CN207999995U - 带变径干燥筒的紊流干燥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带变径干燥筒的紊流干燥机，包括机座，所述机座上固定有腔体，所述腔体底端设有热风进口，所述热风进口上方设有潮湿物料进口，所述腔体上端设有热风出口，所述腔体内底部设有可高速旋转的刀具；所述腔体包括底部的粉碎筒和顶部的变径干燥筒。本实用新型内部可形成强烈紊流，干燥效果好，干燥效率高，大幅节省了能耗，且整个系统干净卫生无臭味，解决了难脱水物料的干燥问题。

Description

带变径干燥筒的紊流干燥机

技术领域

本实用新型涉及干燥设备，具体地指一种带变径干燥筒的紊流干燥机。

背景技术

在干燥领域，潮湿物料主要通过热旋风进行干燥，当碰到一些很难脱水的物料时，如：具有热敏性、含有生物胞内水的污泥，用现有干燥设备干燥时主要存在以下问题：1)大量的水分贮存在细胞内，现有的干燥技术基本上不能真正从根本上脱除这些水分，很难达到干燥效果；2)由于物料具有热敏性，单纯靠提高干燥的温度并不能蒸发这些水分，这是一直困扰相关从业者的技术难题；3)常见的干燥设备在干燥物料过程中，由于内部压强较大，常常有臭味散发，以及粉尘颗粒外溢，不仅难以达到环保指标，而且扰民现象严重；4)现有干燥技术为了尽量降低物料最后的含水率，会让干燥过程时间足够长，这也额外增加处理的能耗与成本。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种带变径干燥筒的紊流干燥机，该干燥机对难脱水物料干燥效果好，干燥效率高、安全卫生无臭味。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带变径干燥筒的紊流干燥机，包括机座，所述机座上固定有腔体，所述腔体底端设有热风进口，所述热风进口上方设有潮湿物料进口，所述腔体顶端设有热风出口，所述腔体内底部设有可高速旋转的刀具；所述腔体包括底部的粉碎筒和顶部的变径干燥筒。

进一步地，所述热风进口与所述刀具的旋转圆周相切。

进一步地，所述粉碎筒的底面和所述变径干燥筒的顶面呈封闭状，所述热风进口设置在所述粉碎筒侧壁上，所述潮湿物料进口设置在所述变径干燥筒侧壁上，所述刀具固定在粉碎筒内底部。

进一步地，所述变径干燥筒由多个粗圆筒与细圆筒交错连接而成，相邻粗圆筒与细圆筒之间连有过渡锥筒。

进一步地，所述细圆筒直径＝60～90％的粗圆筒直径。

进一步地，所述过渡锥筒包括交错布置的锥筒与倒锥筒，所述锥筒或倒锥筒的锥角为60～120度。

更进一步地，所述粗圆筒高度≥所述细圆筒高度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

其一，干燥效果好、干燥效率高：本实用新型采用紊流加热的干燥方式，可在很短的时间内将含水率为20～80％的潮湿物料的含水率降低至20％以下(50℃～80℃区间的工作温度配合系统负压-0.01～-0.09表压的干燥氛围内，能有效破坏生物细胞壁释放胞内水，实现对含水率20～80％的热敏性高的、含胞内水的、难脱水的物料的干燥)，干燥效率非常高。本实用新型不但干燥效率高，还具有能耗低、及干净卫生无臭味的优点，更重要的是本实用新型在对热敏性的、含有胞内水的难脱水物料在负压和低温条件下进行干燥后得到的干燥物料热值很高，为高附加值产品。

其二，本实用新型在紊流加热过程中，强烈的紊流给物料带来了如下效果：第一，物料与物料之间、物料与腔体之间、物料与刀具之间会持续发生强烈的撞击，所有物料将在这个过程中完全粉末化，颗粒获得极小的重量，便于物料随着气流一起运动；第二，由于布朗运动是轨迹完全无规则的状态，所以颗粒间的碰撞频次较之直流或旋流则提升了数百倍甚至上千倍，这一过程进一步加深了物料的受热程度和粉末化程度；第三，由于物料的粉末化非常充分，物料受热面的面积也大大增加，这是水分蒸发进一步加速的重要原因；第四，由于物料在腔体内的布朗运动过程中停留时间非常短，较之直流或旋流的加热干化速率大幅提升，干燥效率非常高。

其三，本实用新型采用变径干燥筒，高速气流通过热风进口切向进入粉碎筒后，与高速刀具相向撞击形成一定程度的紊流，气流继续沿变径干燥筒上升过程中，由于变径干燥筒直径大小不一致，气流因路径的变窄与变宽，相应气流时而加速时而收束，使得紊流进一步增强，而且紊流增强效果非常明显，从而进一步提升了物料干燥处理效率。

其四，本实用新型大幅节省了能耗，常见的干燥设备，由于要获得较高的温度后才能对物料进行干燥处理，这本身就需要很大的能耗；而本干燥设备的工作温度保持低温即可高效地达到干燥效果，较之常见的动辄数百摄氏度的处理温度而言，这一技术特点将带来极大的节能效果；本实用新型安全卫生、无臭味：针对带有臭味的物料，本实用新型设备可有效地控制臭味的散发，也没有粉尘颗粒物的外溢，十分地卫生环保；本实用新型制造成本低、操作简单、维护方便。

