一种高效节能型肥料系统的制作方法

文档序号:11097520阅读:483来源:国知局
一种高效节能型肥料系统的制造方法与工艺

本发明涉及肥料领域,具体涉及一种高效节能型肥料系统。



背景技术:

肥料的处理制成,往往要经过干燥、颗粒成型等步骤,而在进入造粒机之前的温度控制是很重要的。因此需要一种高效节能的肥料系统。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种高效节能型肥料系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现:

一种高效节能型肥料系统,包括滚筒式干燥装置、输送皮带、温度控制箱和造粒机,经过滚筒式干燥装置干燥的化肥原料经过输送皮带输送至温度控制箱中进行温度控制,随后进入到造粒机中加工成化肥颗粒,温度控制箱包括顶部的入料斗、作成夹层的筒体、太阳能换热器、循环泵、水箱和调节阀,夹层中通入循环水,循环泵将经过太阳能换热器换热的水打入夹层中,然后夹层中的水回到水箱中,水箱通过管道连通太阳能换热器构成闭路循环;通过控制调节阀的开度来调节进入造粒机的肥料温度。

本发明的有益效果为:利用太阳能换热器以及水循环来控制进入造粒机之前的肥料温度,节能高效。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的整体结构示意图;

图2是干燥装置的侧视整体结构示意图;

图3是干燥滚筒和布膜辊(只示出第三布膜辊)的正视图;

图4是图2中A处的局部放大图;

图5是导向式加热管的结构示意图;

图6是传动系统的结构示意图;

图7是接线盒内第一驱动线圈、第二驱动线圈的电路图。

附图标记:浆液罐-1;干燥滚筒-2;;挡料辊-3;超细精滤网-4;电加热干燥器-5;入浆管-6;回液管-7;搅拌器-8;蒸汽入口-9;蒸汽出口-10;浆液泵-11;第一软管-12;第二软管-13;第三软管-14;机架-15;传动系统-16;驱动电机-17;第一旋转接头-18;第一布膜辊-19;第二布膜辊-20;第三布膜辊-21;滚轴-22;传动皮带-23;挡料辊转轴-24;刮刀-25;集料器-26;第二旋转接头-27;水平总管-28;蒸汽喷管-29;蒸汽喷口-30;抽气机-31;蒸汽抽口-32;螺旋管-33;冷凝剂-34;冷凝器-35;竖直下降管-36;冷却水入口-37;冷却水出口-38;入口隔离阀-39;出口隔离阀-40;竖直连接口-41;发光二极管-42;光敏电阻-43;阀体-44;第一超磁致伸缩棒-45;第一内壳体-46;第一外壳体-47;第一驱动线圈-48;水平壳体-49;第二外壳体-50;第二内壳体-51;第二驱动线圈-52;第二超磁致伸缩棒-53;竖直壳体-54;压缩块-55;接线盒-56;排料阀-57;电加热器-58;螺旋输料机-59;放水阀-60;反吹阀-61;滤网筒体62;滤网电机-63;电流检测器-64;直流电源-65;第一可调电阻-66;交流电源-67;控制器-68;反比例调节器-69;第二可调电阻-70;滚筒式干燥装置-100;输送皮带-101;太阳能换热器-102;造粒机-103;入料斗-104;筒体-105;循环泵-106;水箱-107;调节阀-108。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示的一种高效节能型肥料系统,包括滚筒式干燥装置100、输送皮带101、温度控制箱和造粒机103,经过滚筒式干燥装置100干燥的化肥原料经过输送皮带101输送至温度控制箱中进行温度控制,随后进入到造粒机103中加工成化肥颗粒,温度控制箱包括顶部的入料斗104、作成夹层的筒体105、太阳能换热器102、循环泵106、水箱107和调节阀108,夹层中通入循环水,循环泵106将经过太阳能换热器102换热的水打入夹层中,然后夹层中的水回到水箱107中,水箱107通过管道连通太阳能换热器构成闭路循环;通过控制调节阀108的开度来调节进入造粒机103的肥料温度。

