CN206678226U - 一种双通道塑料干燥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双通道塑料干燥机，属于塑料干燥设备领域，目的在于解决现有的塑料干燥装置能耗较高，导致塑料干燥成本急剧增长，并使得产品成本进一步上升的问题。该装置包括支撑架、设置在支撑架上的物料均化仓、板式换热器、干燥供气机构、高温尾气管、低温尾气管。本申请采用双通道结构设计，有效利用干燥尾气中的余热，减少能源的消耗；同时，气体能够在物料均化仓中形成对流，从而对物料进行搅拌作用，从而使物料加热更加均匀，提高干燥效果，并有效避免物料均化仓内局部温度过高、局部未干燥现象的发生，提升干燥效果。本实用新型构思巧妙，结构合理，使用方便，具有节能、减排的效果，符合绿色生产的要求，具有较好的应用前景。

Description

一种双通道塑料干燥机

技术领域

本实用新型涉及塑料领域，尤其是塑料干燥设备领域，具体为一种双通道塑料干燥机。

背景技术

中国专利CN201010143885.2公开了一种塑料干燥方法及其装置，该装置利用薄膜干燥流水线，对经过薄膜脱水机脱水后的薄膜用高于薄膜融点的热风对其进行烘干，最后由冷风冷却装置中的旋风料仓出料，得到烘干后的薄膜。这样的薄膜可以直接用于造粒，从而省去了自然晾晒过程，杜绝了二次污染，不但大大缩短了生产周期，提高了生产效率。

然而，申请人研究发现，虽然该装置具有较好的干燥效果，但其热能效率较低，能耗较高。近年来，随着对塑料产品的质量要求越来越高，其对于干燥的次数、时间要求也成倍增长。以汽车塑料制品为例，随着对气味质量标准的进一步提高，干燥的次数达到以前的两至三倍以上，干燥时间也大幅上升，并导致塑料干燥的成本急剧增长，进一步导致产品成本进一步上升。

为此，迫切需要一种新的装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本申请的发明目的在于：针对现有的塑料干燥装置能耗较高，导致塑料干燥成本急剧增长，并使得产品成本进一步上升的问题，提供一种双通道塑料干燥机。本申请采用双通道结构设计，有效利用干燥尾气中的余热，减少能源的消耗；同时，气体能够在物料均化仓中形成对流，从而对物料进行搅拌作用，从而使物料加热更加均匀，提高干燥效果，并有效避免物料均化仓内局部温度过高、局部未干燥现象的发生，提升干燥效果。本实用新型构思巧妙，结构合理，使用方便，具有节能、减排的效果，符合绿色生产的要求，具有较好的应用前景。

为此，本发明提供一种塑料干燥装置的余热回收方法。本发明能够实现45%~50%的换热效率，及30%~55%的节电效果，取得了显著的经济效果，具有较高的应用价值，对塑料行业的发展具有重要的进步意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双通道塑料干燥机，包括支撑架、设置在支撑架上的物料均化仓、板式换热器、干燥供气机构、高温尾气管、低温尾气管，所述板式换热器上分别设置有用于空气进入的冷风进风口、与冷风进风口相连通的预热出风口、热风进风口、与热风进风口相连通的尾气出风口；

所述干燥供气机构包括预热风管、设置在预热风管上的抽气泵、电加热装置、热风进管，所述冷风进口通过预热风管与电加热装置相连且经冷风进风口进入的空气经板式换热器预热后能在抽气泵的作用下通过预热风管进入电加热装置中，所述电加热装置通过热风管道与物料均化仓相连且经电加热装置加热后的气体能进入物料均化仓内对其中的物料进行加热；

所述物料均化仓通过高温尾气管与板式换热器的热风进风口相连且对物料干燥后的尾气能通过高温尾气管进入板式换热器中进行换热，所述板式换热器的尾气出气口与低温尾气管相连且换热后的尾气能经低温尾气管排出；

