一种回转干燥机及物料干燥方法与流程

1.本发明属于物料处理技术领域，尤其涉及一种回转干燥机及物料干燥方法。


背景技术：

2.聚乙烯醇(pva)是一种重要的化工原料，用于制造建筑用胶、纺织浆料、聚乙烯醇缩丁醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。而其中干燥是生产pva成品和保证下游产业产品质量的重要工序之一，干燥机的干燥性能、结构特点、制造加工的难度、制造成本、运行情况等直接影响到pva最终产品质量。
3.目前，国内pva生产厂家使用的干燥机基本都是上世纪60年代初期引进日本生产线的传统耙式干燥机，其结构冗长，干燥效率低、能耗消耗高，体积庞大，维护检修不方便。近年来也有部分企业尝试使用桨叶干燥机，但其结构复杂，投资大、成本高，使用维护修改也不方便。两种干燥机使用过程中均存在干燥死角、容易粘壁结巴、产生黄点料、pva中甲醇含量高影响下游客户使用等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种回转干燥机及物料干燥方法，解决现有干燥机干燥效果差等的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种回转干燥机，包括筒体，所述筒体包括外筒体和位于所述外筒体之内的内筒体，所述外筒体和所述内筒体之间为夹套层；
6.所述内筒体内设有支撑件，支撑件上设有安装孔用于安装换热管，所述安装孔至少设有一个，所述支撑件上最外侧的换热管通过所述内筒体与所述夹套层相连通。
7.根据本发明的一个方面，所述支撑件具有容物料通过的通道，所述通道设置在所述支撑件上和/或由所述支撑件外边缘与所述内筒体内壁之间的间隔构成。
8.根据本发明的一个方面，所述支撑件为具有切边的圆板状，所述内筒体内沿进料端至出料端方向设有多个支撑件，并且多个支撑件的切边在周向上错位排布。
9.根据本发明的一个方面，所述内筒体内壁上还安装有可拆卸的引流管，所述引流管与所述夹套层相连通，所述引流管远离所述夹套层的一端依次设有单向压力阀和雾化喷嘴。
10.根据本发明的一个方面，所述回转干燥机还包括与所述筒体相连接的汽室，所述换热管与所述汽室相连通；
11.所述汽室中的热源为水蒸气或惰性气体热源。
12.根据本发明的一个方面，所述内筒体上还设有重力清扫装置，所述重力清扫装置包括清扫接管以及设置在清扫接管中的清扫钢球；
13.所述清扫接管穿过所述外筒体连接在所述内筒体的外壁上。
14.根据本发明的一个方面，所述回转干燥机还包括与所述筒体进料端相连接的喂料机构和与所述筒体出料端相连接的出料结构；
15.所述喂料机构包括喂料驱动、进料口和进料螺旋；
16.所述出料结构设有蒸汽入口和出料口。
17.根据本发明的一个方面，所述回转干燥机的进料端连接有负压抽真空装置。
18.根据本发明的一个方面，所述回转干燥机还包括热风干燥辅助结构，所述热风干燥辅助结构包括依次连接的惰性气体引入装置、空预器和鼓风机；
19.所述鼓风机与所述进料口或出料口相连通。
20.根据本发明的一个方面，所述内筒体内沿进料端至出料端方向依次设有第一扬料板、第二扬料板和第三扬料板。
21.根据本发明的一个方面，所述第一扬料板在所述内筒体周向上等间隔设置，第一扬料板包括与所述内筒体相连接的第一板块和与所述第一板块相连接的第二板块，所述第一板块与所述第二板块的夹角为90
°
。
22.根据本发明的一个方面，所述第二扬料板在所述内筒体周向上等间隔设置，第二扬料板包括与所述内筒体相连接的第三板块和与所述第三板块相连接的第四板块，所述第三板块与所述第四板块的夹角为135
°
。
23.根据本发明的一个方面，所述第三扬料板在所述内筒体周向上等间隔设置，所述第三扬料板为平面直板。
24.根据本发明的一个方面，所述回转干燥机还包括无线温度传感器，所述汽室设有所述无线温度传感器；
25.所述外筒体和/或内筒体上设有无线温度传感器。
26.根据本发明的一个方面，所述汽室、外筒体、内筒体的每个无线温度传感器安装位均安装有两个无线温度传感器。
27.根据本发明的一个方面，所述支撑件上设有检修孔。