本发明利用太阳能换热器以及水循环来控制进入造粒机之前的肥料温度,节能高效。

优选地,废料浆液由滚筒式干燥装置100的入浆管6进入浆液罐1,通过人工的方式将滚筒式干燥装置100的集料器26中的肥料倾倒都输送皮带101上。

优选地,太阳能换热器102为水-水式的管式换热器,循环水走壳侧,用于加热的太阳能热水走管侧。(太阳能热水由设置在太阳能换热器102顶部的集热器加热)

优选地,如图2-3所示,滚筒式干燥装置包括浆液罐1、干燥滚筒2、布膜辊、挡料辊3、超细精滤网4和电加热干燥器5。浆液罐1的顶部连通有入浆管6和回液管7,其内设置有由电机驱动旋转的搅拌器8。浆液罐1的罐体采用夹层结构,夹层连通有用于加热浆液的蒸汽入口9和蒸汽出口10,通过调节蒸汽入口阀(图中未示出)的开度来调节浆液罐1内的浆液温度。浆液罐1的底部通过软管连通有浆液泵11,浆液泵11的出口软管分叉成第一软管12、第二软管13和第三软管14。

干燥滚筒2整体设置在机架15上,干燥滚筒2的一端通过滚轴22与传动系统16连接,传动系统16通过其右侧的驱动电机17驱动,干燥滚筒2的另一端连接第一旋转接头18(旋转接头是将流体介质从静止的管道输入到旋转或往复运动的设备中的一种连接密封装置,它的一端与静止管道相连,另一端与运动的设备连接,介质从其中间通过,可根据要求直接选配,属于现有技术范畴,本实施例中不再详细描述其结构)。布膜辊有3个,分别是第一布膜辊19、第二布膜辊20和第三布膜辊21,其中第三布膜辊21设置在干燥滚筒2的正上方,第二布膜辊20和第一布膜辊19依次排列在第三布膜辊21的左侧且与第三布膜辊21位于同一同心圆上,相邻2个布膜辊之间的夹角为30°~35°。挡料辊3设置有第三布膜辊21的右侧,与第三布膜辊21的夹角为32°。第一软管12向第一布膜辊19和第二布膜辊20之间喷浆,第二软管13向第二布膜辊20和第三布膜辊21之间喷浆,第三软管14向第三布膜辊21和挡料辊3之间喷浆。

如图6所示,在传动系统中16,干燥滚筒2的滚轴22通过齿轮分别与第一、第二和第三布膜辊的转轴啮合,同时干燥滚筒2的滚轴22通过传动皮带23与挡料辊转轴24传动。在挡料辊3的右下方,固定设置有用于刮落干燥滚筒2上的物料膜的刮刀25,刮刀25与干燥滚筒2的表面接触。位于刮刀25与干燥滚筒2表面接触处的下方,设置有固定于机架15上的集料器26,用于收集刮刀25刮下的干燥物料。第一、第二和第三布膜辊同样采用旋转接头连接,以下统称为第二旋转接头27,第二旋转接头27采用同端进水同端排水的方式,向三个布膜辊中通入冷却水。

如图2、3、5所示,第一旋转接头18采用同端进汽同端排水的方式,其进汽口连接加热蒸汽,在第一旋转接头18伸入干燥滚筒2中的出汽口处螺纹连接有1个导向式加热管,该导向式加热管由水平总管28和连通在水平总管28上的多根弯曲的蒸汽喷管29组成,蒸汽喷管29的末端开有蒸汽喷口30,蒸汽喷口30位于第三布膜辊21和挡料辊3之间且靠近(但不触碰)干燥滚筒2的内壁,蒸汽沿着干燥滚筒2的圆周切向方向逆时针喷出。

