CN214746982U - 逆流式过热蒸汽干燥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种逆流式过热蒸汽干燥机包括干燥仓，电机，蒸汽风机，排气装置，加热装置，传动轴，耙杆装置，大干燥盘，小干燥盘，蒸汽管，支架。物料干燥过程中的干燥仓内充满着过热蒸汽，干燥仓仓内的逆流气体是可凝性的过热蒸汽，物料表面没有空气边界层，传质阻力可以忽略。过热蒸汽在干燥仓内由下向上的逆流流动，通过干燥盘上透气孔的过热蒸汽穿过环状料堆的物料与物料间的孔隙，增强了过热蒸汽与呈环状料堆中的物料的对流传热，过热蒸汽对干燥盘上的物料进行循环对流传热传质，物料也同时得到干燥盘盘体的热能传导传热，物料干燥是对流干燥和传导干燥的双重传热干燥，缩短了干燥时间，加快了物料的干燥速度。

Description

逆流式过热蒸汽干燥机

技术领域

本实用新型涉及一种盘式干燥机，尤其是一种逆流式过热蒸汽干燥机。

背景技术

盘式干燥机主要由大干燥盘，小干燥盘，传动轴，耙杆装置，进出料装置等组成，其工作原理主要是通过上部将湿物料加入干燥机内，湿物料在耙的旋转推动作用下从小干燥盘上的四周落入到下部的大干燥盘，再在大干燥盘上耙的旋转推动作用下使得物料从大干燥盘的中心落入到下部的小干燥盘，如此循环来对物料进行干燥，但是现有的盘式干燥机始终存在以下问题。

1、现有的大小干燥盘内都是通有热源的，干燥盘在长期的高温作用下以及上面物料和耙叶对其产生的作用力很容易使得发热的干燥盘发生各种的形变，形变的干燥盘也会使得耙的作用大大下降，使得耙不能很好的抄起以及刮除干燥盘上的物料，导致物料长时间残留而粘附在干燥盘上产生糊块。

2、现有的盘式干燥机利用干燥盘内的热能将上面的物料中的水分蒸发干使得水蒸气从干燥机的上部排出，这时的水蒸气是饱和蒸汽遇冷易冷凝，底部的水分在上升的过程中与上面的物料重新进行结合，导致干燥过的物料又再次潮湿，从而增加干燥机的干燥时长，降低干燥机的效率。

3、盘式干燥机常用的热源为蒸汽，蒸汽在对盘式干燥机供热后，大都是直接向外排放，而此部分蒸汽还带有相当量的热量，直接排放造成了能源浪费，且盘式干燥机干燥过程中的高温湿气也直接排放，造成热量的损失和水资源的浪费。

4、现在盘式干燥机的干燥工艺都是采用传导干燥，利用干燥盘内的热能给盘上的物料进行传导传热，干燥过程仅仅贴在干燥盘盘体上物料的才能受热升温，干燥盘内的热能给物料的传热速率有限，影响物料的干燥速度。

实用新型内容

为了解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种逆流式过热蒸汽干燥机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种逆流式过热蒸汽干燥机，包括干燥仓，电机，蒸汽风机，排气装置，加热装置，传动轴，耙杆装置，大干燥盘，小干燥盘，蒸汽管，支架，进出料装置。

所述的干燥仓上有热能进口，热能出口，进料口，出料口，排气口。

现在的盘式干燥机的总体构造是成熟的设备，本实用新型在现有盘式干燥机的基础上做了创新改进，将内部有热源的干燥盘设计为金属板，增加了蒸汽风机，蒸汽管。本实用新型对盘式干燥机的组合结构及运行就不详细而介绍了。

所述的干燥仓通过支架固定在地面上。根据盘式干燥机的干燥工艺要求，因为本实用新型的干燥仓仓内部的要求是高气密型的，干燥仓的进料口和出料口上安装的进出料装置是高气密进出料装置，或者是关风器，或者是螺旋进料器，或者是真空卸料装置。

