一種防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器的制作方法

本發明涉及氣流干燥領域，具體是一種防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器。

背景技術：

氣流干燥，也稱瞬間干燥，是一種連續式高效固體流態化干燥方法。它把呈泥狀，粉粒狀或塊狀的濕物料送入熱氣流中，與之并流，在對流傳熱傳質的過程中，高速熱氣流使濕物料分散，在氣固并流流動過程中，使得水蒸氣被蒸發，從而得到分散成粒狀的干燥產品。干燥的目的是除去某些原料，半成品的水分或溶劑。

目前管式氣流干燥器分為長管式氣流干燥器和短管式氣流干燥器。其中長管式氣流干燥器(如申請號201310313792.3)有十五米至二十米高，制造檢修不方便，清洗困難，對廠房高度要求較高，氣流阻力大，動力消耗大，操作費用高。短管式氣流干燥器主要為螺旋管式氣流干燥器(如申請號200820237769.5)其高度較低，但內部結構復雜，制造安裝困難，清洗不方便，需要另外配備旋風分離器，制造成本高。而且更為重要的是兩種氣流干燥器熱風出口均采用篩網結構，原料倉篩網易堵塞，熱風無法在管內順暢流動，造成干燥過程中斷，效率低，需維修等諸多不便因素。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器。該干燥器采用了新型的防堵塞結構，使得熱風循環順暢，干燥效率高，不易出現漏料和干燥不充分的問題。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器，其特征在于該干燥器包括稱重裝置、連接盤、熱氮氣進氣管、斜面滑料板、連桿導向管、連桿、上下導料板、旋風出氣管、一級氣固分離罐、氣流罐、粉料回流罐、錐形落料板、盛料板、支撐板、卸料罐和氣缸；

所述稱重裝置放置于干燥器最底端；所述卸料罐安裝于稱重裝置上；所述粉料回流罐和卸料罐連接；粉料回流罐和卸料罐均為圓柱體結構，粉料回流罐和卸料罐連接處的底面圓直徑相同；所述粉料回流罐嵌套在氣流罐外部；氣流罐和粉料回流罐連接；

所述氣流罐整體是截面直徑變化的圓柱體結構，上部為大直徑圓柱體，下部為小直徑圓柱體，底部設計為倒置的圓臺結構；所述氣流罐的上部沿周向均勻分布有四個旋風出氣管，旋風出氣管的外壁與氣流罐的內壁相切；所述一級氣固分離罐的頂端與氣流罐的頂端連接，一級氣固分離罐的形狀是由上部的圓柱體結構和下部的圓臺結構構成；一級氣固分離罐的圓柱體結構的底面位于旋風出氣管的下方；在同一截面內，一級氣固分離罐圓柱體結構的內壁與氣流罐外壁之間所形成的環形面積是氣流罐內壁的圓面積的3～6倍；一級氣固分離罐的圓臺結構與氣流罐之間留有間隙；所述氣流罐的小直徑圓柱體的周向開有圓形通孔，圓臺結構下底面開有通孔；所述氣流罐圓柱體結構的底部周向開有圓形通孔，圓臺結構下底面開有通孔；所述錐形落料板固定安裝在氣流罐底部內壁上；所述錐形落料板的底面和側面均開有通孔；

所述熱氮氣進氣管穿過卸料罐，通過氣流閥外接氮氣加熱系統；熱氮氣進氣管的底部與氣缸連接，氣缸的輸出端與連接盤連接；所述連桿的一端固定于連接盤上，另一端與上下導料板連接；所述連桿導向管安裝在斜面滑料板上；所述斜面滑料板的外圈焊接在卸料罐的內壁上，內圈焊接在熱氮氣進氣管的外壁上；所述連桿導向管焊接在斜面滑料板上，連桿導向管嵌套在連桿外；所述卸料罐底部連接出料口；所述熱氮氣進氣管的頂端安裝有支撐板，支撐板上安裝有盛料板；所述支撐板上設置有熱氮氣出口結構，該結構使得盛料板處的風速是熱氮氣進氣罐風速的5～6倍；所述熱氮氣進氣管的頂端外壁安裝有圓柱狀支撐結構，使得盛料板與氣流罐圓臺結構的下底面不接觸；所述上下導料板的一端與支撐結構的外壁完全貼合，上下導料板移動到最上端時，其另一端與粉料回流罐的內壁貼合；