所述干燥供气机构为一组，所述干燥供气机构对称设置在物料均化仓上且干燥供气机构能对物料均化仓进行双向干燥。

所述干燥供气机构为两个。

所述电加热装置包括加热桶、设置在加热桶内的加热管。

还包括过滤网，所述过滤网设置在高温尾气管与物料均化仓之间且过滤网能对物料干燥后的尾气进行过滤。

所述过滤网采用不锈钢材料制备而成。

所述板式换热器包括若干个依次相连的换热组，所述换热组件包括若干块换热板片，所述换热板片等间距设置且相邻换热板片之间的间距为5~8mm，所述换热板片采用亲水铝箔制备而成，且该板式换热器风路采用叉逆流方式。

所述换热板片的一侧侧壁设置有防止干燥尾气中杂质附着的陶瓷纳米涂层，相邻两个换热板片设置有陶瓷纳米涂层的一侧相向设置并形成供干燥尾气通过的热流流道。

所述陶瓷纳米涂层为二硼化钛/镍涂层。

所述换热板片采用0.1~0.2mm的亲水铝箔制备而成。

所述换热板片的另一侧侧壁为光滑平面，相邻两个换热板片的光滑平面一侧相向设置并形成冷流流道。

所述换热板片位于冷流流道一侧的侧壁上自下而上还设置有螺旋形凸起或与换热板片长度方向相垂直的条形凸起。

还包括与低温尾气管相连的尾气除尘装置。

还包括去尾气除尘装置相连的气味去除装置，所述气味去除装置内设置有活性炭。

在液化天然气、火电站等领域中，大量采用了换热回收热量的方式，但鲜有针对塑料热风干燥回收的装置。其主要原因在于，在液化天然气等领域中，气体的液化温度较低。传统的废气余热利用在低于尾气80摄氏度时，只能做到10%左右的换热效率，效率低，无回收价值，因此，尾气中的余热通常被废弃。

而本申请则突破传统塑料余热被废弃的传统，提供一种双通道塑料干燥机。本申请中，其包括支撑架、设置在支撑架上的物料均化仓、板式换热器、干燥供气机构、高温尾气管、低温尾气管，板式换热器上分别设置有用于空气进入的冷风进风口、与冷风进风口相连通的预热出风口、热风进风口、与热风进风口相连通的尾气出风口。其中，干燥供气机构包括预热风管、设置在预热风管上的抽气泵、电加热装置、热风进管，冷风进口通过预热风管与电加热装置相连且经冷风进风口进入的空气经板式换热器预热后能在抽气泵的作用下通过预热风管进入电加热装置中，电加热装置通过热风管道与物料均化仓相连且经电加热装置加热后的气体能进入物料均化仓内对其中的物料进行加热。

本申请中，干燥供气机构为一组，干燥供气机构对称设置在物料均化仓上。采用该结构，气体先经板式换热器进行预热后，分为两股气流，两股气流分别经抽气泵、电加热装置加热后，进入到物料均化仓内对其中的物料进行加热。本发明中，采用双通道结构设计，气体能够在物料均化仓中形成对流，从而对物料进行搅拌作用，从而使物料加热更加均匀，提高干燥效果，并有效避免物料均化仓内局部温度过高、局部未干燥现象的发生，提升干燥效果。同时，采用上述结构设计，能够有效降低单台电加热装置的负荷，有利于保证工厂的安全、稳定运行。本实用新型构思巧妙，结构合理，使用方便，具有较好的应用前景。

另外，本申请中有效利用了干燥尾气的余热，避免了能量的浪费，具有节能、减排的效果，符合绿色生产的要求。

进一步，还包括过滤网。本实用新型中，通过采用过滤网，能有效避免塑料中的杂质随尾气一同进入板式换热器内，避免因杂质所导致的板式换热器损坏问题的发生，有效延长设备的使用寿命，具有较好的应用前景。

现有国家标准(GB 16409-1996)的基础上设计的板式换热器换热效率大概在30%左右，换热率低下导致换热后的气体应用范围狭小不便于二次使用，而如何提高换热效率是目前的一大技术难点。

