基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机及其干燥方法与流程

本发明属于干燥机技术领域，特别是涉及一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机及其干燥方法。

背景技术：

随着国家对环保工作逐步重视，环保已经成为社会舆论中非常敏感的话题，尤其是对于能源型企业，环保压力越来越大，环保形势已经变得非常严峻。

近年来能源短缺、环境污染等问题己经严重制约了我国的经济社会发展。生物质能源作为一种可再生、可持续发展且对环境友好的能源，可以明显改善我们目前的窘境。生物质是指利用大气、水、土壤等通过光合作用而产生的各种有机体，包括植物、动物和微生物。据调查，我国理论生物质能源大约有50亿吨标准煤，达到了我国目前总能耗的4倍左右。生物质资源的种类很多，包括农作物秸秆、林业废弃物以及稻壳等等，生物质能的利用，不但缓解了我国能源短缺的问题，同时解决了农作物秸秆焚烧带来的环境污染问题。由于化石燃料的短缺及环境污染的日益严重，可再生能源尤其是生物质能的开发利用逐渐受到人们的重视。

但刚收获的生物质原料约含水60％，而对于大多数生物质气化系统而言，一般要求进入气化炉的原料含水量为10％-20％。原料过于潮湿可能阻塞送料设备，并且会降低最后产生燃气的热值。原料水分超过一定值时，系统温度波动极大，将难以正常运行。因此，对于不满足要求的原料，在气化之前，需要针对燃料量、燃料特性、热源等选择适合的干燥方法。

技术实现要素：

针对以上情况，本发明提供一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机，克服现有技术中的不足，通过向热风管道中加入高温热风，可以同时对第一输送通道和第二输送通道中的生物质原料进行加工，具有节约安装空间、加工效率高、结构简单和使用方便等优点。

本发明采用的技术方案是提供一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机，包括筒体、反向螺旋滚筒、热风管道、正向螺旋转轴、排气口、进气口、生物质原料进口、电机、干燥物料出口和检测装置，所述正向螺旋转轴的第一端通过联轴器与所述电机的输出轴连接，且其第二端通过轴承支撑于所述筒体的第一端面，所述反向螺旋滚筒、热风管道和正向螺旋转轴刚性连接构成一个整体，且所述热风管道与正向螺旋转轴、以及所述热风管道与反向螺旋滚筒之间分别构成第一输送通道和第二输送通道，所述排气口设于所述筒体的圆周方向，且位于所述筒体的第一端，所述进气口设于所述热风管道的第一端，且与所述热风管道连接，所述生物质原料进口设于所述筒体第二端面的第一端，且与所述第一输送通道连接，所述干燥物料出口设于所述筒体第二端面的第二端，且与所述第二输送通道连接；以及所述检测装置包括湿度检测探头和温度检测探头。

优选地，所述湿度检测探头和温度检测探头分别设于所述筒体内部。

优选地，所述控制系统包括控制界面和操作按钮，所述控制界面为显示屏，包括筒内物料湿度、筒内物料温度和电机转速。

优选地，所述热风管道为空心圆柱体。

优选地，所述反向螺旋滚筒的轴线与所述正向螺旋转轴的轴线重合。

优选地，所述反向螺旋滚筒的螺旋旋向与所述正向螺旋转轴的螺旋旋向相反。

本发明的另一方面，提供一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机的干燥方法，包括以下步骤：

s1、开启电源，使系统处于正常工作状态；

s2、设置控制程序和控制参数，并向热风管道中通入高温热风；

s3、按下操作按钮，启动电机；

s4、将生物质原料从生物质原料进口加入，湿度监测探头和温度检测探头分别监测筒体内生物质原料的温度和湿度，并将数据反馈至控制系统；

s5、控制系统根据采集的数据，调节电机转速以及高温热风的温度；

s6、反向螺旋滚筒将加工好的生物质原料从干燥物料出口送出。

本发明的特点和有益效果是：

1、本发明提供的一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机，通过向热风管道中加入高温热风，可以同时对第一输送通道和第二输送通道中的生物质原料进行加热干燥，提高了工作效率。

2、本发明提供的一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机，反向螺旋滚筒和正向螺旋转轴同轴旋转且旋向相反，可以同时对生物质原料进行输入和送出，具有节约安装空间、结构简单和使用方便等优点。

3、本发明提供的一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机，通过检测装置可以实时监测筒内生物质原料的湿度和温度，并将其反馈至控制系统，从而保证生物质原料受热均匀。

