装置和出料装置相连通，所述进料装置、微波干燥装置、多层振动流化床装置、出料装置分别与计算机及其显示器相关联。

2.根据权利要求1所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述进料装置包括加料槽、进料导管、搅碎机、进气导管和鼓风机；所述进料槽底部与进料导管的进料端相连通，并由该进料导管与搅碎机相连通，进料导管的出料端连通至微波干燥装置；所述计算机及其显示器与搅碎机控制连接；在加料槽与搅碎机之间的进料导管上还设置有进料阀门；所述进气导管的出气端与微波干燥装置相连通，进气导管的进气端与鼓风机相连通，所述计算机及其显示器与鼓风机控制连接。

3.根据权利要求1所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述微波干燥装置包括微波干燥炉、磁控管和微波吸收器；所述磁控管前后左右对称安装在微波干燥炉内部的四个角上，所述计算机及其显示器与磁控管控制连接，且该计算机及其显示器带有微波开关，用于控制磁控管的微波功率；所述微波吸收器由上微波吸收器和下微波吸收器组成，上微波吸收器位于微波干燥炉的顶部，下微波吸收器位于微波干燥炉的底部。

4.根据权利要求1所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述多层振动流化床装置包括红外温度探测器、多层环形气体分布板、气体预分布器和两个同步反向的振动电机；所述红外温度探测器分布在多层环形气体分布板上，所述计算机及其显示器与红外温度探测器控制连接；所述多层环形气体分布板设置在微波干燥装置内部，且呈阶梯式Z字形排布；所述气体预分布器设置在微波干燥装置内部，用于分流从微波干燥装置底部引入的冷空气；两个同步反向的振动电机并排设置在微波干燥装置的底部，所述计算机及其显示器与振动电机控制连接。

5.根据权利要求4所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述多层振动流化床装置还包括设置在微波干燥装置内部的溢流管，用于物料溢流便于收集。

6.根据权利要求1所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述出料装置包括出料导管、出料阀门和固体物料收集箱；所述出料导管设置在多层振动流化床装置的末端，并与固体物料收集箱相连通；出料导管上还设置有出料阀门。

7.根据权利要求6所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述出料装置还包括出气导管、旋风分离器和粉体物料收集袋；所述出气导管从微波干燥装置的顶部引出，并与旋风分离器相连通，所述计算机及其显示器与旋风分离器控制连接，粉体物料收集袋设置在旋风分离器的底部。

8.根据权利要求1所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述尾气净化回收装置包括活性炭、球形管和除水装置；所述活性炭设置在球形管内，球形管的进气端通过其管道连通至出料装置，球形管的出气端与除水装置相连通，除水装置的出气端与进料装置相连通，用于循环利用净化除水后的尾气；所述除水装置与进气导管之间的管道上还设置有尾气流量计和尾气阀门。

9.根据权利要求1所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述微波干燥装置内部还设置有与计算机及其显示器控制连接的梁式电子吊秤。

10.根据权利要求1所述的用于干燥固体物料的多层微波振动流化床设备，其特征在于：所述微波干燥装置内部还设置有与计算机及其显示器控制连接的抗微波摄像头。