所述的进出料装置安装在干燥仓的出料口和进料口上，进出料装置在输送物料的过程中减少了干燥仓外的空气进入干燥仓，物料可以通过进出料装置高气密的连续不停地进出干燥仓，物料可以进行连续性的干燥，提升物料干燥的效率和优化物料干燥效果。本实用新型的干燥仓和进出料装置是成熟设备，其制作及工作原理本实用新型就不详细介绍了。

所述的干燥仓内的传动轴上固定安装有多组耙杆装置，一组耙杆装置对应一个干燥盘。传动轴穿过干燥仓仓体上安装的轴承装置进入在干燥仓内，传动轴穿过小干燥盘的中间孔；轴承装置支撑托着传动轴，保障了传动轴的稳定性。传动轴与干燥仓仓体的连接处由仓外的密封装置进行固定密封。传动轴旋转过程中由密封装置动态密封，物料真空干燥时的干燥仓外空气不能够通过传动轴与干燥仓仓体的连接处进入干燥仓的内部。

所述的耙杆装置包括固定架，耙杆，耙叶，导流板。电机安装在干燥仓的上端或下端，电机通过支架固定在干燥仓的仓体上。电机与传动轴连接，电机带动传动轴旋转运动，耙杆装置同传动轴一起旋转运动，耙叶在耙杆带动下沿干燥盘的盘面上旋转，干燥盘上的物料在耙叶的引导导流作用下，物料顺着耙叶的侧边聚成呈不对称的环状料堆。本实用新型的电机、传动轴、耙杆装置和现在市场上的常规的组合结构、安装方法及工作原理是一样的，本实用新型就不详细介绍了。

本实用新型采用的干燥盘包括金属板，支架；支架是角铁或槽钢；金属板是有透气孔的金属板，金属板的厚度是1～18mm，干燥盘的盘体是有透气孔的盘体。金属板在支架上，多根支架支撑固定着金属板，支架保障支撑着金属板的平整度，达到了干燥盘盘体的盘面的平整度。干燥盘的金属板盘面在过热蒸汽的传热作用下不会变形。

所述的干燥盘的盘体上的透气孔与相邻的透气孔的间距是0.5～2mm，透气孔的孔径是0.1～5mm。透气孔的孔径大小根据干燥的物料的颗粒度或形状的需要而设置，例如片状的果蔬片，透气孔会更大至10mm。将金属板通过激光加工透气孔，气割切割，电焊焊接等加工工艺，制作为适合干燥仓大小及形状的盘体。根据盘式干燥机的需求，干燥盘包括大干燥盘，小干燥盘。干燥盘的固定安装的方式，角度，位置和常规的盘式干燥机是一样的。

所述的排气装置安装在干燥仓的排气口上，排气装置控制着干燥仓内的压力；干燥仓内超过设定相对压力的气体通过干燥仓的排气口的排气装置排出去，干燥仓内通过排气装置排出的气体中的热能通过换热器给物料进行预热使用，或者另为他用，达到余热利用节能减排的效果。

所述的排气装置是真空机组，或者是真空泵，或者是罗茨风机，或者是风机，或者是泄气阀。根据不同的干燥工艺的使用要求，选择对应合适的排气装置。

所述的蒸汽风机安装在干燥仓的热能出口上，蒸汽风机通过蒸汽管连接在加热装置上。干燥仓内的湿气及过热蒸汽在蒸汽风机的抽排作用下由干燥仓的热能出口排出，通过蒸汽管进入加热装置进行传热加热，加热后的过热蒸汽通过干燥仓的热能进口进入干燥仓，过热蒸汽在干燥仓内对物料进行闭环的对流传热传质。干燥盘的盘体得到了过热蒸汽的传热，干燥盘盘体上的热能传热给干燥盘上的物料。

所述的加热装置是锅炉，或者是热泵，或者是燃烧炉，或者是电加热器，或者是燃烧器，或者是电磁加热器，或者是陶瓷加热片，或者是电加热丝；可以根据设备成本、环保等要求选择不同的加热装置。

