一种基于增材制造的物料干燥器

本发明涉及物料干燥领域与增材制造领域，具体地，涉及一种物料干燥装置。

背景技术：

在物料利用过程中，将其粉碎可以充分燃烧，这并不意味着生物质内的水分会消失，且粉末化的燃料反而在空气中容易的吸收水分，这样会影响物料燃烧及其利用，因此在燃烧前应该对物料进行干燥处理。传统方法将物料加热蒸发其中的水分，而且即使引入流化床也只是蒸发掉物料表面水分，无法将热空气与物料粉末充分混合，导致干燥不均匀，产生的干燥后也极其容易形成大块。

近些年增材制造技术逐渐成熟，也逐渐应用于模型铸件中，具有比其他流化床模型更快打印，更快出型的特点，铸造工艺逐渐成熟，应用范围更广，增材制造出的金属器件本身具有阶梯型，本发明可以充分利用该特点，该物料干燥器的内壁采用增材制造技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于增材制造的物料干燥器，该物料干燥器可以减少脱水时间，保证物料充分干燥且均匀，减少燃烧时的能量损耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于增材制造的物料干燥器，该干燥器为一个横式罐体，包含内外罐体，罐体包括进料口、出料口、进风口、出风口，进料口与内罐相连，出料口位于外罐底侧，进风口位于罐体左侧，出风口位于罐体上侧，为筒状结构。

优选地，所述有三个内罐体进风口，每一个进风口均安装一个风扇，进风口对应的外罐体为开环结构。

优选地，所述进料口为内罐体与外罐体相连筒装结构，位于进风口的内侧。

优选地，所述出料口位于内罐体壁三等分处，数量为三个，内罐体壁与外罐体壁以隔板相连，起支撑内罐体作用，外罐体壁的出料口径大于内罐体壁出料口径。

优选地，所述出风口位于内罐体三等分处，与出料口夹角为60°，为网状结构，排出空气，而阻断物料排出，出风口位于外罐体壁上侧，其中内壁上的出风口与外壁出风口处于同一竖直平面。

优选地，所述内罐体左侧为150°倾斜结构，中间为水平结构，右侧为60°倾斜结构，所述内罐体内壁有凸状结构，位于内壁三等分处，共三组，与内罐体平行。

优选地，所述内壁从进料口侧看是逆时针旋转状态，进风口中风扇是顺时针旋转状态。

优选地，所述内壁零件来源于增材制造，浇铸出的模型。具有阶梯特性，更易增强物料与热空气混合，且阶梯中间开有脱水孔，可以将干燥的水分甩出，进入外壁，流入盛水盘。

通过上述技术方案，本发明将热空气分三股旋转射入，内罐体带动内部空气场，形成充分扰动，热空气与物料充分混合，充分干燥，令物料快速且充分脱水，还保证在物料干燥系统的经济型大幅提高。

本发明其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步了解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

附图1是本实例提供的一种基于增材制造的物料干燥器的结构系统示意图。

附图2是本实例提供的一种基于增材制造的物料干燥器的主视图。

附图3是本实例提供的一种基于增材制造的物料干燥器的俯视图。

附图4是本实例提供的一种基于增材制造的物料干燥器的左视图。

附图5是本实例提供的一种基于增材制造的物料干燥器的内壁细节图。

图中：1、外罐体；2、内罐体；3、内罐体出料口；4、外罐体出料口；5、进料口；6、进风口；7、风扇；8、内壁出风口；9、外壁出风口；10、出水口；11、隔板；12、阶梯状凹槽；13、脱水孔；14、凸台；15、出风筒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未做相反说明的情况下，使用方位词如“上、下、顶、底”通常针对附图所示的方向而言或针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

根据附图1显示的一种基于增材制造的物料干燥器，该物料干燥器包含了外罐体（1）、内罐体（2），内外罐体以支架隔断（11）相连，进料口（5）和进风口（6）位于两个罐体左侧，进料口（5）位于中心位置，进风孔（6）位于进料口（5）周围，内罐体内部结构为阶梯筒状结构，内有三组凸台（14）增强带动罐体内部空气，形成强大的扰流，增强换热。

物料干燥器利用内罐体（2）顺时针旋转，通过内罐体内壁凸台（14）带动物料与热空气充分混合，增大物料与空气的接触面积，增强传热传质效率，内壁还为增材制造中的阶梯特性（12），每个阶梯高度15mm。

