动态内螺旋回转式液浴烘干设备及其用途的制作方法与工艺

本发明涉及易燃、易爆物料的烘干技术领域，尤其涉及一种动态内螺旋回转式液浴烘干设备及其用途和应用该设备组成的液浴烘干系统。

背景技术：
众所周知，单质炸药、混合炸药、起爆药、烟火药、火炸药、推进剂等是极易燃、易爆类物质，受热时热感度高、危险性加大，对这类物质的干燥加工是非常危险的操作。因此，这类物质的烘干过程对烘干设备的要求极高，都必须使用专门设计的设备、经过特殊的操作工艺过程才能满足使用要求。现有技术中，用于易燃、易爆类物质烘干的设备主要包括以下几种典型的烘箱：间歇操作式圆形真空烘箱、间歇式自动化操作的方形烘箱以及手工操作的方形隔爆式液浴烘箱。在实际使用过程中，受上述现有烘箱自身工作原理的限制，无法方便可靠的实现烘干操作连续化，或者说，现有用于易燃、易爆类物质的烘干设备的操作为步进式或者间断式作业。例如，公告号为CN201529531U的中国专利文献，公开了一种“安全防爆烘箱”，该方案将箱体分隔为工作间和控制间，工作间内设置烘箱，烘箱工作间的外壁具有夹层空间，夹层空间内装有液态介质并设置防爆电加热管，控制间内设置防爆电器盒。该防爆烘箱在一定程度上提升了安全性，然而，实际使用过程中仍存在以下不足：其一，烘干热源内置于工作间的夹层，其防爆性能取决于防爆电加热管的质量，因此安全性并不可靠，禁止应用于起爆药等高危险物料的烘干操作；其二，该烘箱的容量确定，每次烘干一箱物料后需要取出后，再继续进行下一箱物料的烘干，无法实现连续化烘干操作，直接影响到烘干效率无法得以有效提高。因此，针对以上不足，需要提供一种可连续化、自动化烘干作业的设备，在确保烘干操作安全性的基础上，有效提升作业效率。

技术实现要素：
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是解决现有易燃、易爆类物质的烘干设备，所存在的无法连续化、自动化、人机隔离、安全高效进行烘干作业的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动态内螺旋回转式液浴烘干设备，包括盛有浴液的容器和烘干物料的螺旋盘管；其中，所述螺旋盘管设置于所述容器中，所述螺旋盘管具有光滑内腔，且其下进料口和上出料口分别自所述容器伸出；所述机架上设置的所述容器倾角斜向上布置，所述容器可相对于所述机架绕所述螺旋盘管的螺旋中心线转动；转动驱动机构，其动力输出端以摩擦方式驱动所述容器转动，转动方向与所述螺旋盘管的螺旋升角方向一致。优选的，所述容器的浴液入口通过第一管路与热浴液源的出口连通，所述容器的浴液出口通过第二管路与所述热浴液源的入口连通，以建立浴液供热回路；且，所述第一管路和第二管路通过回转接头与所述容器相连，所述第一管路上设置有泵送装置，所述液浴浴液为水或导热油。优选的，所述容器的本体为两端封口的圆筒体，其中心线与所述螺旋盘管的螺旋中心线重合，所述容器的外周设置有被动驱动轮，所述转动驱动机构的动力输出端设置有主动驱动轮；所述被动驱动轮和所述主动驱动轮的配合部均由弹性非金属材料制成，且两者径向相抵适配以驱动所述容器转动；所述弹性非金属材料为导电橡胶、导电塑料、硅胶、尼龙或者加导电胶的布料。优选的，所述螺旋盘管的出料管段的管径小于其螺旋盘管本体的直径，且所述出料管段呈直线状。优选的，所述螺旋盘管的本体由内径为50mm～300mm、壁厚为1mm～15mm的不锈钢管盘制成形，且所述不锈钢管内壁的经过抛光加工处理，表面粗糙度为0.5μm～5.0μm；所述螺旋盘管的本体螺旋的中径为所述不锈钢管的内径的4～8倍，且总圈数为5～30圈。优选的，所述螺旋盘管的螺旋中心线与机架水平面之间的夹角为1°～45°。优选的，还包括低速引风系统，所述引风系统的吸风入口与所述螺旋盘管的下进料口连通，进风口为所述螺旋盘管的上出料口。优选的，所述转动驱动机构包括带有减速机和变频器的防爆电动机，所述 容器由两个轴承盘固定在所述机架上。本发明还提供一种液浴烘干系统，包括至少两个如前所述的动态内螺旋回转式液浴烘干设备，并配置成：沿物料流动路径，串联和/或并联设置。本发明提供的所述动态内螺旋回转式液浴烘干设备，用于起爆药、猛炸药、火药、推进剂或烟火药的烘干作业；或用于起爆药、猛炸药、火药、推进剂或烟火药的冷却降温作业。