为了更好地提高余热回收效率，本发明还对换热器的结构进行了全新的设计：该换热器为板式换热器，板式换热器包括若干个依次相连的换热组，换热组件包括若干块换热板片，换热板片等间距设置且相邻换热板片之间的间距为5~8mm，换热板片采用亲水铝箔制备而成，且该板式换热器风路采用叉逆流方式。

本发明的最大效果在于通过改变工业标准中的换热片距离，通过缩短换热片的使用寿命，从而提高换热率，使得从常规的15~20%左右的换热率能最高提高到56%的换热率，从而实现对能源的回收，通过损耗和收益的计算对比，一组换热器芯体的损耗可以换来直接经济利益5到17万人民币，因此本发明中的气体换热器有着极大的经济价值，值得推广。同时，本发明中，尾气自上而下从流道通过，空气自侧下部至侧上部从另一个流道流过，形成“叉逆流”，采用该方式，不仅能节省材料，减轻设备重量，降低造价成本，还能显著提升换热效率。通过对换热器结构的改进，使本发明能够利用60~80℃范围内的尾气，尾气回收温度范围的降低，意味着应用范围的增加，其对工业应用具有重要的应用价值；并使得热风流动分布均匀，换热效率进一步提高，具有显著的技术进步。

换热片之间的空间为通风道，热风道和冷风道交替设置。

进一步，换热板片的一侧侧壁设置有防止干燥尾气中杂质附着的陶瓷纳米涂层，相邻两个换热板片设置有陶瓷纳米涂层的一侧相向设置并形成供干燥尾气通过的热流流道。陶瓷纳米涂层为二硼化钛/镍涂层，换热板片采用0.1~0.2mm的亲水铝箔制备而成；换热板片的另一侧侧壁为光滑平面，相邻两个换热板片的光滑平面一侧相向设置并形成冷流流道。

本发明中，换热板片采用0.1~0.2mm的亲水铝箔制备而成，采用该结构，其表面覆膜一层亲水层，冷凝水在亲水铝箔上会迅速散开，不会凝结成水珠，增大热交换面积，加快制冷制热速度，还有效避免冷凝水阻碍空气流动而产生的噪音，也使得换热效率能提升5%左右。

进一步，换热板片位于冷流流道一侧的侧壁上自下而上还设置有螺旋形凸起或与换热板片长度方向相垂直的条形凸起。本发明中，在换热板片的一面设置凸起，这种凸起与换热板片之间形成波纹状的流道，具有“静搅拌”作用，在过流时形成湍流，增加换热量，减少热损失，提升热交换效率。

综上所述，本申请中提供一种双通道塑料干燥机，其采用双通道结构设计，气体能够在物料均化仓中形成对流，从而对物料进行搅拌作用，从而使物料加热更加均匀，提高干燥效果，并有效避免物料均化仓内局部温度过高、局部未干燥现象的发生，提升干燥效果。同时，本申请对换热的结构进行了全新的创新设计：换热器风路采用叉逆流方式，较传统的I和L型风路增大了15%的换热面积，提高了换热效率10%左右；换热芯体使用厚度0.2的纳米陶瓷涂层腹膜的亲水铝箔，间距根据风量要求设计为5~8mm，耐压能力仍达到了1000pa，较传统恒压式换热器设计又增大了20%的换热面积，从而再次提升20%的换热效率。

实际应用结果表明：较传统的15%~20%换热效率基础上，本申请的产品安装使用后达到了45%~50%的换热效率，也实现了30%~55%的节电效果，其独有性和效果受到了国内行业中排名前三的龙头企业的认可和肯定，取得了显著的经济效果，具有较高的应用价值，对塑料行业的发展具有重要的进步意义。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：1、支撑架，2、物料均化仓，3、板式换热器，4、高温尾气管，5、低温尾气管，6、抽气泵，7、电加热装置。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

