粉體物料干燥冷卻一體化裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種粉體物料干燥冷卻一體化設備，是為解決粉體物料干燥和冷卻分別在不同設備中完成帶來較高的能耗、設備的占地面積較大而設計的。該設備是一種立式結構，由上而下依次為進料箱、干燥箱、冷卻箱以及出料箱。進料箱頂部設置有進料口，干燥箱上有加熱流體進口管和加熱流體出口管以及橫流空氣進口管與橫流空氣出口管以及有加熱流體流通的干燥箱換熱板片，冷卻箱上有冷卻水進水管和冷卻水出水管以及有冷卻水流通的冷卻箱換熱板片，出料箱有出料口，本發明可以實現粉體物料在換熱板片內的干燥及冷卻需求，具有較小的占地面積，較高的換熱效率。
【專利說明】粉體物料干燥冷卻一體化裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及粉體物料的干燥及冷卻裝置，尤其涉及一種粉體物料的干燥冷卻一體化裝置，屬于節能環保【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在工業生產中，粉體物料作為一種重要的原料或者產品，在入庫包裝前往往需要對其進行干燥或冷卻處理，干燥是為了除去粉體物料中含有的微量水分，冷卻是為了確保粉體物料在包裝時具有足夠低的溫度，以免發生物料的吸濕、結塊和粉化現象。
[0003]在粉體物料的干燥、冷卻過程中，一般是物料先經干燥設備干燥除水后，再進入冷卻工段進行冷卻處理，干燥和冷卻分別在不同的設備中完成，因此不但帶來較高的能耗，而且設備的占地面積較大，投資成本也相應增加；目前市場上常用的固體物料干燥設備主要是干燥機，干燥機不但占地面積大，且對于能源的利用率很低；粉體流冷卻器作為一種新型的粉粒冷卻設備，具有換熱效率高、能耗低以及占地面積小等優點，但其不具備干燥的功能。因此尋求一種同時具備干燥和冷卻功能、且占地面積小、能源利用率高的粉體物料換熱裝置具有重要的意義。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是提供一種粉體物料的干燥冷卻一體化設備，該設備能夠實現在一臺設備中粉體物料的干燥及冷卻需求，可保證物料含水率、排出溫度符合要求，并且能夠實現高效節能。
[0005]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]本發明涉及一種粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:設備呈立式結構，包括由上而下設置的進料箱、干燥箱、冷卻箱和出料箱；
[0007]所述進料箱設置有進料口 ；所述出料箱設置有出料口 ；
[0008]所述干燥箱上設置有加熱流體進口總管和加熱流體出口總管，以及有加熱流體流通的干燥箱換熱板片；
[0009]所述干燥箱上還設置有橫流空氣進口總管和橫流空氣出口總管；
[0010]所述冷卻箱上設置有冷卻水進口總管和冷卻水出口總管，以及有冷卻水流通的冷卻箱換熱板片。
[0011]進一步的技術方案是，所述干燥箱設置有多個間隔排列的所述干燥箱換熱板片，所述干燥箱換熱板片為波面板結構且每個所述干燥箱換熱板片均連接有加熱流體進口管以及加熱流體出口管；所述加熱流體進口管與所述加熱流體進口總管相連，所述加熱流體出口管與所述加熱流體出口總管相連。
[0012]進一步的技術方案是，所述干燥箱還包含與所述橫流空氣進口總管相連通的橫流空氣進口穩壓室和與所述橫流空氣出口總管相連通的橫流空氣出口穩壓室。
[0013]進一步的技術方案是，所述冷卻箱設置有多個間隔排列的所述冷卻箱換熱板片，所述冷卻箱換熱板片為波面板結構且連接有冷卻水進口管以及冷卻水出口管；所述冷卻水進口管與所述冷卻水進口總管相連，所述冷卻水出口管與所述冷卻水出口總管相連。
