一种空心桨叶式干燥机的制作方法
【专利摘要】本实用新型的空心桨叶式干燥机，包括壳体、空心轴、旋转接头和驱动装置，壳体的内部为存储待干燥物料的空腔，壳体上设置有加料口、出料口、热载气出口；空心轴上设置有空心桨叶，特征在于：壳体的外围设置有对物料进行预热或加热的三段夹套，热载气出口排出的气体通入热载气预热段夹套中，蒸汽加热段夹套中通入热交换流体，空心轴经旋转接头排出的蒸汽乏水、蒸汽加热段夹套排出的蒸汽乏水均通入蒸汽冷凝水预热段夹套中。本实用新型的干燥机，通过设置三段夹套，实现了对物料干燥过程中废热、废气所携带能量的回收利用，具有热效率高、能耗低、物料损失少等优点，降低了能耗，属于环境友好型设备。
【专利说明】
一种空心桨叶式干燥机
技术领域
[0001]本实用新型属于干燥设备技术领域，涉及一种可用于食品、化工、石化、染料、工业污泥、冶金行业的物料干燥用的空心桨叶式干燥机。本实用新型的干燥机在通入热媒流体介质如蒸汽、热水、导热油时可用于固体物料的加热干燥，又可用于低熔点固体物料的加热液化;在通入冷媒流体介质如冷水、冷冻盐水时可用于热固体物料的冷却。
【背景技术】
[0002]空心桨叶式干燥机是一种以热传导为主的卧式搅拌型连续干燥设备。因搅拌叶片形似船桨，故称桨叶干燥机，国外也称槽型干燥机或搅拌干燥机。
[0003]因设备干燥所需要的热量依靠热传导间接加热，因此干燥过程不需或只需少量气体以带走湿份。极大地减少了被气流带走的这部分热量损失，提高了热量利用率，是一种节能型干燥设备。空心桨叶干燥机广泛应用于石油化工、化工、冶金、食品、医药、农药等行业中粉状、粒状、滤饼状、浆液状物料的干燥，可对膏状、颗粒状、粉状、浆状物料间接加热或冷却，可完成干燥、冷却、加热、灭菌、反应、低温煅烧等单元操作。设备中特殊的楔型搅拌传热桨叶，具有较高的传热效率和传热面自清洁功能。
[0004]现有的使用蒸汽为热介质的空心桨叶干燥机，蒸汽乏水往往含有蒸汽，蒸汽乏水达100°C，白白排掉很浪费能源;从空心桨叶干燥机热载气出口出来的热载气以热气体形式白白排掉，浪费能源。
【发明内容】
[0005]本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可对蒸汽乏水中的热量进行进一步利用的空心桨叶式干燥机。
[0006]本实用新型的空心桨叶式干燥机，包括壳体、空心轴、旋转接头和驱使空心轴转动的驱动装置，壳体的内部为存储待干燥物料的空腔，壳体前端的上部、后端的下部分别设置有与其空腔相通的物料加料口、出料口，壳体的顶部设置有与其内部空腔相通的热载气出口，以排出物料加热产生的蒸汽;空心轴上均匀设置有与其内部空腔相通的空心桨叶，空心轴的两端均连接有旋转接头，以便向空心轴和空心桨叶中通入热交换流体，实现对物料的热传导加热或冷却；其特别之处在于:所述壳体的外围设置有对物料进行预热或加热的三段夹套，沿热交换流体在空心轴中的流动方向，三段夹套依次为热载气预热段夹套、蒸汽冷凝水预热段夹套和蒸汽加热段夹套，热载气出口排出的气体用于通入热载气预热段夹套中，蒸汽加热段夹套中通入热交换流体，空心轴经旋转接头排出的蒸汽乏水、蒸汽加热段夹套排出的蒸汽乏水均通入蒸汽冷凝水预热段夹套中，以实现热量的充分利用。
[0007]本实用新型的空心桨叶式干燥机，所述壳体的上表面设置有上盖壳夹套或者外盘管加热装置，上盖壳夹套或外盘管加热装置产生的蒸汽乏水也通入蒸汽冷凝水预热段夹套中。