附图说明

图1为本发明基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机的整体结构剖视图；

图2为本发明基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机的反向螺旋滚筒结构示意图；

图3为本发明基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机的正向螺旋转轴结构示意图；以及

图4为本发明基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机的控制系统示意图；

主要附图标记：

筒体1；反向螺旋滚筒2；热风管道3；正向螺旋转轴4；排气口5；进气口6；生物质原料进口7；电机8；干燥物料出口9；检测装置10；湿度检测探头101；温度检测探头102，第一输送通道11；第二输送通道12；控制界面131；筒内物料湿度1311；筒内物料温度1312；电机转速1313；操作按钮132。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本发明提供一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机，如图1～3所示，包括筒体1、反向螺旋滚筒2、热风管道3、正向螺旋转轴4、排气口5、进气口6、生物质原料进口7、电机8、干燥物料出口9和检测装置10，正向螺旋转轴4的第一端通过联轴器与电机8的输出轴连接，且其第二端通过轴承支撑于筒体1的第一端面，反向螺旋滚筒2、热风管道3和正向螺旋转轴4刚性连接构成一个整体，且热风管道3与正向螺旋转轴4、以及热风管道3与反向螺旋滚筒2之间分别构成第一输送通道11和第二输送通道12，反向螺旋滚筒2的轴线与正向螺旋转轴4的轴线重合，且反向螺旋滚筒2的螺旋旋向与正向螺旋转轴4的螺旋旋向相反，排气口5设于筒体1的圆周方向，且位于筒体1的第一端，进气口6设于热风管道3的第一端，且与热风管道3连接，生物质原料进口7设于筒体1第二端面的第一端，且与第一输送通道11连接，干燥物料出口9设于筒体1第二端面的第二端，且与第二输送通道12连接；以及检测装置10包括湿度检测探头101和温度检测探头102，湿度检测探头101和温度检测探头102分别设于筒体1内部，用于实时检测筒体1内生物质原料的温度和湿度。

如图4所示，控制系统包括控制界面131和操作按钮132，控制界面131为显示屏，包括筒内物料湿度1311、筒内物料温度1312和电机转速1313。

本发明的另一方面，提供一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机的干燥方法，包括以下步骤：

s1、开启电源，使系统处于正常工作状态；

s2、设置控制程序和控制参数，并向热风管道3中通入高温热风；

s3、按下操作按钮132，启动电机8；

s4、将生物质原料从生物质原料进口7加入，湿度监测探头101和温度检测探头102分别监测筒体1内生物质原料的温度和湿度，并将数据反馈至控制系统；

s5、控制系统根据采集的数据，调节电机8转速以及高温热风的温度；

s6、反向螺旋滚筒2将加工好的生物质原料从干燥物料出口9送出。

本发明的具体操作步骤如下：

如图1～4所示，本发明的一种基于正向与反向螺旋的滚筒生物质干燥机，包括筒体1、反向螺旋滚筒2、热风管道3、正向螺旋转轴4、排气口5、进气口6、生物质原料进口7、电机8、干燥物料出口9和检测装置10，将正向螺旋转轴4的第一端通过联轴器与电机8的输出轴连接，且其第二端通过轴承支撑于筒体1的第一端面，反向螺旋滚筒2、热风管道3和正向螺旋转轴4刚性连接构成一个整体，且热风管道3与正向螺旋转轴4、以及热风管道3与反向螺旋滚筒2之间分别构成第一输送通道11和第二输送通道12，同时生物质原料进口7设于筒体1第二端面的第一端，且与第一输送通道11连接，干燥物料出口9设于筒体1第二端面的第二端，且与第二输送通道12连接。

具体操作过程中，首先开启电源，设置控制程序和控制参数，并向热风管道3中通入高温热风，启动电机8，将生物质原料通过生物质原料进口7投入第一输送通道11，电机8带动正向螺旋转轴4转动，从而将生物质原料输送至筒体1的内部，同时高温热风经过热风管道3进入第一输送通道11和第二输送通道12，在反向螺旋滚筒2和正向螺旋转轴4的匀速运转下，高温热风均匀分布到生物质原料表面，快速加工干燥生物质原料，而完成干燥后的低温热风将从排气口5排出。由于反向螺旋滚筒2的螺旋旋向与正向螺旋转轴4的螺旋旋向相反，输送至筒体1的内部的生物质原料则在反向螺旋滚筒2的作用下，进入第二输送通道12并通过干燥物料出口9输出。

通过湿度监测探头101和温度检测探头102实时检测筒体1内生物质原料的含水量和筒体1内的温度，并将检测的数据反馈到控制系统当中，通过控制系统自动计算并在控制界面131上显示筒内物料湿度1311、筒内物料温度1312、电机转速1313等数值，添加完成后，启动操作按钮132继续生物质原料的干燥加工，并时刻监测生物质原料的含水量以及筒体1内温度，使得生物质原料达到干燥的标准。

本发明的工作原理如下：

本发明通过电机8带动反向螺旋滚筒2与正向螺旋转轴4同轴旋转输送生物质原料，布置在反向螺旋滚筒2和正向螺旋转轴4圆周方向的螺旋叶片将生物质原料向前推送进而进行螺旋输送，同时使得生物质原料与螺旋叶片一起旋转的力是燃料颗粒自身重量和螺旋叶片的摩擦阻力。

反向螺旋滚筒2与正向螺旋转轴4同轴旋转，但其螺旋旋向相反，从而使得生物质原料的输送方向不同，同时热风管道3刚性布置于反向螺旋滚筒2和正向螺旋转轴4之间，保证高温热风通过热风管道3时可以同时对第一输送通道11和第二输送通道12中的生物质原料进行加热干燥，提高了工作效率。

以上所述是本申请的优选实施方式，不以此限定本发明的保护范围，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。