[0014]進一步的技術方案是，所述進料箱的頂部設置有料位計；所述出料箱設置有振動電機；所述振動電機與所述料位計通過電控裝置相連。
[0015]進一步的技術方案是，所述橫流空氣進口穩壓室和所述橫流空氣出口穩壓室均有一對相對放置的垂直于所述干燥箱換熱板片表面的空氣透風側。
[0016]優選的，所述空氣透風側可由相對于水平方向傾斜的百葉窗，或者很多間隔排列的其它長組件結構組成，且長組件可以是多孔材料、金屬篩網以及其它方便氣流均勻通過的結構。
[0017]優選的，所述干燥箱換熱板片與所述冷卻箱換熱板片錯開布置。
[0018]進一步的技術方案是，所述出料箱分為上箱體和下箱體，兩箱體之間通過軟連接相連，外側輔以鉸鏈連接；所述出料箱下箱體通過螺栓連接出料斗，所述出料斗底部是所述出料口。
[0019]優選的，所述干燥箱加熱流體采用水蒸汽時，從所述干燥箱流出的蒸汽冷凝水，其高溫段用來預熱干空氣，得到所述干燥箱需要的橫流空氣；低溫段經系統循環水冷卻，得到所述冷卻箱用的冷卻水。
[0020]優選的，所述干燥箱的加熱流體采用導熱油或其他熱源時，則從干燥箱流出的加熱流體，主要用來預熱干空氣，以得到所述干燥箱需要的橫流空氣。
[0021]本發明的有益效果為:
[0022](I)干燥和冷卻的過程均為間接換熱，即加熱流體和冷卻流體不與粉體物料直接接觸，避免了物料與空氣接觸產生的二次污染；
[0023](2)在干燥和冷卻過程中，只需要振動電機就能夠使粉體物料在設備內以整體流的形式通過換熱面；而不需要大功率的風機將物料吹動，以形成流態化；與傳統的粉體干燥和冷卻設備相比，能耗非常低；
[0024](3)在一臺設備中實現了粉體物料的干燥與冷卻兩種功能；并且干燥裝置和冷卻裝置采用上下布置的立式結構，不但可以充分利用垂直空間，而且使得平面占地面積較傳統的分設備更小；
[0025](4)干燥箱換熱板片和冷卻箱換熱板片均采用波面板結構，增加了粉體物料與換熱板片的接觸面積，使得干燥和冷卻效果更好，增加了能源的利用；
[0026](5)通有加熱流體的干燥箱換熱板片使與之間接接觸的粉體物料內部含有的水分蒸發出來，水分被橫流空氣帶到箱體外，達到干燥的目的；通有冷卻水的冷卻箱換熱板片對粉體物料進行間接冷卻；
[0027](6)振動電機的振動使完成干燥和冷卻的粉體物料充分流出出料口，避免發生堵塞影響設備的工作效率。料位計用來計量進料箱的物料，保證進料速度適宜；
[0028](7)冷卻箱中的換熱板片與干燥箱中的換熱板片盡量錯開布置，以利于物料的均勻分布；
[0029](8)干燥箱和冷卻箱之間建立了合理的熱聯合，使得熱流體的余熱得到了充分的利用，整體上起到了節能降耗的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為設備結構示意簡圖。
[0031]圖2為干燥箱內部結構示意簡圖。
[0032]圖3為干燥箱內換熱板片與空氣穩壓室裝配示意圖。
[0033]圖4為冷卻箱內部結構示意簡圖。
[0034]圖5為設備原理圖視圖。
[0035]其中:1_進料箱；2_干燥器；3_冷卻箱；4_出料箱；5_出料斗；6_進料口 ；7-料位計；8_檢查口 ；9_振動電機；10-加熱流體進口總管；11-加熱流體出口總管；12-橫流空氣進口總管；13-橫流空氣出口總管；14_干燥箱換熱板片；15_加熱流體進口管；16_加熱流體出口管；17-橫流空氣進口穩壓室；18-橫流空氣出口穩壓室；19_空氣透風側；20_冷卻水進口總管進口 ；21_冷卻水出口總管；22_冷卻箱換熱板片；23_冷卻水進口管；24_冷卻水出口管；25-吹掃口 ；26_撓性接頭；27-出料口 ；28_百葉窗結構。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0037]該技術方案中，所述的“橫流空氣”指的是以與待干燥物料流動相垂直的方向穿過物料的熱空氣，其不具有與物料相同的流動方向。
