三回程滚筒干燥设备的制作方法

本实用新型涉及一种干燥设备，更具体地说，它涉及一种三回程滚筒干燥设备。

背景技术：

珍珠岩、黑曜岩和松脂岩矿石经粉碎精选以后，制得的矿砂可以做无机膨化轻骨料的原料。但是在将矿砂进行加工之前，需要首先将矿砂进行一次干燥处理，干燥处理的目的就是将砂体表面付着的表面游离水，和部分砂体内部含有的结构水蒸发掉，以便于后续工段的膨化加工。干燥的另一个目的是除去砂子中含有的膨润土灰尘和细小砂粒，以减少后续加工产生中的结炉现象和热能损耗。

在传统矿砂干燥加工工艺中，基本都选择使用外加热单筒回转干燥炉进行干燥，热源燃料有天然气、煤气和原煤。如图1中所示的，即为使用外加热单筒回转炉进行干燥加工的传统工艺流程，这个工艺过程具有设备简单、流程短、便于手工操作等优点。

但是，其通过外部热源加热滚筒外壁，再由滚筒内壁与滚筒内部的矿砂发生热交换以对矿砂加热干燥的这种加热方式，存在热交换效率低、传热速度慢、加热不均匀等问题，最终使得能耗增加、导致干燥砂质量均一性差，还会给后续工段的生产带来一定的负担，并且影响最终膨化加工生产和轻骨料产品质量。因而，如何研发一种低能耗、干燥效率高且加工质量好的干燥设备是业内有待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种三回程滚筒干燥设备，其具有热交换效率高，干燥单位体积矿砂能耗低、干燥效率高且利于提高成品矿砂质量的优势。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种三回程滚筒干燥设备，包括干燥单元、用于向干燥单元内通入物料和热空气的进料单元、连接于干燥单元出料端的气固分离单元以及与气固分离单元的出气端连通的废气净化单元；其中，所述干燥单元包括同轴套设的内滚筒、中滚筒和外滚筒；所述外滚筒的一端与气固分离单元连通；所述内滚筒一端留有开口，另一端从外滚筒靠近进料单元的一端伸出并与进料单元连通；所述中滚筒套设于内滚筒外，且靠近气固分离单元的一端封闭靠近进料单元的一端留有开口；所述中滚筒的外侧壁与外滚筒的内侧壁之间通过若干根立柱固定连接；所述干燥单元还包括用于支撑外滚筒的安装架，以及用于驱动外滚筒在安装架上周向自转的驱动组件。

通过采用上述技术方案，至少具有如下优点：一、本实用新型的三回程滚筒干燥设备采用自保温内热方式加热干燥，高温空气直接与被加热干燥物接触发生热交换，极大提高了热交换效率，热利用效率在90%以上，比单通内热式回转干燥设备高出40%，比外热式回转干燥设备要高出60%以上。二、采用自保温内热方式加热干燥，矿砂随热空气在干燥单元内部沿“S”型路线流动，在提高热量交换效率的同时，增加了通过干燥单元内的气体总量，这些气体及时地将蒸发出来的水蒸气带出系统，提高了干燥效率和干燥速度，提升了干燥设备单位时间内的处理量。三、通过增加滚筒内部加热气体总量，和一定的人为控制还可以将原料中的灰尘和细小的砂体颗粒，于干燥成品矿砂在加热过程中进行分离并带出系统，进一步提高了成品矿砂的质量。

进一步地，所述驱动组件包括同轴套设在外滚筒的外圆周侧壁上的环形齿条和沿外滚筒的轴线方向设置于外滚筒下方的转轴；所述转轴上固定设置有与环形齿条啮合的传动齿轮、且转轴的末端连接有驱动电机。

通过采用上述技术方案，开启驱动电机带动转轴转动，进而通过传动齿轮和环形齿条的配合使得外滚筒转动。外滚筒转动时带动中滚筒同步转动，使得干燥单元内部的矿砂受热均匀，提升了热传导效率和干燥速度。

进一步地，所述进料单元包括进料箱、进料管和热风进管；所述热风进管和内滚筒同轴设置，且分别连通于进料箱相对的两侧壁；所述进料管连接于进料箱的顶壁；所述热风进管远离进料箱的一端设置有热风发生燃烧器。

通过采用上述技术方案，热风发生燃烧器加热产生的高温空气直接通入干燥单元内作为加热热源，热传导效率高、热能的有效利用率高，降低了处理单位体积矿砂的能耗。

进一步地，所述进料管的底端连接有位于进料箱内、且偏离进料管的轴线向干燥单元方向倾斜设置的下料管。

通过采用上述技术方案，经由下料管导入的矿砂能直接分散于高温热空气中，使得干燥过程中矿砂受热均匀，利于减少因矿砂彼此之间的碰撞造成矿砂破碎、生成粉尘，利于提升成品矿砂的质量。此外，倾斜设置的下料管使得矿砂不易因流动的高温空气造成矿砂在进料管内反向流动。