所述的过热蒸汽作为干燥介质，过热蒸汽既是热载体，又是质载体，整个干燥阶段处于一个动态的变化并最终达到平衡的过程。干燥仓内的过热蒸汽和物料都是动态流动的，过热蒸汽与干燥盘上环状料堆的物料充分接触，环状料堆的物料呈立体状态。干燥仓内自下向上逆流的过热蒸汽通过干燥盘盘体上透气孔进入并穿过在的环状料堆的物料间的孔隙。过热蒸汽增强了与呈环状料堆中的物料的对流传热，通过过热蒸汽和物料之间的对流传热和传质扩散作用，过热蒸汽将携带的热能传递给湿物料和干燥盘，同时使湿物料中的水分吸热汽化后扩散，并由蒸汽将其携带走，对物料实施传热、传质和干燥。

所述的干燥仓仓内的过热蒸汽和物料存在相互作用，相辅相成。过热蒸汽的水源是物料干燥时产生的湿气，湿气通过加热装置产生的热能进行加热后成为过热蒸汽，干燥仓内的物料由过热蒸汽传导在干燥盘上的热能进行传导传热和过热蒸汽进行着传热传质。干燥仓仓体和干燥盘上有过热蒸汽传导的高温热能，物料干燥时产生的湿气不会在干燥仓仓体和干燥盘上出现冷凝结露现象。

干燥仓的进行过热蒸汽干燥物料时的预热工作：1、可以在加热装置上添加10～50㎏水，加热装置产生的热能给10～50㎏水进行着传热加热后，制作成为过热蒸汽，之后再使用的过热蒸汽的水源是物料干燥时产生的湿气，节约了水资源。2、也可以在加热装置内不添加水，过热蒸汽直接利用物料干燥时产生的湿气为水源，物料干燥时产生的湿气通过加热装置产生的热能进行加热后成为过热蒸汽，过热蒸汽的温度由加热装置产生的热能传热控制。

本实用新型逆流式过热蒸汽干燥机的物料过热蒸汽干燥流程如下：

步骤一、启动加热装置、排气装置，对干燥仓进行预热。干燥仓内的相对压力由排气装置来控制，干燥仓内的气体在预热过程中，不可凝性气体空气随着可凝性气体湿气在排气装置的抽排作用下排出干燥仓，加热装置给干燥仓内的过热蒸汽进行循环导热加热。进出料装置在输送物料的过程中减少了干燥仓外的空气进入干燥仓，干燥仓的预热5～18分钟后，进出料时泄漏进入干燥仓的少些空气在排气时，干燥仓内部的气体在排气装置的抽排作用下，湿气携带着空气会排出干燥仓，干燥仓仓内存在的不可凝性气体越来越少，可凝性气体的过热蒸汽越来越多，直至干燥仓内充满着过热蒸汽。

加热装置加热后的过热蒸汽通过干燥仓的热能进口进入干燥仓。在排气装置和蒸汽风机的抽排作用下，干燥仓仓内部的底面的压力低，下面的压力高，过热蒸汽在干燥仓上下压差的作用下由下向上的逆流流动。小干燥盘上大部分的过热蒸汽从小干燥盘盘体上的透气孔和小部分从小干燥盘盘体的外缘向上进入上面相邻大干燥盘盘体上物料中，大干燥盘上大部分的过热蒸汽从大干燥盘盘体上的透气孔和小部分从大干燥盘的中间孔进入上面相邻小燥盘盘体上物料中；过热蒸汽在干燥仓内对上下交替排列的大干燥盘和小干燥盘上的物料进行逆流的闭环对流传热传质。

为了增大干燥仓内部的上下的压力差，干燥仓的热能进口上也可以安装一个蒸汽风机。这样热能进口上的蒸汽风机可以给干燥仓内进行加速进气增压，热能出口上的蒸汽风机可以给干燥仓内进行加速排气降压。