(三)有益效果本发明的上述技术方案具有如下优点：实际应用时，容器内可注入加热后的浴液，将待烘干的易燃、易爆物料不断投入螺旋盘管的下进料口，置于热浴液中的螺旋盘管受热、并传热至管内物料；在转动驱动机构的驱动下，容器带动置于其内腔的螺旋盘管绕其螺旋中心线转动，并沿着被加热的螺旋盘管内壁前进和抬升，当达到螺旋盘管上进料口的物料送出时，物料已被加热干燥完毕。上述过程循环进行即可实现物料的连续化、自动化烘干作业，对被烘干的物料实施动态传导、对流和辐射传热，可自位置相对较高的出料口落到低处的接料器皿中，或者自动流入下道工序。同时，上述烘干过程中，热浴液通过注入的方式实现连续供给，也就是说，将加热完成后的浴液注入烘干机内对螺旋盘管加热，以避免电热源或蒸汽热源直接加热危险物料产生意外燃烧爆炸事故。此外，当浴液的温度低于待处理物料的温度时，可实现对物料的冷却降温作业附图说明图1是本发明实施例所述液浴烘干设备的整体结构示意图；图2是图1中所示螺旋盘管的结构示意图；图3是图1中所示防爆电机及其动力输出的主视图；图4是图3的俯视图。图中：机架1、框架11、轴承12、容器2、螺旋盘管3、下进料口31、上出料口32、出料管段33、转动驱动机构4、防爆电动机41、蜗杆减速机42、变频器43、联轴器44、主动驱动轮45、被动驱动轮46、第一管路51、热浴液源52、第二管路53、回转接头54、泵送装置55。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。如图1所示，本发明实施例提供的液浴烘干设备，包括设置在机架1上的容器2，其内腔中设置的螺旋盘管3，其中，螺旋盘管3的下进料口31自容器2的下部伸出，其上出料口32自容器2的上部伸出。通过支承轴承，容器2斜向上放置于于机架1上、可绕螺旋盘管3的螺旋中心线L转动；由此，转动驱动机构4的动力输出端驱动容器2转动；且转动方向与螺旋盘管3的螺旋升角方向一致。工作过程中，容器2内注入加热后的浴液，由机械手自动将待烘干的物料自下进料口31投入螺旋盘管3，随着螺旋盘管3绕其螺旋中心线的转动，由于转动方向与螺旋盘管3的螺旋升角方向一致，沿着被加热的螺旋盘管3内壁前进并抬升，当达到螺旋盘管3的上进料口32时由重力作用自然排出，与此同时，受热完成加热干燥的物料可落到低处的接料器皿(图中未示出)中，或者自动流入下道工序。在满足连续化、自动化烘干作业的基础上，本方案将加热完成后的浴液注入烘干机内对螺旋盘管3加热，可以精确地控制加热温度，并可避免电热源或蒸汽热源直接加热危险物料产生意外燃烧爆炸事故。需要说明的是，容器2优选设置外保温层，降低热散失、提高热效率。热液浴的注入可以通过管路与热浴液源建立浴液供热回路；当然，也可以一次加注，待工作预定时间浴液温度降低后，重新更换热浴液。相比较而言，供热回路的建立可进一步提高连续烘干作业的时间。本方案中，容器2的浴液入口通过第一管路51与热浴液源52的出口连通，相应地，其浴液出口通过第二管路53与热浴液源52的入口连通，从而建立浴液供热回路；当然，第一管路51和第二管路53通过回转接头54与容器2相连，由此满足一者固定、另一者转动的不断加入热浴液的使用需要。这里，热浴液源52可以为具有加热器的浴液箱，回转接头54可以采用现有技术实现，只要满足耐高温的密封需要均可。如图1所示，第一管路51上设置有泵送装置55，泵送装置55将热浴液源52加热后的热浴液泵送至第一管路51，形成液浴供热回路的可靠压力循环，以满足输送至容器2的用热需要。应当理解，第一管路51和第二管路53的设置 长度可以根据实际需要进行设定，只要满足与容器2的安全距离均可。应当理解，用于传热的浴液可以为水或者导热油，例如：导热硅油等，确保导热效率、低腐蚀性和安全性。其中，螺旋盘管3的本体尺寸应当根据烘干设备的总体烘干效率和生产效率进行设定，将钢盘管连接成不同的长度、通过调节盘管的转动速度控制被烘干物料在盘管内的加热干燥时间、干燥程度，满足不同品种物料烘干的要求。例如，螺旋盘管3的螺旋中心线与水平面之间的夹角大小与物料在管内的烘干时间长度成反比，优选可以在1°～45°进行选定。优选地，螺旋盘管3的本体由内径为50mm～300mm、壁厚为1mm～15mm的不锈钢管盘制成形，且不锈钢管的内壁经抛光处理，表面粗糙度在0.5μm～5.0μm范围内，以避免物料在管内形成阻滞影响物料品质和安全性。