该干燥滚筒2工作时沿着逆时针方向旋转,第一、第二和第三布膜辊由于齿轮的啮合作用沿着顺时针的方向旋转,而挡料辊3由于采用传动皮带传动沿着逆时针的方向旋转,当第一、第二和第三软管喷下浆液时,浆液在干燥滚筒2的表面快速干燥粘附,同时在干燥滚筒2和第一、第二和第三布膜辊的相互碾压作用下成膜状,当膜状的物料转动到刮刀25位置时被挂下至集料器中26。而挡料辊3由于转动方向与干燥滚筒2均是逆时针方向,因此在两者的间隙处无法成膜通过,能起到防止浆液直接从第三布膜辊21漏向刮刀的作用,保证干燥效果。同时,导向式加热管喷入的高温蒸汽首先在第三布膜辊21和挡料辊3之间的区域进行换热,这个区域附近(第一布膜辊19和挡料辊3之间的区域)的浆液水分最高,需要的热量最多,因此用未经过换热的新蒸汽干燥能保证干燥的效果,随着蒸汽的逆时针转动以及物料的逐渐干燥成型,第一布膜辊19之后的膜状物料需要的干燥热量逐渐减少,利用后续的蒸汽来干燥已经足够,这种利用与干燥滚筒相同旋转方向的蒸汽来干燥加热的方式,实质是一种强化的局部加热,相对于传统的均匀加热方式来说,能够起到很好的节能和干燥效果。

现在回到图2,在干燥滚筒2的上方设置有与抽气机31连通的蒸汽抽口32,蒸汽抽口32用于抽出经过蒸发的浆液水分水蒸气。抽气机31的出口连通有一段螺旋管33,该螺旋管33设置在充有冷凝剂34的冷凝器35中,蒸汽在螺旋管33中凝结成水,并由与螺旋管33末端连通的竖直下降管36排出。竖直下降管36一路与浆液罐1顶部的回液管7连通,另一路通过冷却水入口阀(图中未示出)连通至第二旋转接头27的冷却水入口37,第二旋转接头27的冷却水出口38连通至回液管7。经发明人研究发现,布膜辊容易发生粘膜现象,即干燥滚筒表面上已经成膜的物料在干燥过程中被粘附在后面的布膜辊上,严重影响成膜的连续性及成品的品质。粘膜现象和布膜辊的温度有关,一方面,与干燥滚筒直接接触的料膜表面在高温的作用下,立即硬化,加之料膜与滚筒表面间的摩擦力较小,易于脱离另一方面与布膜辊接触的料膜表面由于水分蒸发汽化,温度升高,乳度增加,当温度达到糊化温度时,粘结力上升,致使料膜极易粘附在布膜辊上。因此,通过向布膜辊内通入冷却水来控制布膜辊的温度可以有效避免粘膜现象的发生。另外,本装置采用蒸汽的凝结水来控制温度,并最终回到浆液罐1中,有利于冷量和物料的回收,有不错的节能降耗效果。

如图2和4所示,在竖直下降管36上旁路设置有1个超细精滤网4,超细精滤网4的前后分别设置有入口隔离阀39和出口隔离阀40,用于检修隔离使用。在超细精滤网4入口管道和竖直下降管的连接口(下称竖直连接口41)上方,在竖直下降管36的内壁上设置有一对相对设置的发光二极管42和光敏电阻43,发光二极管42向光敏电阻43发射特定波长的光波。在入口隔离阀39前到超细精滤网4的管道上,设置有一个阀体44,阀体44的底端贴紧管道的底部时能阻断流体流通。阀体44的上端固接第一超磁致伸缩棒45的下端,第一超磁致伸缩棒45容纳在第一内壳体46构成的空腔中,第一内壳体46外围设第一外壳体47,第一内壳体46和第一外壳体47之间构成的密闭空间中设置有第一驱动线圈48,第一超磁致伸缩棒45的上端固接在第一内壳体46和第一外壳体47之间的水平壳体49的内壁上。阀体44在第一驱动线圈48的直流竖直磁场驱动下做竖直方向的运动,调节通过超细精滤网4的流量。在竖直连接口41的对侧管道外壁上,设置有第二外壳体50和第二内壳体51,第二外壳体50和第二内壳体51之间构成的密闭空间中设置有第二驱动线圈52,第二内壳体51围成的容纳空间中设置有第二超磁致伸缩棒53,第二超磁致伸缩棒53的一端与第二内壳体51和第二外壳体50之间的竖直壳体54的内壁固接,另一端与压缩块55的右侧固接,压缩块55在第二驱动线圈52的交流水平磁场驱动下做水平往返压缩运动。光敏电阻43、第一驱动线圈48和第二驱动线圈52均引电接线至接线盒56内。