[0008]本实用新型的空心桨叶式干燥机，所述驱动装置由电动机、链轮、传动链、减速机和联轴器组成，电动机的输出经传动链与链轮的配合驱使空心轴转动，减速机和联轴器设置于空心轴上;相邻空心轴通过齿轮啮合传动。
[0009]本实用新型的空心桨叶式干燥机，所述空心轴的两端开设有与旋转接头相通的热交换流体接口；旋转接头上设置有热交换流体管道，热交换流体管道与空心轴的连接处设置有耐高压材料制成的环状密封圈。
[0010]本实用新型的空心桨叶式干燥机，所述空心轴的数量为2个或4个，空心轴的数量为2个时，壳体的横截面为W形，空心轴的数量为4个时，壳体的横截面为双W形;相邻两空心轴上的空心桨叶间隔设置，空心桨叶为楔状空心半圆形，使得空心桨叶的两侧面成斜面，实现了对物料的热传导加热又可避免物料粘附于空心桨叶表面。
[0011]本实用新型的空心桨叶式干燥机，所述物料加料口连接有绞龙进料器，以控制进料速度；出料口面向物料加料口的一侧设置有挡板，以保证壳体中物料具有足够的高度，使得物料可与空心轴和空心桨叶的传热面充分接触，保证较佳的热传导效果;所述空心桨叶的底部设置有将底部的物料刮起的刮板，以防止产生死角。
[0012]本实用新型的空心桨叶式干燥机，所述热载气出口与热载气预热段夹套的进口之间通过具有保温层的管道相连通，热载气预热段夹套的出口连接有负压管道，负压管道的最低处安装有负压密闭缓冲接料罐或旁路阀门，使热载气预热段排出的带有物料的冷凝水与不凝气体进行气液分离，用以回收物料，减少物料损失。
[0013]本实用新型的空心桨叶式干燥机，所述负压管道通过引风机抽负压，热载气预热段夹套排出物质被抽出后送入粉尘湿捕器，以收集随热载气逸出的物料粉尘。
[0014]本实用新型的有益效果是:本实用新型的空心桨叶式干燥机，通过在壳体的外围设置热载气预热段夹套、蒸汽冷凝水预热段夹套、蒸汽加热段夹套，物料干燥产生的蒸汽乏水通入热载气预热段夹套中，用于对物料进行加热，实现了对热量的回收利用;蒸汽加热段夹套通入锅炉产生的蒸汽，其排出的蒸汽乏水、以及经空心轴和空心桨叶排出的蒸汽乏水再通入蒸汽冷凝水预热段夹套中，用于对物料进行加热，实现热量的回收利用；因此通过设置三段夹套，实现了对物料干燥过程中废热、废气所携带能量的回收利用，降低了能耗，属于环境友好型设备。
[0015]进一步地，通过采用2个或4个空心轴，相邻空心轴上的空心桨叶交错间隔分布，在空心轴转动的过程中实现了对物料的搅拌功能;且空心桨叶采用楔状空心半圆形，使得空心桨叶的两侧面为斜面，保证了物料与空心桨叶之间具有较大的接触面积，使其具有较佳的热传导效果，同时还避免了物料粘附于空心桨叶两侧的斜面上，具有自净功能。
[0016]本实用新型的空心桨叶式干燥机，处理物料范围广，既可处理热敏性物料，又可处理需要高温处理的物料，具有热效率高、能耗低、物料损失少等优点；本干燥机的整个干燥过程在密封负压状态下进行，不污染物料，不污染环境，属于环境友好型设备。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的空心桨叶式干燥机主视图的示意图；
[0018]图2为本实用新型的空心桨叶式干燥机左视图的示意图；
[0019]图3为本实用新型的空心桨叶式干燥机俯视图的示意图；
[0020]图4为图1中A-A向视图的不意图；
[0021]图5为图2中B-B向剖视图的示意图；
