物料干燥装置及物料干燥处理方法与流程

1.本发明涉及物料干燥设备技术领域，特别涉及一种用于物料干燥处理的真空干燥装置及物料干燥处理方法。


背景技术：

2.真空干燥机通常用于物料的干燥操作，广泛应用于医药、化工、材料等领域，通过对物料加热使物料中的水分快速蒸发实现对物料的脱水干燥。真空干燥机在干燥处理时，通常是通过驱动搅拌桨的转动对干燥机中的物料进行翻转，以提高物料干燥效率，由于物料在干燥机中干燥处理时，物料处于一个相对封闭的空间内，如何实现对物料的充分搅拌以及对物料的排料操作，对干燥机的处理效果和处理效率有着重要的影响。


技术实现要素：

3.本发明针对现有真空干燥机在处理效果、处理效率上存在的上述问题，提供一种物料干燥装置及物料干燥处理方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
5.物料干燥装置，包括：
6.干燥壶，位于所述干燥壶侧壁的下端设置有出料口；
7.搅拌机构，所述搅拌机构设置在干燥壶内；所述搅拌机构包括沿竖直方向伸入到干燥壶内的搅拌轴和设置在搅拌轴上的至少一组搅拌桨组件，所述搅拌桨组件沿径向方向设置，另一端伸至干燥壶侧壁的位置；所述搅拌桨组件包括用于物料搅拌的搅拌桨叶和用于排料的排料桨叶，所述搅拌桨叶、排料桨叶均相对干燥壶底面倾斜设置，所述搅拌轴在顺时针或逆时针转动时，在同一转动方向下，所述搅拌桨叶与排料桨叶相对于干燥壶底面的倾斜方向相反，且同一搅拌桨组件中，所述搅拌桨叶与排料桨叶之间在上端端部相互重合；
8.驱动机构，所述驱动机构用于驱动搅拌机构在干燥壶内沿顺时针或逆时针转动。
9.作为对上述技术方案的进一步改进，所述排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角大于搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角。
10.作为对上述技术方案的进一步改进，所述搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角为30
°‑
40
°
，所述排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角为45
°‑
75
°
。
11.作为对上述技术方案的进一步改进，所述搅拌轴上设置有多组搅拌桨组件；
12.至少一组搅拌桨组件中，在其搅拌桨叶、排料桨叶上均设置有多个豁口，所述豁口设置在搅拌桨叶、排料桨叶上靠近干燥壶底面的一端，并沿搅拌桨叶、排料桨叶纵向方向间隔设置；
13.至少一组搅拌桨组件中，其搅拌桨叶和排料桨叶上不设置豁口。
14.作为对上述技术方案的进一步改进，未设置豁口的搅拌桨组件的横截面小于设置有豁口的搅拌桨组件的横截面。
15.作为对上述技术方案的进一步改进，在排料操作时，所述排料桨叶的作用面为从
内至外逐渐朝与转动方向相反的方向倾斜设置，使物料在排料桨叶的作用下能朝干燥壶侧壁方向运动。
16.作为对上述技术方案的进一步改进，在搅拌轴上位于搅拌桨组件所在位置、出料口所在位置设置有吹扫喷嘴。
17.作为对上述技术方案的进一步改进，在干燥壶外侧侧壁、干燥壶底部设置有加热组件；
18.所述加热组件为在干燥壶外侧侧壁、干燥壶底部盘绕设置的加热盘管，所述加热盘管横截面为半管结构。
19.作为对上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括正向电机、反向电机和离合器，所述正向电机与反向电机的驱动轴通过离合器连接，所述反向电机连接搅拌轴。
20.本发明还提供一种采用物料干燥装置的物料干燥处理方法，包括以下步骤：
21.驱动搅拌机构顺时针转动，搅拌机构的搅拌桨叶对物料进行搅拌；
22.干燥完成后，打开出料口，驱动搅拌机构逆时针转动，搅拌机构的排料桨叶将物料从出料口排出。
23.本发明所具有的有益效果：