本实施例的干燥机包括支撑架、设置在支撑架上的物料均化仓、板式换热器、干燥供气机构、高温尾气管、低温尾气管，板式换热器上分别设置有用于空气进入的冷风进风口、与冷风进风口相连通的预热出风口、热风进风口、与热风进风口相连通的尾气出风口。

干燥供气机构包括预热风管、设置在预热风管上的抽气泵、电加热装置、热风进管，冷风进口通过预热风管与电加热装置相连且经冷风进风口进入的空气经板式换热器预热后能在抽气泵的作用下通过预热风管进入电加热装置中，电加热装置通过热风管道与物料均化仓相连且经电加热装置加热后的气体能进入物料均化仓内对其中的物料进行加热。

物料均化仓通过高温尾气管与板式换热器的热风进风口相连且对物料干燥后的尾气能通过高温尾气管进入板式换热器中进行换热，板式换热器的尾气出气口与低温尾气管相连且换热后的尾气能经低温尾气管排出。

本实施例中，干燥供气机构为两个并对称设置在物料均化仓上，使得干燥供气机构能对物料均化仓进行双向干燥。

本身实施例中，电加热装置包括加热桶、设置在加热桶内的加热管。预热后的气体进入加热桶内，通过加热管将气体加热至设定稳定，再进入物料均化仓内对物料进行干燥。

同时，还包括不锈钢过滤网，过滤网设置在高温尾气管与物料均化仓之间。

经实际应用，本实用新型能有效避免物料均化仓内部局部高温，或局部无法干燥的问题，有效提升了整体的干燥效果和均一性，对于保证产品质量具有重要的意义。同时，由于采用双通道干燥，使得干燥效果提升，干燥时间较现有技术缩短15~25%，具有较高的经济价值。

同时，本实施例的还设计了一种新的板式换热器。本发明和传统的板式换热器原理一样，且结构基本相似；本发明中最大的不同处在于换热片之间的距离设置，和对于热风通道避免上的涂层设置。

传统的板式换热器一般用于液体的换热，且液体的温度非常高，因此在工业标准中对于换热片的间距要求不是特别高，一般的换热片的间距在几毫米到几十毫米之间，并且因为是液体，考虑到液压的问题，换热片一般均采用金属片。因此这种设置的换热芯体使用寿命非常长，可以长达几年。

本方案中的之所以采用将换热片的距离设置为5~8mm，是因为通过计算和实际应用操作后得到一个结果，就是冷空气与热空气的换热效率非常高，通过计算可以得到换热效率最高可以提高16%。但是，因为5~8mm是违背了现有设计的工业标准，所以就直接导致换热器芯体的使用周期非常短，在长时间的使用环境下，一组换热器只能使用一年的时间。

但是经过计算，因为换热效率的提升，使得换热后的气体温度最高可以达到80度左右，使得换热后的气体具有再次利用的价值，而对于换热后的气体的再次利用，可以减小对气体的加热时间和功耗，直接就减少了能耗的消耗，通过计算得出，一组换热芯体一年一换，成本只要3万人民币，而直接带来的能耗节约在8到20万之间。

塑料干燥行业属于低温干燥，对于塑料干燥的气体余热回收因为现有工业设计标准的原因导致换热效率低下，并没有同类换热器对其进行余热回收，因此，本方案中虽然仅仅是将换热片的间距进行了改变，违背了工业设计标准，由常规的尺寸改成了5~8mm，但是取得的经济价值是非常巨大的，这种设计理念就是用换热片的寿命换取换热效率的提高，从而实现节能的目的，这种设计是符合专利法22条4款规定的实用性。