所述粉料回流罐是截面圓直徑變化的圓柱體結構，粉料回流罐上部的直徑大于粉料回流罐下部的直徑，直徑變化處形成粉料回流罐圓臺結構；所述進料管穿過粉料回流罐安裝在氣流罐上部，進料管通過氣流閥外接氮氣加熱系統；粉料回流罐頂端連接有回氣管，回氣管通過氣流閥外接氮氣加熱系統；回氣管內安裝有濕度檢測儀；粉料回流罐連接有真空抽氣管；真空抽氣管外接真空系統；同一截面上，粉料回流罐內壁與回流罐圓柱體結構的外壁之間所形成的環形面積是一級氣固分離罐圓柱體結構的內壁與氣流罐外壁之間所形成的環形面積的3～6倍。

與現有技術相比，本發明有益效果在于：

1)帶通風口孔結構的錐形落料板，使得熱風流通順暢，特殊的錐角設計方便后續卸料。

2)錐形落料板下部的盛料板能夠盛接從錐形落料板上散落的少量粉料，減少了原料的浪費。

3)根據拉伐爾噴管原理設計的熱氮氣出口結構使得熱風流通順暢，可使盛料板處的風速較高；同時也保證散落在盛料板上的少量粉料可再次被吹入熱風循環干燥中，提高了干燥效率。

4)干燥器內部部分氣流循環，動力消耗小，能量利用率高。

5)粉料在干燥器內部循環，可通過傳感器實時檢測干燥效果，干燥效果可控。

附圖說明

圖1為本發明防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器一種實施例的整體結構示意圖；

圖2為本發明防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器圖1的局部放大示意圖；

圖3為本發明防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器圖1的局部剖視示意圖；(圖中：1、稱重裝置；2、連接盤；3、熱氮氣進氣管；4、斜面滑料板；5、連桿導向管；6、連桿；7、上下導料板；8、進料管；9、真空抽氣管；10、旋風出氣管；11、回氣管；12、一級氣固分離罐；13、氣流罐；14、粉料回流罐；15、錐形落料板；16、盛料板；17、支撐板；18、卸料罐；19、出料口；20、氣缸；21、支撐結構)

具體實施方式：

下面給出本發明的具體實施例。具體實施例僅用于進一步詳細說明本發明，不限制本申請權利要求的保護范圍。

本發明提供了一種防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器(參見圖1-3，簡稱干燥器)，包括稱重裝置1、連接盤2、熱氮氣進氣管3、斜面滑料板4、連桿導向管5、連桿6、上下導料板7、旋風出氣管10、一級氣固分離罐12、氣流罐13、粉料回流罐14、錐形落料板15、盛料板16、支撐板17、卸料罐18和氣缸20；

所述稱重裝置1放置于干燥器最底端，加料時，根據重量來控制加料量；所述卸料罐18安裝于稱重裝置1上；所述粉料回流罐14和卸料罐18通過螺栓連接，連接成整體；粉料回流罐14和卸料罐18均為圓柱體結構，粉料回流罐14和卸料罐18連接處的底面圓直徑相同；所述粉料回流罐14嵌套在氣流罐13外部；氣流罐13和粉料回流罐14之間通過連接梁連接支撐；