在排气装置和蒸汽风机的抽排作用下，干燥盘盘体的上下之间存在压力差，干燥盘下面的过热蒸汽从干燥盘盘体的透气孔中喷出进入在干燥盘的上面，过热蒸汽脱离了的透气孔的约束在干燥盘上面扩散流动，过热蒸汽在透气孔的聚束作用下产生射流效应，呈射流状态的过热蒸汽能够吹动干燥盘上的物料，在透气孔上的物料在加快流速的过热蒸汽作用下是立体全方面的受热、干燥均压。

从干燥盘盘体上的透气孔逆流的过热蒸汽产生的流体冲力可以吹动干燥盘上的物料，提高了物料的干燥均匀度。

干燥仓内的过热蒸汽携带着物料干燥时产生的湿气在蒸汽风机的抽排作用下由干燥仓的热能出口排出，过热蒸汽和湿气一起通过蒸汽管进入加热装置进行再次传热加热。

根据物料的热敏性、品质、营养参数等要求，干燥仓仓内的相对压力是-0.095Mpa～0.3Mpa，干燥仓内超过设定-0.095Mpa～0.3Mpa的相对压力的气体通过干燥仓的排气口的排气装置排出去。干燥仓内物料的温度由仓内的相对压力和过热蒸汽温度控制。过热蒸汽作为干燥介质，过热蒸汽既是热载体，又是质载体，80℃～280℃的过热蒸汽作为干燥介质，对物料实施的是高压过热蒸汽干燥，或者是近似大气压过热蒸汽干燥，或者是低压过热蒸汽干燥。

步骤二、进出料装置在输送物料的过程中减少了干燥仓外的空气进入干燥仓，待干物料由干燥仓的进料口上的进出料装置输送在干燥仓内上部第一层大干燥盘上，电机带动传动轴旋转，传动轴带着耙杆装置作旋转运动，物料在干燥仓内上下交替排列的大干燥盘和小干燥盘上由上向下的顺流的位移。

干燥盘上的物料在耙杆装置的耙叶的作用下得到了上下翻动。物料在耙叶的推动作用下沿指数螺旋线流过大干燥盘的盘面，在大干燥盘上物料向里内旋移动并从中间的中间孔落入下一层小干燥盘上；在小干燥盘上的物料被外旋翻搅导流移送到小干燥盘的外缘，并在小干燥盘的外缘落到下方的大干燥盘外缘，物料得以内旋或外旋连续地流过整个干燥仓。

步骤三、进出料时泄漏进入干燥仓的少些空气在排放蒸汽时， 蒸汽携带着空气会排出干燥仓。干燥仓内物料干燥时产生的湿气、空气及过热蒸汽在蒸汽风机的抽排作用下由干燥仓的热能出口排出，通过蒸汽管进入加热装置进行传热加热，加热后的过热蒸汽通过干燥仓的热能进口进入干燥仓，过热蒸汽在干燥仓内对物料进行闭环的对流传热传质。

步骤四、蒸汽风机抽排作用下的过热蒸汽增大了在干燥仓内的循逆流的对流速度。干燥仓内逆流的过热蒸汽穿过环状料堆的物料与物料间的孔隙，从干燥盘盘体上的透气孔逆流的过热蒸汽产生的流体冲力助力增强了过热蒸汽与呈环状料堆中的物料的对流传热，过热蒸汽增强了与呈环状料堆中的物料的对流传热，过热蒸汽在干燥仓内进行闭环逆流对物料进行着传热传质的干燥。

步骤五、干燥仓内干燥后的物料通过干燥仓的出料口上的进出料装置排出干燥仓。

本实用新型的物料干燥过程中的干燥仓内充满着过热蒸汽，干燥仓的干燥盘盘体得到了过热蒸汽的传热加热。干燥仓仓内的逆流气体是可凝性的过热蒸汽，物料表面没有空气边界层，传质阻力可以忽略，过热蒸汽携带的热能传导在物料上，提高物料表面及内部水分子的动能，破坏水分与材料的结合力，使水分气化为蒸汽进入周围的过热蒸汽中，实现了过热蒸汽对物料的传热传质，缩短了干燥时间，加快了物料的干燥速度，从而干燥盘中的物料达到了干燥。