在本方案中，因为换热器使用的对象是塑料干燥，排出的气体中带有部分絮状物和水分。因此，换热片采用0.2mm的亲水铝箔，为了避免在热风通道中絮状物堵塞通道，在换热片构成的热风通道的两个壁面上设置一层纳米陶瓷涂层，纳米陶瓷涂层是具有纳米层状结构的二硼化钛/镍涂层该TiB₂/Ni涂层是由金属Ni和TiB₂原位复合而成，具有多层金属Ni层与TiB₂陶瓷层相互叠加而成的纳米层状结构，其中每层的厚度为6-60nm，金属Ni含量为5-30at.％；所述TiB₂/Ni涂层中金属Ni层与TiB₂陶瓷层的层数为20-100000层，每层金属Ni层的厚度为1-10nm，每层TiB₂层的厚度为5-50nm。该纳米陶瓷涂层使得换热片的热风道的壁面上具有了防止吸附的功能，使得热空气中的絮状物不能吸附在换热片的壁上。同样的，换热片构成的冷风道是通过自然风的，因为自然风是外部的干净风，不需要在风道壁面设置纳米陶瓷涂层，另一个目的不设置纳米陶瓷涂层可以节约成本。另外，考虑到冷风道和热风道中气压的稳定性，因此冷风道和热风道的壁面均需要设计成光滑平面，避免因为压差导致换热片的损耗。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种双通道塑料干燥机，其特征在于，包括支撑架、设置在支撑架上的物料均化仓、板式换热器、干燥供气机构、高温尾气管、低温尾气管，所述板式换热器上分别设置有用于空气进入的冷风进风口、与冷风进风口相连通的预热出风口、热风进风口、与热风进风口相连通的尾气出风口；

所述干燥供气机构包括预热风管、设置在预热风管上的抽气泵、电加热装置、热风进管，所述冷风进口通过预热风管与电加热装置相连且经冷风进风口进入的空气经板式换热器预热后能在抽气泵的作用下通过预热风管进入电加热装置中，所述电加热装置通过热风管道与物料均化仓相连且经电加热装置加热后的气体能进入物料均化仓内对其中的物料进行加热；

所述物料均化仓通过高温尾气管与板式换热器的热风进风口相连且对物料干燥后的尾气能通过高温尾气管进入板式换热器中进行换热，所述板式换热器的尾气出气口与低温尾气管相连且换热后的尾气能经低温尾气管排出；

所述干燥供气机构为一组，所述干燥供气机构对称设置在物料均化仓上且干燥供气机构能对物料均化仓进行双向干燥。

2.根据权利要求1所述双通道塑料干燥机，其特征在于，所述干燥供气机构为两个。

3.根据权利要求1所述双通道塑料干燥机，其特征在于，所述电加热装置包括加热桶、设置在加热桶内的加热管。

4.根据权利要求1所述双通道塑料干燥机，其特征在于，还包括过滤网，所述过滤网设置在高温尾气管与物料均化仓之间且过滤网能对物料干燥后的尾气进行过滤。

5.根据权利要求4所述双通道塑料干燥机，其特征在于，所述过滤网采用不锈钢材料制备而成。

6.根据权利要求1-5任一项所述双通道塑料干燥机，其特征在于，所述板式换热器包括若干个依次相连的换热组，所述换热组件包括若干块换热板片，所述换热板片等间距设置且相邻换热板片之间的间距为5~8mm，所述换热板片采用亲水铝箔制备而成，且该板式换热器风路采用叉逆流方式。

7.根据权利要求6所述双通道塑料干燥机，其特征在于，所述换热板片的一侧侧壁设置有防止干燥尾气中杂质附着的陶瓷纳米涂层，相邻两个换热板片设置有陶瓷纳米涂层的一侧相向设置并形成供干燥尾气通过的热流流道。

8.根据权利要求6所述双通道塑料干燥机，其特征在于，所述换热板片采用0.1~0.2mm的亲水铝箔制备而成。

9.根据权利要求6所述双通道塑料干燥机，其特征在于，所述换热板片位于冷流流道一侧的侧壁上自下而上还设置有螺旋形凸起或与换热板片长度方向相垂直的条形凸起。

10.根据权利要求7-9任一项所述双通道塑料干燥机，其特征在于，还包括去尾气除尘装置相连的气味去除装置，所述气味去除装置内设置有活性炭。