所述氣流罐整體是截面直徑變化的圓柱體結構，上部為大直徑圓柱體，下部為小直徑圓柱體，底部設計為倒置的圓臺結構；所述氣流罐13的上部沿周向均勻分布有四個旋風出氣管10，旋風出氣管10的外壁與氣流罐13的內壁相切；旋風出氣管10將氣流罐13內的氣體在一級氣固分離罐12內形成螺旋風；所述一級氣固分離罐12的頂端與氣流罐13的頂端連接，一級氣固分離罐12的形狀是由上部的圓柱體結構和下部的圓臺結構構成；一級氣固分離罐12的圓柱體結構的底面位于旋風出氣管10的下方；在同一截面內，一級氣固分離罐12圓柱體結構的內壁與氣流罐13外壁之間所形成的環形面積是氣流罐13內壁的圓面積的3～6倍；由于體積的不同使風速下降，旋風出氣管10和一級氣固分離罐12的圓臺結構結合形成類似于旋風分離器的作用，使得氣流從旋風出氣管10吹出后，氣體流速迅速降低，使得氣固分離；一級氣固分離罐12的圓臺結構與氣流罐13之間留有間隙，使得分離出來的粉料能夠滑落；所述氣流罐的小直徑圓柱體的周向開有圓形通孔，圓臺結構下底面開有通孔；所述氣流罐13圓柱體結構的底部周向開有圓形通孔，圓臺結構下底面開有通孔；所述錐形落料板15固定安裝在氣流罐13底部內壁上，錐形落料板15側面與底面的交界處與錐形落料板15的圓臺結構的側面內壁固定連接；錐形落料板15的安放角度，可以使盡可能少的粉料落入盛料板16與錐形落料板15之間，防止粉料堆積，使得氣流流動順暢；所述錐形落料板15的底面開有通孔，側面開有大孔徑的通孔，便于從熱氮氣進氣管3輸送的熱風順利通過錐形落料板15進入氣流罐13；所述錐形落料板15的錐角為粉料摩擦角，使得粉料易沿著錐形落料板15向下流動，便于以后卸料；采用開有大孔的錐形落料板結構在保證熱風流通暢通的前提下又避免了粉料干燥不充分，增加了熱風循環干燥的效率和可靠性；

所述熱氮氣進氣管3穿過卸料罐18，通過氣流閥外接氮氣加熱系統，抽真空時關閉，使得氣流罐13內保壓；熱氮氣進氣管3的底部與氣缸20連接，氣缸20的輸出端與連接盤2連接；所述連桿6的一端固定于連接盤2上，另一端與上下導料板7連接，推動上下導料板7上下移動；所述連桿導向管5安裝在斜面滑料板4上；所述斜面滑料板4的外圈焊接在卸料罐18的內壁上，內圈焊接在熱氮氣進氣管3的外壁上；所述連桿導向管5焊接在斜面滑料板4上，連桿導向5管嵌套在連桿6外，連桿6能夠在連桿導向管5中滑動；所述卸料罐18底部連接向下傾斜的出料口19，出料口19與斜面滑料板4的傾斜角度相同，出料口19末端通過螺紋連接有蓋子，在抽真空時加蓋保壓；所述熱氮氣進氣管3的頂端安裝有支撐板17，支撐板17上安裝有盛料板16；所述盛料板16能夠盛接從錐形落料板15處落下的少量粉料；所述支撐板17上設置有熱氮氣出口結構，該結構是根據拉伐爾噴管原理設計的，該結構使氣流流動方向上的截面積減小，可使盛料板16處的風速較高，盛料板16處的風速大約是熱氮氣進氣管3風速的5～6倍，從而將盛料板16與錐形落料板15之間的粉料通過支撐板17的熱氮氣出口結構吹入氣流罐13內進行干燥；所述熱氮氣進氣管3的頂端外壁安裝有圓柱狀支撐結構21，支撐結構21的頂端與氣流罐13圓臺結構的側面外壁固定連接，使得盛料板16與氣流罐13圓臺結構的下底面不接觸；所述上下導料板7的一端與支撐結構21的外壁完全貼合，上下導料板7移動到最上端時，其另一端與粉料回流罐14的內壁貼合；當卸料時，氣缸20推動上下導料板7向下移動，上下導料板7與支撐結構21的外壁分離，干燥的粉料從此間隙滑落至斜面滑料板4；