本实用新型的过热蒸汽对干燥盘上的物料进行逆流的对流传热传质，干燥盘盘体上的热能传热给干燥盘上的物料，物料是对流干燥和传导干燥的双重传热干燥，提高了对物料的传热速率和传质效率。

本实用新型与现有的盘式干燥机相比有如下有益效果：一种逆流式过热蒸汽干燥机包括干燥仓，电机，蒸汽风机，排气装置，加热装置，传动轴，耙杆装置，大干燥盘，小干燥盘，蒸汽管，支架。物料干燥过程中的干燥仓内充满着过热蒸汽，干燥仓仓内的逆流气体是可凝性的过热蒸汽，物料表面没有空气边界层，传质阻力可以忽略。过热蒸汽在干燥仓内由下向上的逆流流动，通过干燥盘上透气孔的过热蒸汽穿过环状料堆的物料与物料间的孔隙，增强了过热蒸汽与呈环状料堆中的物料的对流传热，过热蒸汽对干燥盘上的物料进行循环对流传热传质，物料也同时得到干燥盘盘体的热能传导传热，物料干燥是对流干燥和传导干燥的双重传热干燥，缩短了干燥时间，加快了物料的干燥速度。

附图说明

图 1是本实用新型的逆流式过热蒸汽干燥机的结构示意图。

图中：1、干燥仓，2、蒸汽风机，3、排气装置，4、电机，5、加热装置，6、传动轴，7、耙杆装置，8、大干燥盘，9、小干燥盘，10、蒸汽管，11、热能进口，12、热能出口，13、进料口，14、出料口，15、气体流向标识，16、支架。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1所示的一种逆流式过热蒸汽干燥机，一种逆流式过热蒸汽干燥机，包括干燥仓1，蒸汽风机2，排气装置3，电机4，加热装置5，传动轴6，耙杆装置7，大干燥盘8，小干燥盘9，蒸汽管10，支架16，进出料装置。

所述的干燥仓1上有热能进口11，热能出口12，进料口13，出料口14，排气口。

所述的干燥仓1通过支架16固定在地面上。进出料装置安装在干燥仓1的出料口14和进料口13上，进出料装置是真空卸料装置。

所述的干燥仓1内的传动轴6上固定安装有多组耙杆装置7，一组耙杆装置7对应一个干燥盘。传动轴6穿过干燥仓1仓体上安装的轴承装置进入在干燥仓1内，传动轴6穿过小干燥盘9的中间孔。

所述的耙杆装置7包括固定架，耙杆，耙叶，导流板。电机4安装在干燥仓1的上端，电机4通过支架16固定在干燥仓1的仓体上。电机4与传动轴6连接，电机4带动传动轴6旋转运动，耙杆装置7同传动轴6一起旋转运动，耙叶在耙杆带动下沿干燥盘的盘面上旋转，干燥盘上的物料在耙叶的引导导流作用下，物料顺着耙叶的侧边聚成呈不对称的环状料堆。

所述的干燥盘包括金属板，支架；金属板是有透气孔的金属板，金属板的厚度是8mm。

所述的干燥盘包括大干燥盘8，小干燥盘9。干燥盘的盘体上的透气孔与相邻的透气孔的间距是1mm，透气孔的孔径是0.5mm。

所述的排气装置3是真空泵，排气装置3安装在干燥仓1的排气口上，排气装置3控制着干燥仓1内的压力。

所述的蒸汽风机2通过蒸汽管10连接在加热装置5上。蒸汽风机2安装在干燥仓1的热能出口12上，干燥仓1的热能进口11上安装蒸汽风机，热能进口11上的蒸汽风机可以给干燥仓1内进行加速进气增压，热能出口12上的蒸汽风机2可以给干燥仓内进行加速排气降压。

