一种沸腾干燥机的制作方法

本发明属于颗粒物料干燥技术领域，特别涉及一种沸腾干燥机。

背景技术：

在食品、制药等领域，各种结构的干燥设备得到广泛的应用。较为常用的有流化床式干燥机和沸腾干燥机，流化床式干燥机主要是横置生产线结构，即物料沿网带向前输送，在输送的过程中由热风供应装置吹送的热风对物料进行干燥。对于较难干燥的物料来说，为了达到预期的干燥效果，通常需要较长的线体以保证足够的干燥时间，故而干燥机的体积一般较为庞大，相应需要占用较大的空间。另一方面，由于物料在上述结构的设备上缺少翻动，导致物料干燥的效果不理想，或者为了达到预期的干燥程度，认为延长干燥时间，导致了能源的浪费。因此，食品、制药企业对小颗粒、粉状物料的干燥较为普遍的采用沸腾干燥机，沸腾干燥机通常具有一个密闭的桶状壳体，壳体底部设置高温、高压进气口，上部设置出气口，进行干燥作业时在壳体内装入一定量的待干燥物料，通过高温高压气体通入时待干燥物料处于“沸腾”状态，与高温气体混合加热得到干燥。待设定干燥时间到达后打开出料口排出干燥物料，再进行下一批物料的干燥。

如cn201740345u公开了一种沸腾干燥机，包括与主机相连的引风装置，引风装置的进风口与外界空间相连通，引风装置的出风口设有加热器，加热器的进风口与引风装置的出风口相连通，加热器的出风口与主机下侧的进风口相连通，主机的上侧设有出风口，该沸腾干燥机与传统的蒸汽加热相比，加热器升温快，同时也省略了输气管路系统，减少了蒸汽传输过程中的能耗。该沸腾干燥机的不足在于：1）当待干燥物料含水分较多时，仅靠引风的压力很难使物料分散，热风难于同待干燥物料充分接触，干燥效率较低；2）大量的余热将由主机上侧的出风口排入大气，导致热能的较大损失；3）加热器将空气由常温加热至干燥物料所需的高温，也势必消耗较多的能源。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种干燥效率高、能源消耗少的沸腾干燥机。

实现上述目的所采取的技术方案是：一种沸腾干燥机，包括壳体和上盖，壳体下侧连接并连通有进气管和进料仓，上盖一侧连接并连通有出气管，进气管上设置增压风机和加热机构，出气管与进气管相连接，壳体底部设有排料口，其特征在于：壳体底部设有用于扬起物料的螺旋叶片，螺旋叶片通过主轴连接有调速电机，主轴上连接有刮料板，所述排料口设置密封滑板，该密封滑板连接有伸缩气缸，所述调速电机、加热机构、增压风机和伸缩气缸信号连接有控制器。

所述上盖与壳体接合部位设有除尘网布。

所述进气管上设置与所述控制器信号连接的电磁阀。

所述螺旋叶片与所述主轴轴线之间的夹角为10°~50°。

所述螺旋叶片连接主轴的部位高于自由端部位。

所述刮料板与所述主轴轴线之间的夹角为10°~30°。

所述进气管和出气管上分别设置与所述控制器信号连接的湿度探测器、温度探测器和压力探测器。

所述进气管外端设置排水进风管，该排水进风管上设置控制阀和透明视管。

所述出气管连接在上盖的顶部，出气管的进气口设置除尘机构，并在上盖上设置与所述控制器信号连接的清灰机构。

所述出气管上设置增压风机。

本发明液动泥浆闸阀控制装置的优点是：

本发明通过壳体底部螺旋叶片的设置，可将待干燥物料高度分散扬起，与进气口进入的携热气体充分混合，大大提高物料的干燥效率，同时可相应减小干燥进气的压力和温度，降低能源消耗。

2）本发明的沸腾干燥机设置两套湿度探测器、温度探测器和压力探测器，并与配置的控制器，可以通过单项因素监测控制和多因素比较分析控制，可以实现干燥全过程的自动控制，并使之达到最佳控制状态，获得较高的干燥效率和较低的能源消耗，且能可靠地保证干燥质量。

3）除尘机构配置清灰机构，可以对除尘机构进行高频次的实时堵塞清理，保证气体循环始终处于畅通状态，进而实现较高的干燥效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是实施例二的结构示意图；