[0022]图6为图2中C-C向剖视图的示意图；
[0023]图7为本实用新型中空心桨叶的结构示意图；
[0024]图8为本实用新型中空心桨叶的剖视图。
[0025]图中:I壳体，2空心轴，3蒸汽进管，4冷凝水出口，5物料加料口，6热载气出口，7空心桨叶，8出料口，9端盖，10旋转接头，11热载气预热段夹套，12蒸汽冷凝水预热段夹套，13蒸汽加热段夹套，14上盖壳夹套，15热交换流体管道，16热交换流体接口，17热交换流体出口，18环状密封圈，19减速机，20联轴器，21热载气预热段热交换流体出口，22乏水预热段热交换流体出口。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0027]如图1、图2和图3所示，分别给出了本实用新型的空心桨叶式干燥机主视图、左视图和俯视图的示意图，所示的空心桨叶式干燥机由壳体1、空心轴2、蒸汽进管3、空心桨叶7、端盖9、旋转接头10、热载气预热段夹套11、蒸汽冷凝水预热段夹套12、蒸汽加热段夹套13以及驱动装置组成，所示壳体I的内部为用于存储待干燥物质的空腔，壳体I前端的上侧设置有与其内部空腔相通的物料加料口 5，物料加料口 5上方可连接绞龙进料器，实现均匀进料和进料速度的控制。后端的下侧设置有与其内部空腔相通的出料口 8，出料口 8面向物料加料口 5的一侧设置有挡板，以保证壳体I空腔中的物料具有较高的高度，使空心桨叶7的传热面被物料覆盖而充分发挥作用。壳体I的上端开设有与其内部空腔相通的热载气出口 6，热载气出口 6用于排出物料在受热过程中产生的高温蒸汽。
[0028]空心轴2位于壳体I的空腔中，其数量可为2个或4个，空心轴2的数量为2个时，壳体I的横截面为W形;空心轴2的数量为4个时，壳体I横截面为双W形，空心轴2设置于W形端面的空腔内。空心桨叶7均匀地设置于空心轴2上，空心桨叶7的内部空腔与空心轴2的内部空腔相通。空心轴的两端开设有热交换流体接口 16，热交换流体接口 16处连接有旋转接头10，一端的旋转接头10用于通入热交换流体(如锅炉产生的蒸汽)，热交换流体流经空心轴2和空心桨叶7与物料实现热交换后，通过另一端的旋转接头10流出。
[0029]热载气预热段夹套11、蒸汽冷凝水预热段夹套12、蒸汽加热段夹套13设置于壳体I的外围，并沿热交换流体在空心轴2的流动方向上依次分布，三段夹套之间互相隔断。热载气出口 6排出的蒸汽通入热载气预热段夹套11中，以实现对进入到壳体I中物料的加热；蒸汽加热段夹套13用于通入热交换流体(如锅炉产生的蒸汽)，用于实现对壳体I中物料的加热。经空心轴2和空心桨叶7排出的蒸汽乏水、蒸汽加热段夹套13排出的蒸汽乏水经疏水阀后输入至蒸汽冷凝水预热段夹套12中，实现对物料的预热，以实现对蒸汽乏水中剩余能量的重新利用。因此，通过设置由热载气预热段夹套11、蒸汽冷凝水预热段夹套12、蒸汽加热段夹套13组成的三段夹套，有效地实现了对物料受热产生的热载气、蒸汽乏水中剩余能量的回收利用，使其具有热效率高、能耗低、物料损失少的优点。
[0030]所示壳体I上还可设置有上盖壳夹套14或者外盘管加热装置，上壳体夹套14或外盘管加热装置产生的蒸汽乏水也通入至蒸汽冷凝水预热段夹套12中，以实现能量的回收利用。如图4所示，给出了图1中A-A向剖视图的示意图，所示的热载气预热段夹套11、蒸汽冷凝水预热段夹套12和蒸汽加热段夹套上均设置有各自的冷凝水出口4，即:热载气预热段夹套11的底部设置有热载气预热段热交换流体出口 21，蒸汽冷凝水预热段夹套12的底部设置有乏水预热段热交换流体出口 22，蒸汽加热段夹套13底端设置有有热交换流体出口 17，以排出蒸汽乏水。