[0038]由圖1所示，在本實施方案中，本發明所描述的是一種粉體物料的干燥冷卻設備，所述的設備呈立式結構，包含筒形外殼，所述外殼由上到下依次為進料箱1、干燥箱2、冷卻箱3以及出料箱4。
[0039]由圖1所示，所述進料箱I頂部設置有進料口 6，進料口內設置有進料管道，粉體物料可通過該進料管道以溜管或其它輸送方式進入到進料箱I中；所述進料箱I頂部還設置有料位計7與檢查口 8 ;所述料位計與振動電機9通過電控裝置相連接。
[0040]所述進料箱I下部為干燥箱2，用來除去物料中的水分，以干燥粉體物料。所述干燥箱2的一側設置有加熱流體(如過熱蒸汽)的進口總管10和冷凝后加熱流體(如冷凝水)的出口總管11，以及橫流空氣入口總管12和橫流空氣出口總管13 ;所述干燥箱2中設置有波面板結構的換熱板片14，每個換熱板片14上均設置有一個加熱流體的進口管15和一個加熱流體的出口管16 ;所述干燥箱中的進口穩壓室17與出口穩壓室18均有一副相對的，且垂直于換熱板片14的空氣透風側，空氣透風側19是由相對于水平方向傾斜的橫向百葉窗28組成，或者由很多間隔排列的長組件構成，長組件可以是多孔材料，金屬篩網或其他方便氣流均勻通過的結構。橫流空氣是對向穿過換熱板片14，橫流空氣與加熱流體之間是互相獨立的,如圖2和圖3所示。
[0041]所述干燥箱2下部連接的是物料冷卻箱3，目的是將干燥后的粉體物料冷卻至較低的溫度，以便進行包裝保存。所述冷卻箱3上設置有冷卻水進水總管20和冷卻水出水總管21，所述冷卻箱中設置有換熱板片22，每個換熱板片22上均設置有與冷卻水進水總管20相連接的冷卻水進口 23和與冷卻水出水總管21相連接的冷卻水出口 24，如圖4所示。所述冷卻箱上還設置有吹掃口 25，以方便對冷卻箱內物料進行吹掃。
[0042]如圖5所示，干燥箱2與冷卻箱3之間存在熱聯合利用:當干燥箱2中的加熱流體采用水蒸汽時，由干燥箱2加熱流體出口管11流出的冷凝產物，即冷凝水，其溫度較高，可利用其高溫段來預熱干空氣，以得到干燥箱2需要的橫流空氣；其低溫段可通過與系統循環水進行熱交換，得到冷卻箱3需要的冷卻水(冷凝水)。
[0043]所述冷卻箱3下部連接的是出料箱4，所述出料箱4通過撓性接頭26連接槽鋼，并通過槽鋼連接出料斗5 ;所述出料斗5底部設置有出料口 27 ;所述槽鋼上設置有振動電機9，該振動電機9與進料箱I中的料位計7通過電控裝置相連接。
[0044]在實際工業應用中，當設備處于工作狀態時，加熱流體流經干燥箱中的換熱板片內，冷卻水流經冷卻箱中的換熱板片內；橫流空氣由干燥箱中的進口穩壓室流入，經過進口穩壓室透風側吹向干燥箱換熱板片之間的物料，隨后進入橫流空氣出口穩壓室，并由該穩壓室出口流出。
[0045]粉體物料由該設備上部的物料進口 6進入到進料箱I中，由進料箱I進入到干燥箱2中。在干燥箱2中，加熱流體(過熱蒸汽)通過加熱流體入口總管10傳輸到每個換熱板片14上的加熱流體進口 15，加熱流體在換熱板片14內流動，粉體物料在換熱板片14之間以重力的作用流動，加熱流體與粉體物料間接接觸，并將后者加熱至一定溫度，使其內部含有的水分蒸發出來，然后由入口穩壓室17內的橫流空氣(熱空氣)對粉體物料進行吹掃，使物料中的濕氣隨熱空氣吹掃流入出口穩壓室18，如此，從干燥箱2出來的粉體物料便具有較高的溫度以及符合要求的含水量。
[0046]由干燥箱2出來的粉體物料進入到冷卻箱3中，在冷卻箱3中，冷卻水由冷卻水進水總管20引入,然后通過每個換熱板片22上的冷卻水進口 23流入換熱板片22內，與換熱板片22間的粉體物料進行間接接觸，熱交換后由換熱板片22上的冷卻水出口 24流出，經冷卻水出口總管21排出系統。為使物料在冷卻箱中被充分冷卻，物料經冷卻箱3進入出料箱4后會在出料板上逐漸堆積成一定高度直至料位計7觸發振動電機9，帶動出料箱4下箱體震動，使得物料從出料板間隙流入出料斗5并由粉體出料口 27流出系統，進而進入后續包裝工序。
