一种高效螺带真空干燥装置的制作方法

本实用新型涉及一种干燥装置，尤其涉及一种高效螺带真空干燥装置。

背景技术：

随着我国经济的逐步发展，干燥设备已经广泛应用于化工、医药、复合肥、有机肥、食品、染料、颜料、橡胶、建材等多种行业，适合固—固、固—液的物料混合。可对膏状、颗粒状、粉状、浆状物料、液体间接加热或冷却，可完成干燥、冷却、加热、灭菌、反应、单元操作。

目前，各行业期望所需的干燥设备向高品质、高效率、低能耗、运行维护简单、环保型的要求升级，而现行市场主流干燥设备不能或仅能部分满足以上市场需求，主要表现为以下几个方面：其一，干燥腔体均采用传统便于加工的圆筒型结构，充填率低，单位时间处理能力小，且搅拌时物料容易在上圆弧段粘连积料；其二，内部搅拌结构多为空心桨叶或靶式桨叶，其具有较大的传热面积易于导热，但物料不容易混合均匀或需要较长时间才能混合均匀，影响传热效率，同时，其卸料较慢且有残余；其三，腔体内部未采取有效防止器壁粘连物料的措施，致使设备干燥时物料在器壁形成“锅巴”，极大的降低了设备的传热效率、增加能耗，同时，处理带腐蚀性介质时物料粘连易造成器壁腐蚀损伤。其需要定期人工清理，耗工耗费，运行维护复杂。其四，大多干燥设备均未应用真空脱水技术，物料细胞内水分不易排出，致使干燥效率低，能耗高，同时，对含湿量较高的物料，大多先采用机械脱水后再进行干燥，其产生的废水需要二次处理，增加了处理成本和能源消耗。其五，现有的干燥设备不能够完成自动计量加料的操作。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高效螺带真空干燥装置，以解决上述现有技术的不足，能够克服现有干燥设备充填效率不高、干燥效率低、物料粘连器壁、维护复杂，并且能够实现自动计量加料操作，具有较强的实用性。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：

一种高效螺带真空干燥装置，包括：搅拌容器，所述搅拌容器中设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌叶片；加热系统，所述加热系统与所述搅拌容器相连接，用于所述搅拌容器加热；创新在于，该干燥装置还包括抽真空系统，所述抽真空系统与所述搅拌容器相连接；所述搅拌容器的纵截面呈U型，由内容器及外壳（构成，所述内容器与所述外壳之间形成第一夹空层；所述内容器自身还包含有第二夹空层，所述第二夹空层中填充有流动加热介质，所述流动加热介质循环流动于所述加热系统与所述第二夹空层之间。

优选地，所述搅拌轴沿轴线设有中空部，该中空部与所述加热系统相连。进一步地，所述中空部至少包括一个弯折通道，该弯折通道的两端构成供流动加热介质流动的进口及出口。更进一步地，所述弯折通道沿着搅拌轴轴线一直延伸到搅拌轴的端部，所述的进口及出口同时位于搅拌轴的一端。

优选地，所述搅拌叶片为双螺旋螺带结构，且该双螺旋螺带的内外、左右互为反螺旋。所述反螺旋即搅拌叶片呈正旋及反旋，通常以左手定则或右手定则判断。

优选地，所述搅拌叶片的整体外缘设有可拆卸钢刷。可拆卸钢刷可在搅拌时自带刮壁清理的功能，解决了传统干燥设备因内壁结“锅巴”而致使设备传热效率大幅度降低和带腐蚀性介质沾壁对器壁造成损伤的问题。

优选地，所述搅拌容器的下方还设有自动称重计量系统。能够实现对内容器内中物料的重量进行实时测量的效果，并将测量结果反馈至加料系统，从而实现能够在内容器内物料的量不足时，能够通过进料口实现自动化加料的操作。

优选地，所述第一夹空层中填充有保温介质形成保温层，用于整个搅拌容器的保温。

上述技术方案的优点在于：

1、依据本实用新型设有的搅拌容器，其中外壳对内容器起着支撑和间接保温的作用，而U型结构的内容器，其充填率较传统圆筒型高，单位时间处理能力大，且能避免圆筒型容器上圆弧段粘料积料的问题；其中为了防止过多的热量散失，在外壳和内容器之间设计了一层保温层，以减小过多的热量散失，从而达到节能的目的。

2、依据本实用新型设有的加热系统，为设备实施干燥操作提供热量输入，从而提高了干燥效率；其中，为了提高干燥效率，使用了燃油和燃气混合炉配循环导热油的间接加热方式，采用导热油的方式，使得在该设备进行干燥时，各个部分能够获得相对均匀的热量，从而能够有效的防止，干燥设备局部获得的热量过高，从而导致产生过分干燥的现象；或者干燥设备局部获得的热量过低，从而导致产生干燥不足的现象；同时为了提高干燥效率，在内容器内设计了加热夹套和中空搅拌轴加热的内外加热结构，从而能够适应各种工况的现场使用，且升温速度快、能耗低；