进一步地，所述进料管的顶端设置有进料斗。

通过采用上述技术方案，具有方便往干燥单元内投入矿砂的作用。

进一步地，所述气固分离单元包括与外滚筒的出料端连通的气固分离箱，所述气固分离箱的顶壁上开有含尘气体出口、底壁上连通有用于排出干燥矿砂的排料管。

通过采用上述技术方案，经过干燥单元干燥处理后的矿砂和高温气体进入气固分离箱后发生气固分离，干燥的矿砂经由排料管排出，含尘废气经由含尘气体出口排出。

进一步地，所述排料管向远离干燥单元方向倾斜设置。

通过采用上述技术方案，具有方便排出干燥的矿砂的作用。

进一步地，所述废气净化单元包括布袋除尘器和除尘引气风管，所述除尘引气风管一端连接于气固分离箱上的含尘气体出口处、另一端与布袋除尘器的进气端连接。

通过采用上述技术方案，含尘废气经由除尘引气风管进入布袋除尘器后，气体中的粉尘被去除，处理后的净化气体被放空。通过除尘引气风管将布袋除尘器与气固分离箱上的含尘气体出口连通，使得高温含尘气体在进入布袋除尘器前有一个预降温的过程，降低了布袋除尘器的热负荷。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的三回程滚筒干燥设备采用自保温内热方式加热干燥，高温空气直接与被加热干燥物接触发生热交换，极大提高了热交换效率，热利用效率在90%以上，比单通内热式回转干燥设备高出40%，比外热式回转干燥设备要高出60%以上；

2、采用自保温内热方式加热干燥，矿砂随热空气在干燥单元内部沿“S”型路线流动，在提高热量交换效率的同时，增加了通过干燥单元内的气体总量，这些气体及时地将蒸发出来的水蒸气带出系统，提高了干燥效率和干燥速度，提升了干燥设备单位时间内的矿砂处理量；

3、通过滚筒内部加热气体总量的增加，通过一定的人为控制还可以将原料中的灰尘和细小的砂体颗粒，与干燥成品矿砂在加热过程中进行分离并带出系统，进一步提高了成品矿砂的质量。

附图说明

图1为背景技术中传统矿砂干燥工艺流程图；

图2为实施例中三回程滚筒干燥设备的结构示意图；

图3为实施例中三回程滚筒干燥设备的剖视图；

图4为图2中A部分的放大图。

图中：1、进料箱；11、进料管；111、进料斗；112、下料管；12、热风进管；121、热风发生燃烧器；2、内滚筒；3、中滚筒；31、立柱；4、外滚筒；41、环形齿条；5、安装架；51、固定环；52、底座；6、驱动组件；61、转轴；611、传动齿轮；62、驱动电机；7、气固分离箱；71、含尘气体出口；72、排料管；8、除尘引气风管；9、布袋除尘器；91、净气出口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

一种三回程滚筒干燥设备，其包括依次连接的用于通入物料和热空气的进料单元、用于对物料进行干燥的干燥单元、用于对物料和热空气进行气固分离单元和用于对含尘废气进行净化的废气净化单元。

参照图2和图3，进料单元包括进料箱1、热风进管12和进料管11。热风进管12连通于进料箱1一侧的侧壁上，且热风进管12远离进料箱1的末端设置有热风发生燃烧室。通过热风发生燃烧室可以产生大量热空气，以为干燥设备提供加热热源。

参照图3，进料管11的顶端设置有进料斗111，增大了进料管11顶端的开口，具有方便待干燥物进入干燥设备的作用。为了使进入干燥设备内的待干燥物质能尽快分散于热空气中，进料管11的底端设置有倾斜的下料管112。下料管112向背离热风发生燃烧器121方向偏离进料管11的轴线设置，其底端的开口朝向干燥单元一侧。

参照图2和图3，干燥单元包括内滚筒2、中滚筒3、外滚筒4以及用于驱动外滚筒4周向自转的驱动组件6。内滚筒2呈中空的管状，其一端连接于进料箱1的侧壁，另一端留有开口。内滚筒2的轴向和热风进管12的轴向重合，且两者对称分布于进料箱1的两侧。待干燥物料经由进料单元进入内滚筒2后，随着热空气在内滚筒2内朝向其开口一端流动，以完成第一回程的干燥。