24.1)本发明通过对装置中搅拌机构的搅拌桨组件结构进行改进，在一组搅拌桨组件中同时设置搅拌桨叶和排料桨叶，将搅拌桨叶与排料桨叶的倾斜方向反向设置，采用这种结构的搅拌机构，可实现在搅拌轴正向旋转时，搅拌桨组件中的搅拌桨叶与物料之间作用，实现对物料的搅拌，搅拌轴反向旋转时，搅拌桨组件中的排料桨叶与物料之间作用，实现对物料的快速排料处理，提高物料干燥的处理效果和处理效率。
25.2)本发明物料干燥装置采用在干燥壶外壁上设置半管截面的加热盘管，加热面积大，传热效率高，提高了物料的干燥效率，相比于夹套式加热方式，干燥壶整体结构具有更好的结构强度，能够很好地适用于大容量大体积的物料干燥装置。
26.3)本发明中通过在搅拌机构中同时设置搅拌桨叶和排料桨叶，在物料干燥处理时，通过控制搅拌机构正转、反转，可实现对物料的搅拌与快速排料操作，大大提高了物料干燥装置的干燥处理效率。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本发明物料干燥装置结构示意图。
29.图2为本发明物料干燥装置中加热盘管在干燥壶底部的布置结构示意图。
30.图3为本发明物料干燥装置中搅拌机构一种实施方式的结构俯视图。
31.图4为本发明搅拌机构中设置有豁口的搅拌桨组件在搅拌轴上的设置结构示意图。
32.图5为图4中搅拌桨组件在搅拌轴上设置结构局部示意图。
33.图6为本发明搅拌机构中未设置有豁口的搅拌桨组件在搅拌轴上的设置机构示意
图。
34.图7为图6中搅拌桨组件在搅拌轴上设置结构局部示意图。
35.图中：
36.100、搅拌机构，110、搅拌轴，121、设置有豁口的搅拌桨叶，122、设置有豁口的排料桨叶，123、未设置豁口的搅拌桨叶，124、未设置豁口的排料桨叶，125，豁口，126、桨叶板，127、刮板，128、连接板，129、刮壁板，130、桨叶座；
37.α1、设置有豁口的搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角；
38.β1、设置有豁口的排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角；
39.α2、未设置豁口的搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角；
40.β2、未设置豁口的排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角；
41.200、干燥壶，210、出料口；
42.300、吹扫喷嘴；
43.400、加热盘管；
44.510、正向电机，520、反向电机，530、离合器；
45.610、出料筒，620、出料口密封件，630、出料气缸。
具体实施方式
46.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
47.参照图1，本实施例中的物料干燥装置包括干燥壶200和设置在干燥壶内的搅拌机构100，将物料添加到干燥壶内，对干燥壶内的物料进行加热，加热干燥过程中通过搅拌机构对干燥壶内的物料进行翻动、翻转，以提高干燥装置的干燥效果和干燥效率，在干燥完成后通过搅拌机构将干燥壶内的物料排出，依次循环实现对物料的干燥操作。
48.在干燥壶200侧壁的下端设置有用于出料的出料口210，出料口210位置设置出料筒610，出料筒610内设置与出料口配合的出料口密封件620，出料筒610上设置出料气缸630，出料气缸630的气缸杆连接出料口密封件620，通过出料气缸控制出料口密封件动作，实现出料口的开启和封闭。
49.参照图1和2，在干燥壶200外侧侧壁和干燥壶底部均设置有加热组件，这里加热组件采用在干燥壶外侧侧壁和干燥壶底部盘绕设置的加热盘管400，加热盘管400截面为半管截面。在加热盘管内通入高温液体/导热油，对干燥壶内的物料进行干燥处理。加热盘管400采用半管截面结构，可增加盘管与干燥壶之间的加热面积，传热效率高。同时，相比于夹套式加热结构，在干燥壶外侧侧壁和干燥壶底部设置加热盘管400，能够改善干燥壶的整体受力，增加干燥壶的整体结构强度，使其能够很好地适用于大容量大体积的物料干燥装置。