【權利要求】
1.一種粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:設備呈立式結構，包括由上而下設置的進料箱、干燥箱、冷卻箱和出料箱； 所述進料箱設置有進料口 ；所述出料箱設置有出料口 ； 所述干燥箱上設置有加熱流體進口總管和加熱流體出口總管，以及有加熱流體流通的干燥箱換熱板片； 所述干燥箱上還設置有橫流空氣進口總管和橫流空氣出口總管； 所述冷卻箱上設置有冷卻水進口總管和冷卻水出口總管，以及有冷卻水流通的冷卻箱換熱板片。
2.根據權利要求1所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述干燥箱設置有多個間隔排列的所述干燥箱換熱板片，所述干燥箱換熱板片為波面板結構，且每個所述干燥箱換熱板片均連接有加熱流體進口管以及加熱流體出口管；所述加熱流體進口管與所述加熱流體進口總管相連，所述加熱流體出口管與所述加熱流體出口總管相連。
3.根據權利要求2所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述干燥箱還包含與所述橫流空氣進口總管相連通的橫流空氣進口穩壓室和與所述橫流空氣出口總管相連通的橫流空氣出口穩壓室。
4.根據權利要求1所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述冷卻箱設置有多個間隔排列的所述冷卻箱換熱板片，所述冷卻箱換熱板片為波面板結構，且連接有冷卻水進口管以及冷卻水出口管；所述冷卻水進口管與所述冷卻水進口總管相連，所述冷卻水出口管與所述冷卻水出口總管相連。
5.根據權利要求1所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述進料箱設置有料位計；所述出料箱設置有振動電機；所述振動電機與所述料位計通過電控裝置相連。
6.根據權利要求3所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述橫流空氣進口穩壓室和所述橫流空氣出口穩壓室均有一對相對放置的垂直于所述干燥箱換熱板片表面的空氣透風側。
7.根據權利要求6所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述空氣透風側可由相對于水平方向傾斜的百葉窗，或者很多間隔排列的其它長組件結構組成，且長組件可以是多孔材料、金屬篩網以及其它方便氣流均勻通過的結構。
8.根據權利要求1所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述干燥箱換熱板片與所述冷卻箱換熱板片錯開布置。
9.根據權利要求1所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述出料箱分為上箱體和下箱體，兩箱體之間軟連接，外側輔以鉸鏈連接；所述出料箱下箱體通過螺栓連接出料斗，所述出料斗底部是所述出料口。
10.根據權利要求1所述的粉體物料干燥冷卻一體化設備，其特征在于:所述干燥箱的加熱流體采用水蒸汽時，從干燥箱流出的蒸汽冷凝水，其高溫段用來預熱干空氣，得到所述干燥箱需要的橫流空氣；低溫段經系統循環水冷卻，得到所述冷卻箱用的冷卻水。
【文檔編號】F26B23/10GK104132525SQ201410397432
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】韓軍, 侯婷婷, 劉浩, 王鳳林 申請人:北京廣廈環能科技有限公司