[0031]驱动装置由电动机、链轮、传动链、减速机19和联轴器20组成，电动机的输出经传动链与链轮的配合驱使空心轴2转动，减速机和联轴器设置于空心轴上;相邻空心轴通过齿轮啮合传动。
[0032]如图5和图6所示，分别给出了B-B向、C-C向剖视图的示意图，所示的空心轴2的数量为两个，所示的空心桨叶7为楔状空心半圆形，并且在两空心轴2上交错分布，交错分布的空心桨叶7使得物料在壳体I的空腔中沿空心轴2的方向成"活塞流"运动，在空心轴2向区间内，使得物料的温度、湿度、混合度梯度十分均匀。通过空心桨叶7的转动，通过压缩、膨胀的交替进行，能使物料混和更加均匀。
[0033]如图7和图8所示，分别给出了空心桨叶的结构示意图和剖视图，空心桨叶7不仅实现了对物料的搅拌功能，同时又是传热面，使单位容积内传热面积增大，缩短了物料的干燥时间。由于空心桨叶7采用楔状空心半圆形，中空桨叶7的两侧面成斜面，因此当物料与斜面接触时，随着空心桨叶7的旋转，颗粒很快就从斜面滑开，使传热表面不断更新，强化了传热。空心桨叶7还具有自清洁功能，物料颗粒与空心桨叶7的斜面相对运动产生洗刷作用，能够洗刷掉楔形面上的附着物料，使空心桨叶7运转中一直保持着清洁的传热面。
[0034]每根空心轴2上的中空桨叶7成90°焊接，由于两根相邻的空心轴2上的中空桨叶7相互交错，且在中空桨叶7的底部设有刮板，以将沉积于壳底的物料刮起，防止产生死角。空心轴2和空心桨叶7换热表面可进行机械抛光，使接触物料部分表面光滑，防止物料结疤。
[0035]热载气出口6与热载气预热段夹套11的进口之间通过具有保温层的管道相连通，热载气预热段夹套的出口连接有负压管道，负压管道的最低处安装有负压密闭缓冲接料罐或旁路阀门，使热载气预热段排出的带有物料的冷凝水与不凝气体进行气液分离，用以回收物料，减少物料损失。负压管道通过引风机抽负压，热载气预热段夹套排出物质被抽出后送入粉尘湿捕器，以收集随热载气逸出的物料粉尘。粉尘湿捕器是一种水洗塔，经过用循环水喷淋的方法，有效地将那些夹在不凝气中排放出去的细小固体颗粒进行回收，该项措施不仅能够变废为宝，而且能有效地提高周围的空气质量，避免物料损失，避免对环境的污染。
[0036]本实用新型所述的空心桨叶干燥机，热交换流体的温度从-40°C到320°C，可以是水蒸气，也可以是液体型:如热水、导热油、冷冻盐水、冷水。传热介质为水蒸气、热水、导热油时可用于固体物料加热和干燥，或者低熔点固体液化;传热介质为冷冻盐水或冷水时可用于固体物料的冷却。本干燥机间接传导加热，没有携带空气带走热量，热量用来加热物料。热量损失仅为通过干燥机体外保温层向环境的散热。
[0037]本实用新型提出的空心桨叶干燥机，在负压状态下干燥，可提高干燥效率。同时，通过在空心轴的端部使用高压材料制成的环状密封圈密封18，提高了干燥机的密封性，保证干燥过程可以在负压状态下进行。