50.参照图3、4和6，本实施例中的搅拌机构100包括沿竖直方向伸入到干燥壶内的搅拌轴110，在搅拌轴110上设置有搅拌桨组件，这里搅拌轴上搅拌桨组件的设置数量可以根据需要进行设置。
51.本实施例中作为一组搅拌桨组件，该组搅拌桨组件包括用于物料搅拌的搅拌桨叶121、123和用于排出物料的排料桨叶122、124；其中，搅拌桨叶121、123和排料桨叶122、124
均相对干燥壶底面倾斜设置，且当搅拌轴在顺时针或逆时针转动时，在同一转动方向下，搅拌桨叶121、123与排料桨叶122、124相对于干燥壶底面的倾斜方向相反，参照图4和6所示，搅拌桨叶121、123朝右侧倾斜，排料桨叶122、124朝左侧倾斜。
52.采用上述结构的搅拌机构，当搅拌轴顺时针转动时，搅拌桨组件中的搅拌桨叶在转动过程中与物料之间相互作用，对干燥壶内的物料进行搅拌，此时搅拌桨组件起到搅拌作用；当搅拌轴逆时针转动时，搅拌桨组件中的排料桨叶与物料之间相互作用，在排料桨叶的作用下将干燥壶内的物料排出干燥壶。
53.本实施例搅拌机构中同一组搅拌桨组件中的搅拌桨叶与排料桨叶之间在上端端部相互重合设置，使其组成的搅拌桨组件横截面呈三角形，或组成其它如梯形等横截面形式。采用上述结构形式，由于搅拌桨叶与排料桨叶之间相对设置形成一个整体式结构，该组搅拌桨组件中的搅拌桨叶与排料桨叶在搅拌操作时，排料桨叶不会对搅拌操作造成影响，同时在排料操作时，搅拌桨叶不会对排料操作造成影响，使其能够实现很好的搅拌与排料功能。
54.同时，搅拌桨组件采用搅拌桨叶与排料桨叶的组合结构，能够减小搅拌桨组件下部与干燥壶底面之间的直接接触面积，可防止物料进入到搅拌桨组件下部，避免搅拌操作对物料造成的影响或排料不彻底的问题。
55.由于搅拌桨叶、排料桨叶所要实现功能的不同，排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角β1、β2大于搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角α1、α2，以更好地实现其物料搅拌、排料的效果。为进一步优化搅拌机构中搅拌桨叶的搅拌效果以及排料桨叶的排料效果，对搅拌桨叶、排料桨叶相对干燥壶底的倾斜角度进行设置；具体地，搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角设置为30
°‑
40
°
，以使搅拌桨叶能够起到很好的搅拌效果；排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角设置为45
°‑
75
°
，以提高排料的效率。
56.作为另一种优选的结构形式，可以在搅拌轴上设置多组搅拌桨组件，以进一步增加搅拌桨的作用效果。以图3中所示的搅拌机构为例，在搅拌轴110上设置有三组搅拌桨组件，三组搅拌桨组件沿搅拌轴圆周方向均布设置。
57.在图3所示的三组搅拌桨组件中，各组搅拌桨组件中的搅拌桨叶121、123与排料桨叶122、124在结构上存在一定的区别。
58.具体地，其中两组搅拌桨组件的结构相同，在这两组搅拌桨组件中的搅拌桨叶121和排料桨叶122上设置有多个豁口125，豁口125设置在搅拌桨叶121、排料桨叶122上靠近干燥壶底面的一端，多个豁口125沿搅拌桨叶121、排料桨叶122纵向方向等间隔设置，使搅拌桨叶和排料桨叶形成具有多个齿的耙子，在搅拌过程中对物料进行均匀的搅动、翻抛，提高干燥速度，物料的干燥更加均匀。在该结构的搅拌桨组件中，搅拌桨叶121上设置的豁口125与排料桨叶122上设置的豁口125在径向方向上呈交错设置，即在同一圆周上搅拌桨叶上的豁口位置正好与该搅拌桨组件中排料桨叶上两豁口之间形成的耙齿位置相对应，以进一步改善搅拌机构的搅拌效果。