所述粉料回流罐14是截面圓直徑變化的圓柱體結構，粉料回流罐14上部的直徑大于粉料回流罐14下部的直徑，直徑變化處形成粉料回流罐14圓臺結構；所述進料管8穿過粉料回流罐14安裝在氣流罐13上部的中間位置處，進料管8上安裝有帶蓋的加料口，進料管8通過氣流閥外接氮氣加熱系統；粉料回流罐14頂端連接有回氣管11，回氣管11通過氣流閥外接氮氣加熱系統；回氣管11內安裝有濕度檢測儀；粉料回流罐14連接有真空抽氣管9；真空抽氣管外接真空系統，用于在進行循環干燥之前，將干燥器內抽真空，使粉料內的結晶水更易汽化；同一截面上，粉料回流罐14內壁與回流罐圓柱體結構的外壁之間所形成的環形面積是一級氣固分離罐12圓柱體結構的內壁與氣流罐13外壁之間所形成的環形面積的3～6倍，由于體積的不同使風速下降，螺旋風和粉料回流罐14圓臺結構結合形成類似于旋風分離器的作用，再一次進行氣固分離。

本發明防堵塞粉料循環式短管氣流干燥器的工作原理和工作流程是：

1)加料：使上下導料板7的一端與支撐結構21的外壁完全貼合，另一端與粉料回流罐14的內壁貼合，通過進料管8上的加料口加料，打開進料管8連接的氣流閥，在加料的同時通過氮氣加熱系統向內吹氮氣，同時根據稱重裝置1控制加料量，加料結束后，關閉進料管8連接的氣流閥，同時關閉加料口。

2)抽真空：保持熱氮氣進氣管3的氣流閥關閉，出料口19關閉，回氣管11連接的氣流閥關閉。根據粉料的不同，確定真空度，當真空度達到一定值時，關閉真空抽氣管9連接的氣流閥。真空下，水合物中的水更容易析出，且水更容易汽化。保持一段時間。

3)粉料循環干燥：打開回氣管11連接的氣流閥、熱氮氣進氣管3連接的氣流閥和出料口19。從熱氮氣進氣管3吹入高速經過加熱的氮氣，熱氮氣通過錐形落料板15，熱氮氣將粉料吹起的同時，與粉料進行充分接觸，并進行熱量交換，使粉料中的水分汽化，熱氮氣帶著原料通過氣流罐13頂部的四個旋風出氣管10螺旋流出，由于一級氣固分離罐12圓柱體結構的內壁與氣流罐13外壁之間所形成的環形面積遠大于氣流罐13內壁的圓面積，使得流速下降，旋風出氣管10和一級氣固分離罐12的圓臺結構結合形成類似于旋風分離器的作用，氣固分離，粉料滑落到上下導料板7上，經氣流罐13的圓形通孔進入氣流罐13，經射流作用，進入下一個循環。部分氣體帶著汽化的水分進入粉料回流罐14，粉料回流罐14內壁與一級氣固分離罐12圓柱體結構的外壁之間所形成的環形面積遠大于一級氣固分離罐12圓柱體結構的內壁與氣流罐13外壁之間所形成的環形面積，使得氣流再一次降速，螺旋風和粉料回流罐14圓臺結構結合形成類似于旋風分離器的作用，粉料滑至上下導料板7，進入下一個循環，部分氣體帶著水蒸氣經回氣管11排出。粉料由此不斷循環。

4)落料：在回氣管11內安裝的濕度檢測儀檢測到濕度達到要求的濕度條件時，關閉熱氮氣進氣管3氣流閥，氣缸20的活塞桿推動連接盤2，帶動連桿6使上下導料板7向下移動，干燥后的粉料一部分錐形落料板15的斜面落下，一部分從粉料回流罐14經上下導料板7落下，經斜面滑料板4由出料口19落出。

本發明未述及之處適用于現有技術。