图3是实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，本发明的沸腾干燥机，包括壳体1和上盖2，上盖2与壳体1接合的部位设有除尘网布3，并可在接合部位设置密封结构，当除尘网布3需要清灰或壳体1内部需要维修时可将上盖2拆卸，清灰或维修后再安装在一起进行干燥作业，除尘网布3根据待干燥物料颗粒的大小可采用纱网或帆布。在壳体1下部一侧连接并连通有进气管9，上盖2一侧连接并连通有出气管4，出气管4与进气管9连接并连通，这样构成干燥气体的闭式循环系统。在壳体1下部一侧设有进料仓5，该进料仓5可采用气密式给料结构，具体可在进料仓5内设置一个与壳体1进料口密封配合、可旋转的给料辊，给料辊上设置若干个给料槽，随着给料辊的旋转，待干燥物料由给料槽经进料口进入壳体1内；给料间歇时壳体1仍处于密闭状态。在进气管9上设置有第一增压风机6和加热机构7，加热机构7包括多组加热元件，进行干燥过程中根据具体需要开启一组或多组加热元件，可在保证正常干燥温度的前提下节省能源消耗。第一增压风机6用于干燥媒介气体的循环动力，并保证以高压状态吹动待干燥物料。在壳体1的底板1-1上沿径向设有长方形或扇形的排料口13，并在排料口1-1下侧通过座体设置密封滑板11，该密封滑板11连接有伸缩气缸12，密封滑板11可处于常闭状态，需要将完成干燥的物料排出壳体1外时，可通过伸缩气缸12带动密封滑板11将排料口13打开，物料自然落入储料容器内。本发明在壳体1下部设有用于扬起物料的若干螺旋叶片15，螺旋叶片15通过主轴连接有调速电机10，当螺旋叶片15高速旋转时，待干燥物料即被分散扬起，与由进气管9进入的携热气体充分混合，获得较高的干燥效率。所述螺旋叶片15与主轴轴线之间的夹角取10°~50°为宜，螺旋叶片15连接主轴的部位高于自由端部位，此结构利于包括壳体1内待干燥物料的总体分散升腾，避免待干燥物料依靠离心力单纯抛向壳体1侧壁，保证使位于壳体1轴心部位的待干燥物料与靠近壳体1侧壁的待干燥物料一起升腾，且不使待干燥物料扬起太高，加速除尘网布3的堵塞失效。本发明在所述主轴上紧靠壳体1底板的位置设置2~4个刮料板14，主要用于排料时将完成干燥的物料挂到排料口13处，使之全部排出壳体1。该刮料板13与所述主轴轴线之间的夹角取10°~30°为宜；刮料板13采用一定的螺旋夹角，当对物料进行干燥过程中，刮料板13的高速旋转还可对壳体1底板1-1上的物料进行升举，使其进入高效干燥区，避免干燥死角。所述调速电机10、加热机构7、增压风机9和伸缩气缸12信号连接有控制器16，具体可采用plc控制器，具有包括逻辑控制，时序控制、模拟控制等多种功能，可以实现干燥作业过程的自动控制。所述进气管9上设置与所述控制器16信号连接的电磁阀8，可在排料时关闭进气管9，减少携热气体损耗浪费。

在进行物料干燥时，将待干燥物料送入壳体1内，壳体1及进气管9、出气管4的整个系统将产生一定的压力，在控制器16的控制下，第一增压风机6、加热机构7及调速电机10同时启动，通过加热机构7对气体迅速加热并进入壳体1对待干燥物料进行加热干燥，同时待干燥物料中的水分变为蒸汽进入携热气体中，系统内的压力也进一步加大，并经出气管4排出壳体1；排出的气体虽在进气管9和出气管4内受到冷却，但经过加热机构7的再次加热即又变为过热蒸汽（一般在250℃以上）循环进入壳体1内对物料进行干燥。可通过试验设定干燥时间，到达设定时间时可关闭电磁阀8、第一增压风机6和加热机构7，启动伸缩气缸12带动密封滑板11打开排料口13，并使调速电机10调为低速旋转，干燥物料不再上扬分散而陆续排出。然后关闭排料口13，加入次批待干燥物料重复上述操作即可。当除尘网布3发生堵塞时，可停止干燥作业，打开上盖2进行清灰，恢复除尘网布3的除尘功能。