物料随着进料口（5）进入，此时在该进料口四周的进风口（6）也进入热空气，热空气随着大功率风扇（7）通过旋转射流进入内罐体（2），该热空气周围已形成雷诺数较大的湍流区，会搅散物料。

内罐体（2）旋转方向与风扇（7）相反，由于内罐体内表面有凸台（14）和阶梯状凹槽结构（12），既会增强扰动，又会与未搅拌开的物料进行摩擦，致使其粉碎。

内罐体内壁阶梯状结构中有脱水孔（13），由于内罐体高速旋转，会对水珠由于离心作用使其通过脱水孔甩至外筒壁（1），由于外筒壁固定不动，外加重力作用，水会经过出水孔（10）流出，在罐体外可进行收集。

经历上述步骤的物料由于离心力的作用通过内罐体（2）壁的出料口（3）到达外壁，但由于支架隔板（11）的阻挡只能在内外罐体壁之间，通过重力作用滑向外罐壁的出料口（4），进行收集，其中外壁的出料口（4）较内壁的出料口（3）大，方便出料。

由于内罐体是旋转的，所以与内壁进气孔对应的外壁处是空心的环状结构，方便进气，而进入内壁的热空气干燥物料后由内罐体右侧的三个内罐体出风口（8）流出至内罐体与外罐体之间的缝隙再经由外罐体右上方的出风筒（15）排出气体，值得注意的是内罐体出风口（8）设计成网状结构，可以阻断物料，但不可以阻断空气排出。

技术特征：

1.一种基于增材制造的物料干燥器，其特征在于：横式罐体包括内外罐体，外罐体（1）包括进料口（5）、出料口（4）、进风口（6）、出风口（9），进料口（5）与内罐（2）相连，出料口（4）位于外罐底侧，进风口（6）位于罐体左侧，出风筒（15）位于罐体上侧，为筒状结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的物料干燥器，其特征在于：有三个内罐体进风口（6），每一个进风口均安装一个风扇（7），进风口对应的外罐体（1）为开环结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的物料干燥器，其特征在于：进料口（5）为内罐体与外罐体相连筒装结构，位于进风口（6）的内侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的物料干燥器，其特征在于：出料口（3）位于内罐体壁三等分处，数量为三个，内罐体壁与外罐体壁以支架隔板（11）相连，起支撑内罐体作用，外罐体壁的出料口径大于内罐体壁出料口径。

5.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的物料干燥器，其特征在于：出风口（8）位于内罐体三等分处，与出料口夹角为60°，为网状结构，排出湿空气，而阻断物料排出，出风口位于外罐体壁上侧，其中内壁上的出风孔与外壁出风孔处于同一竖直平面。

6.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的物料干燥器，其特征在于：内罐体左侧为150°倾斜结构，中间为水平结构，右侧为60°倾斜结构，所述内罐体内壁有凸台结构（14），位于内壁三等分处，共三组，且与内壁的出料口（3）平行，方便物料经过凸台滑向出料口（3）。

7.根据权利要求6所述的罐体内壁，其特征在于：在工作时，从进料口（5）侧看内壁是逆时针旋转状态，进风口中风扇（7）是顺时针旋转状态，两者充分搅动热空气与物料混合。

8.根据权利要求6所述的罐体内壁，其特征在于：该内壁零件来源于增材制造技术，浇铸出的模型，具有阶梯特性，有凹槽结构，可增强扰动。

9.根据权利要求8所述的罐体内壁阶梯，其特征在于：每一个阶梯中均有脱水孔（13），保证在旋转的过程中将干燥的水甩出，水会集中落在外罐体底侧的出水口处（10）。

技术总结
本发明了一种基于增材制造的物料干燥器，该物料干燥器包括外罐体、阶梯状内罐体、风扇，物料通过进料口进入，首先被由风扇进入的旋转射流的热空气打散进行第一次干燥，经过与内罐体旋转产生的雷诺数较大的热空气进行第二次干燥，干燥后的水由于内罐体旋转产生的离心力经过脱水孔被分离，物料也有离心力作用从内罐体的出料口分离出来，由于重力作用，落在外罐体出料口，进行分离，冷空气经由内罐体右侧的网状出风口分离进入外罐体的出风筒。

技术研发人员：李九如;刘新;陈巨辉;许麒澳;陈兴儒;高浩铭
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2021.05.12
技术公布日：2021.07.23