3、依据本实用新型设有的搅拌叶片，主要用于对物料的搅拌；为了在搅拌时能够使物料在内容器内对流循环、剪切渗混，完成物料在较短时间内快速均匀混合，提高传热效率，同时为了能够实现卸料块、无残余的优点，设计了一种螺带状结构的搅拌叶片，并且为了能够实现上述优点，又对螺带状搅拌叶片进行了双螺旋和内外、左右互为反螺旋的结构的设计；

4、依据本实用新型设有的抽真空系统，在真空环境下，物料细胞受负压，细胞壁较易破裂脱水，相较于传统干燥设备干燥效率高，能耗低；其次，相较于传统机械脱水方式，处理有环境影响的物料时真空脱水产物无需经过二次废水处理即可直接排放，极大的降低了后续处理成本和能源消耗；

5、本实用新型结构简单，能够克服现有干燥设备充填效率不高、干燥效率低、物料粘连器壁、维护复杂，并且能够实现自动计量加料操作，具有较强的实用性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构的主视图。

图2为搅拌容器的纵向剖面图。

图3为本实用新型结构的俯视图。

附图中的数字标记分别是：

1：支撑机构；1-1：底座；1-2：动力系统支撑台；1-3：加热系统端支撑台；2：动力系统；2-1：变频电机；2-2：减速机；3：加热系统；3-1：进油管；3-2：出油管；3-3：输油管；3-4：端支撑件；4：搅拌容器；

4-1：内容器；4-2：外壳；4-2-1：抽真空接口；4-3：进料口；4-3-1：进料盖；4-3-2：进料气缸；4-4：出料口；5：搅拌轴；6：搅拌叶片；6-1：可拆卸钢刷；7：抽真空系统；8：自动称重计量系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实用新型实施例公开的新型高效螺带真空干燥装置，以充填率高、快速均匀混合、出料快且无残余、快速干燥、带自洁功能且运行维护简单、能够实现自动计量加料、节约能源为目的。

如图1~3所示，本实施例公开了一种高效螺带真空干燥装置，主要由支撑机构1、动力系统2、加热系统3、搅拌容器4、搅拌轴5、搅拌叶片6、抽真空系统7以及自动称重计量系统8组成。所述的支撑机构1包括底座1-1，用于在其上安装搅拌容器4，请参见图1；所述底座1-1上表面左侧设有用于安装动力系统2的动力系统支撑台1-2，所述底座1-1上表面的右侧设有用于安装加热系统3的加热系统端支撑台1-3。

下述对本装置的各个机构\系统详细介绍。

所述动力系统2包括变频电机2-1，所述变频电机2-1与减速电机2-2相连，所述减速机2-2的下端固定于动力系统支撑台1-2上，而所述的搅拌轴5的一端装配在减速机2-2上，通过减速机2-2驱动搅拌轴5在搅拌容器4内转动以搅拌物料。

所述加热系统3包括进油管3-1、出油管3-2、输油管3-3以及端支撑件3-4，所述端支撑件3-4的下端固定于加热系统端支撑台1-3上，而搅拌轴5的另一端装配于端支撑件3-4上，而导热油被加热之后从进油管3-1进入输油管3-3中，在经过端支撑件3-4之后进入第二夹空层中和搅拌轴5的中空部中，然后在出油管3-2中流出，从而完成了对内容器4-1内搅拌料的循环加热。端支撑件3-4是否除了支撑作用外，还有将热媒\流动加热介质即导热油分流和回流的作用，导热油进入端支撑件3-4后一路进入内容器4-1中的第二夹空层中，一路进入搅拌轴5的中空部，第二夹空层及中空部中设有循环回路。导热油经循环回路中在端支撑件3-4汇流后由出油管3-2流出这里需说明的是，导热油加热通常采用燃油和燃气混合炉对导热油进行循环加热。

如附图2所述，所述搅拌容器4由内容器4-1和外壳4-2构成，所述的内容器4-1为U型结构，外壳4-2的形状同内容器4-1的形状。内容器4-2设计成U型结构其技术效果是充填率传统圆筒型高，单位时间处理能力大，且能避免圆筒型容器上圆弧段沾料积料的问题。内容器4-1与外壳4-2之间留有间隙，形成一个夹层，该夹层姑且定义为第一夹层，第一夹层中填充有保温介质进而进一步形成保温层，保温层的存在能够防止过多的热量散失，起着保温的作用，还能够一定程度上的节能。内容器4-1自身设有另一个空心的夹层，该夹层沿着内容器外表面设置，此夹层为了区分形成于内容器4-1与外壳4-2之间的第一夹层，定义为第二夹层，第二夹层是一个空心层，第二夹层中填充有热媒，即上述所述的导热油，第二夹层与端支撑件3-4相同，用于热媒的循环时的进入及回流。