实施例二

参看图2，作为本发明进一步的改进，在所述进气管9和出气管4上可分别设置与所述控制器16信号连接的湿度探测器21、17、温度探测器22、18和压力探测器23、20，以采集干燥作业操控所需的各种信号。其中进气管9上设置的湿度探测器21、温度探测器22和压力探测器23分别采集干燥进气的湿度、温度和压力信号。出气管4上安装的湿度探测器17实时采集壳体1出气的湿度状态，其基于考虑的因素是现有技术对物料干燥状态的控制多采用设定干燥时间，当干燥时间达到设定时间时即停止干燥，然而由于待干燥物料水分含量的多少、进入壳体1的干燥媒介气体的温度、湿度和压力的高低以及壳体1内物料分散、气体流速等因素的实时差异，必然地导致各批次物料干燥需要时间的差异，若采用统一设定的干燥时间值进行控制，势必造成干燥质量的差别，设定控制时间过短影响干燥质量，设定时间过长则会带来干燥效率的降低及能源的浪费。而在本发明中，则可以进气管9和出气管4内湿度探测信号的对比判定物料干燥是否达到预期程度，若出气管4内的气体湿度高于进气管9内气体的湿度，则说明壳体内的物料尚含有较多的水分；若出气管4内的气体湿度接近或等于进气管9内气体的湿度，则说明壳体1内的物料已仅含有微量的水分或已不含水分，据此则可根据物料干燥水分含量标准判定是否已完成干燥并对干燥过程进行实时控制，既可保证物料干燥质量，又能获得最高的干燥效率和最低的能源消耗。考虑到壳体1进气压力过小影响干燥效率，而压力过大，特别是物料干燥后期物料过分分散飞扬，容易导致除尘网布3的早期堵塞，在进气管9上设置的压力探测器23主要用于检测干燥进气的压力，并通过控制器控制第一增压风机6的启闭，进而控制壳体1进气的压力；当此处压力过大，还容易引起壳体1的爆破事故，通过压力检测可及时关闭第一增压风机6，或在必要时可采取泄压措施。出气管4上设置的压力探测器20的功能是用于检测壳体1出气及管路系统内的实时压力，并与进气管9上压力探测器23的检测值进行比较，当两者差异过大、前者压力过低时表明可能除尘网布出现堵塞，即可及时进行清灰，保证干燥作业的顺利进行；其次是通过控制器的逻辑处理计算出壳体1内外的综合压力，若出现综合压力过小甚至出现负压时，则表明系统气压不足，将影响干燥效率，需要补充气体，即可及时采取补充气体措施。在进行干燥的过程中，经由出气管4排出的气体中必然地含有大量的水蒸气，累计水蒸气含量过大时将影响后续的干燥效率，因此出气管4和进气管9可采用具有散热冷凝功能的低碳钢管或铝合金管，并在进气管9上设置u形短管，在u形短管上设置排水进风管25，排水进风管25上设置控制阀26和透明视管24，当排水进风管25内积水较多时可打开控制阀26将积水排出，以减少干燥媒介气体中的含水量，保证干燥作业的高效进行。另一方面，在壳体1和管路系统的综合压力过小甚至出现负压时，可开启控制阀26，在第一增压风机6的引力作用下向进气管9内补充空气。另外，还可在出气管4上设置第二增压风机19，通过该第二增压风机19产生的负压，利于加快系统干燥媒介气体的循环；第二增压风机19的另一个功能是，可以增加出气管4和进气管9中的压力，提高循环气体中水分的冷凝温度，减少出气管4和进气管9中的热能损失，进而减少加热机构7的能源消耗。

实施例三

参看图3，作为更进一步的改进，还可将出气管4连接在上盖2的顶部，除尘机构设置在出气管4的进气口部位，并在上盖2上设置与所述控制器16信号连接的清灰机构。请回机构可包括能与除尘网布3a接触的清灰刷27和与清灰刷27连接的驱动电机28，驱动电机也可通过信号线与所述控制器16连接，由控制器16控制其启停。这样，可以在不打开上盖2的状态下高频次的清除除尘网布3a的堵塞，保证循环气体流通的通畅，提高物料的干燥效率。另外，也可在靠近壳体1及上盖2部位的非冷凝段的进气管9和出气管4外侧设置保温层29，以便于减少热能的损失浪费。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。