28.根据本发明的一个方面，所述出料结构上还设有冷却水输入口和冷却水排出口，所述冷却水输入口和冷却水排出口与所述外筒体和/或所述内筒体相连通。
29.根据本发明的一个方面，所述筒体上还设有煮洗水排泄装置。
30.根据本发明的一个方面，还包括用于支撑所述筒体的支撑装置和用于驱动所述筒体旋转的回转驱动装置。
31.根据本发明的一个方面，所述筒体倾斜设置，所述筒体的进料端高于所述筒体的出料端。
32.本发明还提供一种使用上述回转干燥机的物料干燥方法：包括：
33.s1、开启回转干燥机使筒体旋转，并开启负压抽真空装置，将物料送入筒体进行干燥；
34.s2、打开汽室，将热源送入换热管，利用换热管对物料进行干燥；
35.s3、其中支撑件上最外侧的换热管将蒸汽通入夹套层，消除干燥温度梯度；
36.s4、夹套层中压力高于单向阀工作压力时，单向阀开启，蒸汽凝水通过引流管喷淋在物料上；
37.s5、物料经由第一扬料板、第二扬料板和第三扬料板的扬料处理，经由支撑件的通道向出料端移动，干燥完成后由出料端出料。
38.根据本发明的一个方面，还包括在物料干燥过程中通过热风干燥辅助结构向筒体
内通入惰性气体辅助干燥。
39.本发明的回转干燥机，由于支撑件上的最外侧换热管与夹套层相连通，从而在筒体旋转的过程中，利用最外侧的换热管，实现夹套层内热侧流体的引入，把热侧流体引入夹套层内。进而可有效消除物料干燥时由于筒体壁温和换热管壁温不一致时的温度梯度，为筒体内的物料提供温度均一的受热、干燥腔室，从而保证和优化物料干燥效果。
40.本发明的支撑件设置为具有容物料通过的通道，并且各个支撑件的通道相互错开，如此更方便物料的流动，避免物料长时间堆积在一起，改善物料的流动路线，有利于提升干燥效果。
41.本发明的回转干燥机，由于设有引流管、单向压力阀和雾化喷嘴，可以在物料干燥过程中，实现水蒸气雾化成细小的雾滴喷淋在物料上，在pva干燥过程中甲醇会与pva产生氢键，水蒸气的进入可以在干燥过程与pva产生氢键，如此便可以置换出pva中的甲醇，有利于甲醇从pva中挥发出来，从而可以提升产品白度。另一方面，水蒸气的进入，可以适当降低干燥温度，防止温度过高导致pva热分解和热氧化反应。
42.本发明的回转干燥机的进料端还连接有负压抽真空装置，设置负压抽真空装置，可以使内筒体内的工作压力为负压，真空度高了以后，有利于降低由于干燥过程形成的压力，降低物料中甲醇等液相的沸点，促进物料干燥，能够起到节能作用。
43.本发明的回转干燥机，在内筒体内沿进料端至出料端依次设置第一扬料板、第二扬料板和第三扬料板，充分考虑了物料湿黏程度和干燥时间停留的不同，在靠近进料端处设置第一扬料板，此时物料较湿，使其在第一扬料板上停留时间较长一些，之后在第二扬料板、第三扬料板上的停留时间依次缩短，从而使得物料翻扬均匀，优化物料干燥路径、提升物料干燥效果的同时，提升干燥效率。
44.本发明的回转干燥机，惰性气体为氮气，氮气首先进入到空预器内进行加热，加热后由鼓风机送入到筒体内，可以通过进料口或出料口处将加热后的氮气送入筒体内，从而在利用换热管使用蒸汽对物料的干燥操作下，进一步利用加热后的氮气对物料进行干燥，有利于提升干燥效果、提升干燥效率，同时进入惰性气体进行干燥，可以对物料起到一定的保护作用，避免干燥过程中物料性质发生改变。
45.本发明的回转干燥机，出料结构上还设有冷却水输入口和冷却水排出口，冷却水输入口和冷却水排出口与外筒体和/或内筒体相连通。如此可以在本发明的回转干燥机停机时，实现对于回转干燥机筒体的快速降温，便于维护检修，同时有利于延长回转干燥机使用寿命。
46.本发明采用无线传输型式的无线温度传感器，有效解决了有线传输与筒体回转带来的矛盾，使得温度测量变得可能。
47.本发明的重力清扫装置包括清扫接管和清扫钢球。清扫接管穿过外筒体与内筒体的外壁相连接，清扫钢球设置在清扫接管内。如此设置，随着筒体的旋转，清扫钢球在重力作用下周期性对内筒体进行敲击清扫，防止干燥过程中物料的粘结、板结等。
48.本发明的回转干燥机，筒体倾斜设置，筒体的进料端高于所述筒体的出料端。如此设置可以进一步方便物料的流动，避免物料堆积，优化干燥效果。
附图说明
49.图1示意性表示根据本发明一种实施方式的回转干燥机的结构图；