超细精滤网4的出口管道一路水平地回到竖直下降管36中,另一路竖直地通过排料阀57连通至电加热干燥器5的入口,电加热干燥器5的筒壁为夹层布置,夹层内布置有多个电加热器58。电加热干燥器5的筒体内设置有倾斜布置的螺旋输料机59,螺旋输料机59的出口在集料器26的上方。在排料阀57之前的管道上,还连接有一个放水管道,放水管道上设置有放水阀60。在超细精滤网4到入口隔离阀39的管道上,还连通有连接压缩空气气源的反吹管路,反吹管路上设置有反吹阀61。超细精滤网4设置在滤网筒体62中,其由滤网电机63驱动,可沿超细精滤网4的水平轴做180°翻转。

如图7所示,在接线盒56内,第一驱动线圈48、光敏电阻43、电流检测器64、和直流电源65串联构成回路,第一驱动线圈48上还并联有第一可调电阻66,通过调节第一可调电阻66的阻值可以调整第一驱动线圈48对光敏电阻43阻值变化的敏感度。第二驱动线圈52与第二可调电阻70、交流电源67串联连接,第二可调电阻70用于调节第二驱动线圈52对交流电源67幅值变化的敏感度,第二驱动线圈52中产生交流电流,从而在第二超磁致伸缩棒53周围产生不断变化的水平磁场,使得其不断反复伸长和缩短,推动压缩块55做往返运动;交流电源67为幅值可调的交流电源。控制器68接收电流检测器64检测到的电流值,并通过反比例调节器69换算成预设的电压值,并据此调节交流电源67的电压幅值,从而调节第二驱动线圈52的交流电源幅值,换言之,即是调节压缩块55的运动极限幅度。反比例调节器69的具体换算比例,可以根据具体的需要来认为设定。反比例的意思,是指当控制器68检测到的第一驱动线圈48电流值变大时,反比例调节器69会换算出一个变小的交流电压幅值。

超细精滤网4、光敏电阻43、第一驱动线圈48、第二驱动线圈52等部件构成了蒸汽物料回收装置,该蒸汽物料回收装置主要用于回收蒸汽中机械携带的物料,避免长时间运行中造成的大量物料损失,其工作原理为:发光二极管42向光敏电阻43发射特定波长的光波,当竖直下降管36中的凝结水含物料较多时,会变得浑浊,导致光敏电阻43接收到的光波变弱,其电阻变大,从而使得第一驱动线圈48的电流变小。第一驱动线圈48的电流变小后,一方面第一超磁致伸缩棒45的竖直磁场会变弱,导致第一超磁致伸缩棒45缩短,则阀体44上提,增大进入超细精滤网4的流量进行过滤;另一方面,控制器68接收到的电流检测器64的电流反馈变小后,通过反比例调节器70来控制调大加在第二驱动线圈52两端的电压辐值,从而使得第二驱动线圈52的交流电流辐值变大,即使得压缩块55的压缩行程最大值变大,增大进入竖直连接口41的流量,并加强进入竖直连接口41的凝结水的强制沉淀作用(压缩块55向竖直连接口41运动的过程中其左表面会集聚一定量的物料,压缩块将这些集中的物料推入竖直连接口41),提高过滤效果。当装置运行一段时间后,为了取出超细精滤网4中过滤的物料,关闭超细精滤网4的入口隔离阀39和出口隔离阀40,并打开放水阀60放尽存水后,启动滤网电机63将超细精滤网4反转180°,同时开启反吹阀61,打开排料阀60,将超细精滤网4的物料吹落到电加热干燥器5中,经过干燥的回收物料最后送到集料器26。该蒸汽物料回收装置能够根据凝结水的浑浊度,即含有物料的多少来自动调节过滤的流量,以及压缩块55的强制压缩效果,有很好的节能和回收效果,大大减少了物料的损失,同时利用超磁致材料来实现调节,调节速度快,灵敏度高;物料的反吹收集方便快捷,且易于实现自动化,通过电加热干燥统一回收到集料器26中。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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