所述的加热装置5是电加热丝，加热装置5安装在蒸汽管10内。

所述的干燥仓1内的湿气及过热蒸汽在蒸汽风机2的抽排作用下由干燥仓1的热能出口12排出，通过蒸汽管10进入加热装置5进行传热加热，加热后的过热蒸汽通过干燥仓1的热能进口11上的蒸汽风机进入干燥仓1，过热蒸汽在干燥仓1内对物料进行闭环的对流传热传质，干燥盘的盘体得到了过热蒸汽的传热，干燥盘盘体上的热能传热给干燥盘上的物料。

本实用新型逆流式过热蒸汽干燥机的物料过热蒸汽干燥流程如下：

步骤一、启动加热装置5、排气装置3，对干燥仓1进行预热。干燥仓1内的相对压力由排气装置3来控制，干燥仓1内的气体在预热过程中，不可凝性气体空气随着可凝性气体湿气在排气装置3的抽排作用下排出干燥仓1，加热装置5给干燥仓1内的过热蒸汽进行循环导热加热。排气装置3控制着干燥仓1内的压力，干燥仓1仓内的相对压力是-0.070Mpa。180℃的过热蒸汽作为干燥介质，对物料实施的是低压过热蒸汽干燥。

步骤二、待干物料由干燥仓1的进料口13上的进出料装置输送在干燥仓1内上部第一层大干燥盘8上，电机4带动传动轴6旋转，传动轴6带着耙杆装置7作旋转运动，物料在干燥仓1内上下交替排列的大干燥盘8和小干燥盘9上由上向下的顺流的位移。

步骤三、如气体流向标识15所示的干燥仓1内物料干燥时产生的湿气、空气及过热蒸汽在蒸汽风机2的抽排作用下由干燥仓1的热能出口12排出，通过蒸汽管10进入加热装置5进行传热加热，加热后的过热蒸汽通过干燥仓1的热能进口11进入干燥仓1，过热蒸汽在干燥仓1内对物料进行闭环的对流传热传质。

步骤四、在排气装置3和蒸汽风机2的抽排作用下的干燥仓1仓内的干燥盘的盘体的上下有一定的压力差，过热蒸汽在透气孔的聚束作用下产生射流效应，通过干燥盘上透气孔的过热蒸汽穿过环状料堆的物料与物料间的孔隙，在透气孔上的物料在加快流速的过热蒸汽作用下是立体全方面的受热、干燥均压。蒸汽风机2抽排作用下的过热蒸汽增大了在干燥仓1内的循逆流的对流速度，过热蒸汽在干燥仓1内进行闭环逆流对物料进行着传热传质的干燥。

步骤五、干燥仓1内干燥后的物料通过干燥仓1的出料口14上的进出料装置排出干燥仓1。

本实用新型的过热蒸汽对干燥盘上的物料进行逆流的对流传热传质，干燥盘盘体上的热能传热给干燥盘上的物料，物料是对流干燥和传导干燥的双重传热干燥，提高了对物料的传热速率和传质效率。

以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的制作方法及其核心思想，具体实施不局限于上述具体的实施方式，本领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的变化，均落在本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种逆流式过热蒸汽干燥机，包括干燥仓（1），蒸汽风机（2），排气装置（3），电机（4），加热装置（5），传动轴（6），耙杆装置（7），大干燥盘（8），小干燥盘（9），蒸汽管（10），进出料装置，支架（16）；其特征在于：干燥盘包括金属板，支架；金属板是有透气孔的金属板；

所述的进出料装置安装在干燥仓（1）的出料口（14）和进料口（13）上；

所述的排气装置（3）安装在干燥仓（1）的排气口上，排气装置（3）控制着干燥仓（1）内的压力；

所述的蒸汽风机（2）安装在干燥仓（1）的热能出口（12）上，蒸汽风机（2）通过蒸汽管（10）连接在加热装置（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种逆流式过热蒸汽干燥机，其特征在于：进出料装置是高气密进出料装置，或者是关风器，或者是螺旋进料器，或者是真空卸料装置。

3.根据权利要求1所述的一种逆流式过热蒸汽干燥机，其特征在于：排气装置（3）是真空机组，或者是真空泵，或者是风机，或者是泄气阀。

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