附图说明

图1为一种带变径干燥筒的紊流干燥机的结构示意图。

图2为图1的剖面结构示意图。

图3为变径干燥筒与热风进口及热风出口连接关系的俯视结构示意图。

图4为图1中变径干燥筒内气体运行状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

图1，图2所示的带变径干燥筒的紊流干燥机，包括机座1，机座1上固定有腔体2，腔体2包括底部的粉碎筒2.4和顶部的变径干燥筒2.5，粉碎筒2.4的底面和变径干燥筒2.5的顶面呈封闭状，粉碎筒2.4内底部设有由电机5带动可高速旋转的刀具4。粉碎筒2.4侧壁开有热风进口2.1，热风进口2.1与刀具4旋转圆周相切，刀具4旋转方向与进风方向相对，以形成强烈的相向切割与撞击，热风进口2.2上方的变径干燥筒2.5侧壁上开有潮湿物料进口2.2，变径干燥筒2.5上端设有热风出口2.3。热风出口2.3与变径干燥筒2.5的上端相切连接(如图3所示)。

变径干燥筒2.5由多个粗圆筒2.51与细圆筒2.52交错连接而成，优选3～10个，相邻粗圆筒2.51与细圆筒2.52之间连有过渡锥筒2.53；细圆筒2.52直径D2＝60～90％的粗圆筒2.51直径D1；过渡锥筒2.53包括交错布置的锥筒2.531与倒锥筒2.532，锥筒2.531或倒锥筒2.532的锥角A为60～120度；粗圆筒2.51的高度L1≥细圆筒2.52的高度L2≥锥筒2.531或倒锥筒2.532的高度L3。

上述带变径干燥筒的紊流干燥机的工作原理及流程如下：紊流干燥机工作时，利用输送机将待干燥处理的物料(含水率20～80％)从潮湿物料进口2.2添加进腔体2中，并掉入底部被高速旋转刀具4打碎成为尺寸更小的物块或颗粒，直至重量减小至容易随气流运动的状态，通过风机提供负压，因此紊流干燥机内部会形成一个从左下方进入、在腔体2内部无规则向上、在热风出口2.3处向右排出的复杂气流，其中，热风从热风进口2.1进入时，与高速旋转刀具4接触时是强烈的相向切割和撞击，并因此形成强烈紊流；底部重量足够轻的物料颗粒随着这一强烈紊流开始作高速的布朗运动，故而物料与旋转刀具4、物料与腔体2内壁、物料与物料间的撞击频次大大增加，这一状态能够在极短时间内使物料完全粉末化，粉末化并充分受热的物料，不再受热敏性的影响，同时生物细胞壁也被有效破坏，胞内水被释放出来。其中，如图4所示，气流沿变径干燥筒2.5上升过程中，气流大致会有以下三个形态：1)从直径较大的粗圆筒段通过过渡锥筒进入直径较小的细圆筒段时，由于气流的路径变窄，会呈现出箭头①的收束和加速状态；2)收束和加速状态的气流汇聚相遇会呈现箭头②的气流撞击状态；3)气流①向内收束的过程中，由于细圆筒段的边缘会出现一定的真空度，因此会出现箭头③所示的回流补充气流，以上三种形态均使得气流在变径干燥筒2.5内的紊流形态得到加强，气流间相互综合作用，形成更加丰富的紊流形态，最终将物料含水率降低至20％以下。

Claims (6)

1.一种带变径干燥筒的紊流干燥机，包括机座(1)，其特征在于：所述机座(1)上固定有腔体(2)，所述腔体(2)底端设有热风进口(2.1)，所述热风进口(2.1)上方设有潮湿物料进口(2.2)，所述腔体(2)顶端设有热风出口(2.3)，所述腔体(2)内底部设有可高速旋转的刀具(4)；所述腔体(2)包括底部的粉碎筒(2.4)和顶部的变径干燥筒(2.5)。

2.根据权利要求1所述的带变径干燥筒的紊流干燥机，其特征在于：所述热风进口(2.1)与所述刀具(4)的旋转圆周相切；所述变径干燥筒(2.5)由多个粗圆筒(2.51)与细圆筒(2.52)交错连接而成，相邻粗圆筒(2.51)与细圆筒(2.52)之间连有过渡锥筒(2.53)。

3.根据权利要求1所述的带变径干燥筒的紊流干燥机，其特征在于：所述粉碎筒(2.4)的底面和所述变径干燥筒(2.5)的顶面呈封闭状，所述热风进口(2.1)设置在所述粉碎筒(2.4)侧壁上，所述潮湿物料进口(2.2)设置在所述变径干燥筒(2.5)侧壁上，所述刀具(4)固定在粉碎筒(2.4)内底部。

4.根据权利要求2所述的带变径干燥筒的紊流干燥机，其特征在于：所述细圆筒(2.52)直径＝60～90％的粗圆筒(2.51)直径。

5.根据权利要求2所述的带变径干燥筒的紊流干燥机，其特征在于：所述过渡锥筒(2.53)包括交错布置的锥筒(2.531)与倒锥筒(2.532)，所述锥筒(2.531)或倒锥筒(2.532)的锥角为60～120度。

6.根据权利要求2所述的带变径干燥筒的紊流干燥机，其特征在于：所述粗圆筒(2.51)高度≥所述细圆筒(2.52)高度。