进一步地，螺旋盘管的本体螺旋的中径为不锈钢管的内径的4～8倍，且总圈数为5～30圈，可满足不同生产能力的需求。具体请一并参见图2，该图示出了螺旋盘管的结构示意图。其中，图中所示的容器2呈圆筒状，端部带有椭球封头；且其中心线与螺旋盘管3的螺旋中心线重合；显然，对于其基本功能需要而言，容器2不局限于图中所示的形状，只要能够在转动驱动机构4的驱动下相对于机架1转动，均在本申请请求保护的范围内。其中，机架1的底部结构采用直角三角形钢结构框架11，通过螺栓钉或其他方式固定于地基面。这样，一方面其斜面满足容器2斜向设置的需要，同时，框架式钢结构可减少用料成本，降低整机重量。与容器2相应地，在机架1上固定设置有两组轴承12，容器2的两端内置于相应的轴承12内，该转动驱动机构4通过具有减速机42和变频器43的防爆电动机41实现其转动驱动，并通过变频器43调节电机41的转动速度，从而实现对螺旋盘管3的转速进行调节。请一并参见图3和图4，图中示出了防爆电机41的输出端经由蜗杆减速机42实现动力输出及输出轴方向的改变，该蜗杆减速机42通过联轴器44与主动驱动轮45同轴固定连接；与主动驱动轮45相适配的，被动驱动轮46设置在容器2的外周，本方案中，被动驱动轮46和主动驱动轮45均由弹性非金属材料制成，且两者径向相抵适配以驱动容器2转动，由此可防止产生摩擦和撞击产生火花，防止药剂粉尘沉积在轮的表面产生意外发火。这里，该弹性非金属材料可以为 导电橡胶、导电塑料、硅胶、尼龙或者加导电胶的棉线布，或者至少主动驱动轮45和被动驱动轮46两者配合面采用弹性非金属材料制成。另外图中所示，螺旋盘管3的出料管段33的管径小于其螺旋盘管本体的直径，且出料管段33呈直线状。如此设置是为了将物料集中流出，同时此端为螺旋盘管引风系统的入风口、将此端口缩小有利于控制引风量和风的流速，以免被烘干的药剂扬尘，提高安全性。为了更好提供烘干效率，还可以增设引风系统(图中未示出)，将该引风系统的吸入口与螺旋盘管3的下进料口31连通。工作过程中，使房间内干燥的常温空气从螺旋盘管3的上出料口32进入到热的螺旋管中，并将螺旋盘管3中的湿气带着向低端湿度大的方向流动，从而将烘干体系中的湿气抽出、加速了物料的对流传热干燥。经生产试制表明，本方案提供的上述液浴烘干设备，其单机生产能力比现用烘干箱可提高5倍以上，同样布置情况下，生产线使用的烘箱数量减至到了最低配置数量1台，可大大减少生产线建设的设备费用和工房建筑费用。特别说明的是，基于将加热完成后的浴液注入烘干设备内对螺旋盘管加热的特点，本发明提供的液浴烘干设备，能够安全高效的用于一般高感度、危险性大的易燃、易爆物料的烘干作业，起爆药、猛炸药、火药、推进剂或烟火药类高威力高危险性物料的烘干作业。特别说明的是，基于将加热完成后的浴液注入烘干设备内对螺旋盘管加热的特点，本发明提供的液浴烘干设备，同样用于将制冷完成后的浴液注入设备内对螺旋盘管冷却，实现有控制地对物料的冷却降温，有利于防止烘干后的物料回潮、吸湿、扬尘等副作用，能够安全高效的用于一般高感度、危险性大的易燃、易爆物料的冷却降温作业，起爆药、猛炸药、火药、推进剂或烟火药类高威力高危险性物料的冷却降温作业。除前述液浴烘干设备外，本发明还提供一种动态内螺旋回转式液浴烘干系统，包括至少两个如前所述的液浴烘干设备，并配置成：沿物料流动路径，串联和/或并联设置。例如串联设置，也即上游设备的出料进入下游设备的进料口，从而能够实现复杂的烘干过程；配置成并联设置，可在同一时间内由两台设备同时实施烘干过程，提高了单位时间内的生产能力，可满足大产能生产线的使 用要求。综上所述，通过简洁、稳定的方法，实现了传导、辐射和对流三种方式共存的高效烘干高度危险性物料的连续化自动化烘干方式和工艺操作方法；并在自动加料、自动出料的烘干过程，对被烘干的物料实施动态传导、对流和辐射传热，消除危险物料由人工送往和取出烘干装置的危险操作过程，提高了烘干操作的安全性；连续加入新物料、不断送出烘干后的物料连续化操作过程，提高了生产效率、消除了人工传递过程、提高了生产安全性。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。