[0038]本实用新型所述的空心桨叶干燥机，本干燥机耗能低，对于浆状物料，其蒸发Ikg水分，仅需要耗费I.Ikg水蒸气;本干燥机单位有效容积内拥有较大的传热面，实现了蒸汽冷凝水所含热能的进一步利用和物料水分蒸发形成的热载气所含热能的利用，提高了热交换的效率，提高了热介质的热能利用率;本干燥机上盖有加热装置，防止物料水分冷凝后滴入物料而造成的物料结团和物料水分不均匀;本干燥机处理物料范围广，既可处理热敏性物料，又可处理需要高温处理的物料;本干燥机的整个干燥过程在密封负压状态下进行，不污染物料，不污染环境，属于环境友好型设备。
【主权项】
1.一种空心桨叶式干燥机，包括壳体(I)、空心轴(2)、旋转接头(10)和驱使空心轴转动的驱动装置，壳体的内部为存储待干燥物料的空腔，壳体前端的上部、后端的下部分别设置有与其空腔相通的物料加料口(5)、出料口(8)，壳体的顶部设置有与其内部空腔相通的热载气出口(6)，以排出物料加热产生的蒸汽;空心轴上均匀设置有与其内部空腔相通的空心桨叶(7)，空心轴的两端均连接有旋转接头;其特征在于:所述壳体(I)的外围设置有对物料进行预热或加热的三段夹套，沿热交换流体在空心轴中的流动方向，三段夹套依次为热载气预热段夹套(11)、蒸汽冷凝水预热段夹套(12)和蒸汽加热段夹套(13)，热载气出口(6)排出的气体用于通入热载气预热段夹套(11)中，蒸汽加热段夹套(13)中通入热交换流体，空心轴经旋转接头排出的蒸汽乏水、蒸汽加热段夹套(13)排出的蒸汽乏水均通入蒸汽冷凝水预热段夹套(12)中。2.根据权利要求1所述的空心桨叶式干燥机，其特征在于:所述壳体(I)的上表面设置有上盖壳夹套(14)或者外盘管加热装置，上盖壳夹套或外盘管加热装置产生的蒸汽乏水也通入蒸汽冷凝水预热段夹套(12)中。3.根据权利要求1或2所述的空心桨叶式干燥机，其特征在于:所述驱动装置由电动机、链轮、传动链、减速机(19)和联轴器(20)组成，电动机的输出经传动链与链轮的配合驱使空心轴(2)转动，减速机和联轴器设置于空心轴上;相邻空心轴通过齿轮啮合传动。4.根据权利要求1或2所述的空心桨叶式干燥机，其特征在于:所述空心轴(2)的两端开设有与旋转接头(10)相通的热交换流体接口(16);旋转接头(10)上设置有热交换流体管道(15)，热交换流体管道与空心轴的连接处设置有耐高压材料制成的环状密封圈(18)。5.根据权利要求1或2所述的空心桨叶式干燥机，其特征在于:所述空心轴(2)的数量为2个或4个，空心轴的数量为2个时，壳体(I)的横截面为W形，空心轴的数量为4个时，壳体的横截面为双W形;相邻两空心轴上的空心桨叶(7)间隔设置，空心桨叶为楔状空心半圆形，使得空心桨叶的两侧面成斜面。6.根据权利要求1或2所述的空心桨叶式干燥机，其特征在于:所述物料加料口(5)连接有绞龙进料器；出料口(8)面向物料加料口的一侧设置有挡板;所述空心桨叶的底部设置有将底部的物料刮起的刮板。7.根据权利要求1或2所述的空心桨叶式干燥机，其特征在于:所述热载气出口(6 )与热载气预热段夹套(11)的进口之间通过具有保温层的管道相连通，热载气预热段夹套的出口连接有负压管道，负压管道的最低处安装有负压密闭缓冲接料罐或旁路阀门。8.根据权利要求7所述的空心桨叶式干燥机，其特征在于:所述负压管道通过引风机抽负压，热载气预热段夹套排出物质被抽出后送入粉尘湿捕器。
【文档编号】F26B25/02GK205505619SQ201620174505
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】孙国庆, 李宏, 张卫民, 宋吉奎, 李涛, 陈桂元, 朱振峰
【申请人】宁夏格瑞精细化工有限公司