此外，然为了方便加入或者放出搅拌料，在外壳4-2的上端设置有进料口4-3，在外壳4-2的下端设置着出料口4-4，所述的进料口4-3的上端设置有进料盖4-3-1，在进料盖4-3-1的两侧设置着两个进料气缸4-3-2，从而能够自动实现进料盖4-3-1的启闭，所述的两个进料气缸4-3-2的下端是固定在外壳4-2的上端的。

搅拌轴5沿着其轴向设有一个中空部，也即是搅拌轴5是一个中空轴。所述的中空部与端支撑件3-4相通，热媒在端支撑件3-4中分流到中空部中并最后又回流到支撑件3-4中最后经出油管3-2流出。

在一个具体的实施中，所述中空部包含一个U型的弯折通道，该弯折通道的两端构成供流动加热介质（热媒）流动的进口及出口；由前述可知，进口和出口位于端支撑件3-4内部，供热媒的进入及回流。当然，为了更好的达到传热的效果，所述弯折通道也可以是多个，多个弯折通道应当保持相互独立且均匀设置在搅拌轴5内部。此外，弯折通道的形状也并不一定限制为U型形状。

搅拌叶片6为双螺旋螺带结构，参见图1，且该双螺旋螺带的内外、左右互为反螺旋。搅拌轴5在带动搅拌叶片6发生旋转时能够对搅拌料在内容器4-1内对流循环、剪切渗混，完成物料在较短时间内快速均匀混合，提高传热效率，且双螺旋设计具有卸料块、无残余等优点。

在一个具体的实施例中，所述搅拌轴5上的搅拌叶片6的内外、左右互为反螺旋，为了能够防止在内容器4-1的内壁上结“锅巴”，因而在搅拌叶片6的外缘处设置了相应的可拆卸钢刷6-1，在搅拌轴5搅拌时不断地清除热面上的物料，从而解决了传统干燥设备因加热夹套的内壁上结“锅巴”致使设备的传热效率大幅降低的难题，同时防止了带腐蚀性介质沾壁对器壁的损伤，也无须如传统设备需要定期人工清理，在检修时方便将钢刷拆卸下来，从而达到运行维护简单的技术效果。

抽真空系统7与内容器4-1相连通，具体地，外壳4-2的上端设置有抽真空接口4-2-1，而抽真空系统7密封的接在抽真空接口4-2-1上。抽真空系统7使得内容器4-1近似处在真空环境下，真空环境下的搅拌料细胞受到负压，细胞壁较容易破裂脱水，相较于传统干燥设备干燥效率高以及能耗低；其次，相较于传统机械脱水方式，处理有环境影响的物料时真空脱水产物无需经过二次废水处理即可直接排放，极大的降低了后续处理成本和能源消耗；

自动称重计量系统8设置在搅拌容器4的下方成能够实现对内容器4-1内中物料的重量进行实时测量的效果，并将测量结果反馈至加料系统，从而实现能够在内容器4-1内物料的量不足时，能够通过进料口实现自动化加料的操作.

本实用新型的工作原理是：

一、启动进料气缸4-3-2，使得进料盖4-3-1开启，通过进料口4-3向内容器4-1中加入待干燥的物料，由自动称重计量系统8检测确定物料加入重量；当自动称重计量系统8将采集的内容器4-1内的物料的重量信号传输至控制器，采集的重量信号值等于控制器内预定的加料重量值时，控制器发出封闭进料口的指令，即进料气缸的推杆回缩封闭进料口。可以理解的是，在其他实施例中，也可以由操作人员查看自动称重计量系统测量的重量值，手动开启或关闭进料口，完成准确加料

二、待加料完毕后，启动进料气缸4-3-2封闭进料口4-3；

三、启动抽真空系统7对内容器4-1实施抽真空操作；

四、待抽真空完毕后，加热系统3中的导热油经进油管3-1进入中空的搅拌轴5和内容器4-1内的第二夹层中，物料能够内外同时受热，而导热油将不断地从出油管3-2中流入燃油和燃气混合炉中待导热油升高至需要的温度后，继续从进油管3-1中回流至中空的搅拌轴5和第二夹层中对搅拌料实施加热；

五、启动变频电机2-1，使得减速机2-2带动搅拌轴5，使得搅拌叶片6开始对内容器4-1内的搅拌料实施搅拌，在搅拌的过程中由于从物料中分离的水分被加热成为水蒸汽从抽真空系统7中溢出，搅拌料不断地被干燥，搅拌料中的水分消失之后整个内容器4-1内的物料的重量下降，而此时自动称重计量系统8得知搅拌料的减少后，开始向内容器4-1内加入新的搅拌料，并且随着内容器4-1内物料水分的减少，变频电机2-1能够有效的控制搅拌轴5的旋转速度，从而使得搅拌轴5一直保持着一个恒定的速度对内容器4-1内的物料进行搅拌，最终达到了降低能源消耗的目的；

六、待内容器4-1内的被干燥的物料的量达到一定值后，开启出料口4-4将干燥完成后的物料卸出。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。