59.如图5，上述两组搅拌桨组件中搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角α1为35
°
，排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角β1为60
°
。
60.如图6，在另外一组搅拌桨组件中，搅拌桨叶123和排料桨叶124上不设置豁口，其搅拌桨叶与干燥壶底面之间的夹角α2为30
°
，其排料桨叶与干燥壶底面之间的夹角β2为
60
°
。该组未设置豁口的搅拌桨组件的横截面小于设置有豁口的搅拌桨组件的横截面，例如该组未设置豁口的搅拌桨组件横截面的高度要小于设置豁口的搅拌桨组件的横截面高度。这样在搅拌时由于该组搅拌桨组件横截面较小，搅拌时物料能够经搅拌桨叶从搅拌桨组件上方翻抛过去，实现对底层物料与上层物料之间的翻动。
61.在排料操作时，所述排料桨叶122、124的作用面为从内至外逐渐朝与转动方向相反的方向倾斜设置，即排料桨叶下端与其径向方向所在的竖直平面之间呈一定的夹角，此时排料桨叶的作用面在排料方向上向后倾斜设置，使物料在排料桨叶的作用下能朝外侧方向运动，从而能够实现快速排料操作。
62.设置豁口的搅拌桨组件中，其搅拌桨叶121和排料桨叶122由两部分组成，分别为桨叶板126和刮板127，所述刮板127连接在桨叶板上靠近干燥壶底面的一侧，刮板127采用聚四氟乙烯，与干燥壶底面形成柔性接触。
63.未设置豁口的搅拌桨组件中，其搅拌桨叶123和排料桨叶124均设置在一桨叶座130上，其搅拌桨叶123和排料桨叶124采用聚四氟乙烯，与干燥壶底面形成柔性接触。
64.作为对搅拌机构的进一步改进的方案，在搅拌轴110上设置有刮壁组件，刮壁组件包括设置在搅拌轴110上的连接板128和设置在连接板另一端的刮壁板129，刮壁板129设置在靠近干燥壶侧壁的位置，刮壁板129采用聚四氟乙烯，在搅拌或排料过程中刮掉粘附在侧壁上的物料。
65.为实现更好的排料效果，本实施例中在搅拌轴上位于搅拌桨组件所在位置以及在出料口所在位置分别设置有吹扫喷嘴300，吹扫喷嘴300的吹扫方向沿搅拌桨组件朝干燥壶侧壁方向设置。通过吹扫喷嘴对搅拌桨组件、出料口处粘附的物料进行吹扫，以实现对干燥壶内的物料进行彻底的清理。
66.参照图1，本实施例中驱动机构包括正向电机510、反向电机520和离合器530，正向电机510与反向电机520的驱动轴通过离合器连接，反向电机520连接搅拌轴110。离合器530可采用电磁离合器。在搅拌操作时，电磁离合器给电，正向电机的驱动轴与反向电机的驱动轴连接，启动正向电机，驱动搅拌机构顺时针转动，搅拌机构对干燥壶内的物料进行搅拌操作；在排料操作时，电磁离合器断电，正向电机的驱动轴与反向电机的驱动轴之间解除连接，启动反向电机，驱动搅拌机构逆时针转动，搅拌机构进行排料处理，将干燥壶内的物料排出。
67.基于上述的物料干燥装置，物料干燥处理方法及过程如下：
68.真空系统启动对干燥壶内抽真空，向加热盘管内通入导热油，将待干燥的物料加入到干燥壶内；
69.启动正向电机和离合器，驱动搅拌机构顺时针转动，搅拌机构的搅拌桨叶对物料进行搅拌；
70.干燥完成后，离合器断电，暂停通入导热油，通过气缸打开出料口；
71.启动反向电机，驱动搅拌机构逆时针转动，搅拌机构的排料桨叶将物料从出料口排出；
72.排料完成后，控制吹扫喷嘴对搅拌桨组件和出料口进行吹扫；
73.完成一次物料干燥操作，依次循环。
74.在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
75.此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
76.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
77.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。