参照图3，内滚筒2外同轴套设有中空管状的中滚筒3，中滚筒3的内径大于内滚筒2的外径。中滚筒3远离进料箱1的一端为封闭端且呈圆锥状，另一端为开口端。在内滚筒2内完成第一回程干燥的待干燥物料随着热空气从内滚筒2的开口端进入中滚筒3内，随后朝向中滚筒3的开口端方向流动，此过程中完成第二回程的干燥。

参照图2和图3，中滚筒3外同轴套设有外滚筒4，外滚筒4的主体呈中空的圆柱状且内径大于中滚筒3的外径，两端为锥形部。内滚筒2从外滚筒4一端的锥形部处穿出。外滚筒4的另一端通过管路与气固分离单元连通。中滚筒3与外滚筒4之间相对固定设置，中滚筒3的外侧壁和外滚筒4的内侧壁之间设置有若干根立柱31。立柱31均沿中滚筒3的径向设置，在中滚筒3和外滚筒4之间形成支撑，使得中滚筒3可以随外滚筒4的转动而转动。外滚筒4通过安装架5安装设置，安装架5包括套设在外滚筒4上的固定环51和位于固定环51下方以用于支撑的底座52。本实施例中安装架5一共设置有两处，在驱动组件6的驱动下外滚筒4可以在固定环51内周向自转。

参照图2和图4，驱动组件6包括转轴61、环形齿条41、传动齿轮611和驱动电机62。转轴61沿外滚筒4的轴向设置于外滚筒4的下方，其一端插设在安装架5的底座52内，另一端贯穿另一底座52且末端连接有驱动电机62。驱动电机62通电后，可以驱动转轴61周向自转。环形齿条41共设置有两处，且均同轴套设于外滚筒4的外圆周侧壁。环形齿条41与外滚筒4的外圆周侧壁之间固定设置，转轴61上固定设置有两处传动齿轮611。两个传动齿轮611分别与相应的环形齿条41相啮合。

参照图2和图3，干燥时，驱动电机62带动转轴61和传动齿轮611转动，通过传动齿轮611和环形齿条41之间的啮合传动驱动外滚筒4周向自转，中滚筒3随着外滚筒4的自转而自转。在中滚筒3内完成第二回程干燥的待干燥物料随着热空气从中滚筒3的开口端进入外滚筒4，并在外滚筒4内朝向气固分离单元方向移动，此过程中完成第三回程干燥。

参照图2和图3，气固分离单元包括气固分离箱7，气固分离箱7通过管路与外滚筒4远离进料箱1的一端连通。气固分离箱7的底部倾斜设置有排料管72，以供干燥完成的物料排出；顶壁上开有含尘气体出口71，以供气固分离后含尘气体排出。

参照图2和图3，从气固分离箱7的含尘气体出口71排出的含尘废气需要经过废气净化单元的净化方可放空。废气净化单元包括布袋除尘器9和除尘引气风管8，布袋除尘器9通过除尘引气风管8与气固分离箱7的含尘气体出口71相连通。气固分离单元分离出的含尘废气，经由除尘引气风管8被导入布袋除尘器9，在布袋除尘器9内完成粉尘的沉淀净化，最终净化后空气经由布袋除尘器9上的净气出口91放空。

工作原理如下：

从进料管11顶端的进料斗111处添加待干燥物料；同时，通过热风发生燃烧器121产生热空气，在布袋除尘器9的引风系统的作用，热空气夹带着待干燥物料向干燥单元方向移动。物料进入干燥单元的内滚筒2后，在内滚筒2内与热空气充分接触，完成第一回程的干燥；随后，物料进入中滚筒3，完成第二回程干燥；最终，物料进入外滚筒4完成第三回程干燥。干燥期间，通过驱动电机62的驱动驱使转轴61和传动齿轮611转动，通过传动齿轮611与环形齿条41之间的啮合传动，驱动外滚筒4转动。转动的外滚筒4带动中滚筒3同步转动，具有增加物料受热均匀程度的作用。同时，物料在干燥单元内沿呈“S”型的路线移动，具有足够充分的时间用于与热空气发生热交换，以使得物料中的水份蒸发，完成干燥过程。由于本实用新型采用的热空气直接接触式加热方法，干燥过程中物料沿“S”型路线流动需要依次经历三个回程的干燥，同时干燥过程中辅以外滚筒4的转动以使得物料受热均匀，极大提高了传热效果、降低了干燥单位体积物料的能耗，提升了干燥效率，增加了单位时间内干燥处理的物料量，且对物料的干燥均匀、提高了成品物料的加工质量。

上述具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。