50.图2示意性表示根据本发明一种实施方式的支撑件的排布示图；
51.图3示意性表示根据本发明一种实施方式的换热管的排布示图；
52.图4示意性表示图3的主视图；
53.图5示意性表示根据本发明一种实施方式的引流管的结构示图；
54.图6示意性表示图5的主视图；
55.图7示意性表示根据本发明一种实施方式的重力清扫装置的结构示图；
56.图8示意性表示根据本发明一种实施方式的热风干燥辅助结构示图；
57.图9示意性表示根据本发明一种实施方式的内筒体立体结构示图；
58.图10示意性表示图9的主视图；
59.图11示意性表示根据本发明的一种实施方式的第一扬料板的排布示图；
60.图12示意性表示根据本发明的一种实施方式的第二扬料板的排布示图；
61.图13示意性表示根据本发明的一种实施方式的第三扬料板的排布示图；
62.图14示意性表示根据本发明一种方式的无线温度传感器的设置示图。
具体实施方式
63.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
64.在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
65.下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
66.结合图1
‑
图4所示，本发明的回转干燥机包括筒体1，筒体1的左端为进料端，右端为出料端。筒体1包括呈圆筒状的外筒体11和位于外筒体11内呈圆筒状的内筒体12，外筒体11和内筒体12之间为夹套层13，夹套层13的两端封闭。
67.本发明的回转干燥机，筒体1的内筒体12内设有支撑件3，支撑件3上安装有换热管4，换热管4与供热源相连接，如此可以通过换热管4对内筒体12内的物料进行干燥处理。
68.具体来说，本发明的支撑件3上设有安装孔31用于安装换热管4，根据本发明的构思，安装孔31至少设有一个。根据本发明的一种实施方式，支撑件3上设有一组安装孔31，安装孔31沿周向等间隔设置，换热管4安装在安装孔31上，并且换热管4还通过内筒体12与夹套层13相连通。
69.根据本发明的第二种实施方式，支撑件3上设有多组安装孔，换热管4安装在安装孔31上；多组安装孔31沿着由支撑件3中心向边缘依次排列，最外侧安装孔31上的换热管4
还通过内筒体与所述夹套层相连通。
70.本发明的回转干燥机，由于支撑件3上的最外侧换热管4与夹套层13相连通，从而在筒体旋转的过程中，利用最外侧的换热管4，实现夹套层13内热侧流体的引入，把热侧流体引入夹套层13内。进而可有效消除物料干燥时由于筒体壁温和换热管壁温不一致时的温度梯度，为筒体内的物料提供温度均一的受热、干燥腔室，从而保证和优化物料干燥效果。
71.根据本发明的构思，本发明的支撑件3设有容物料通过的通道，根据本发明的一种实施方式，通道可以设置在支撑件3本身上，例如，支撑件3上偏心设有类似“d”字形通道供物料通过，多个支撑件3在内筒体12内依次排布，可以将通道沿周向进行错位排布，如此可以引导物料在内筒体1内流动，延长物料在设备中的停留时间，以确保干燥效果。
72.根据本发明的第二种实施方式，容物料通过的通道还可以由支撑件3的外侧边与内筒体1的内壁之间的间隔组成。例如，如图2所示，根据本发明的一种实施方式，支撑件3设置为具有切边的圆板状，此时，支撑件3的切边与内筒体12的内壁之间的间隙作为容物料通过的通道。沿进料端至出料端方向，内筒体12内设有多个支撑件3，并且多个支撑件3的切边在周向上错位排布，优选为等间隔角度排布。也就是说，沿内筒体12的轴向，多个支撑件3的切边沿顺时针或逆时针依次旋转一定的角度，根据本发明的一种实施方式，定义内筒体12内最左侧的支撑件3的切边所处位置为0
°
，第二个支撑件3的切边为沿逆时针方向的30
°
，第三个为逆时针方向的60
°
，依次类推。
73.本发明的支撑件3设置为具有切边的圆板状，并且各个支撑件3的切边相互错开，如此更方便物料的流动，避免物料长时间堆积在一起，改善物料的流动路线，有利于提升干燥效果。
74.如图2所示，本发明的支撑件3上还设有检修孔32，根据本发明的一种实施方式，检修孔32设置为在支撑件3的中心位置的圆形通孔，从而可以在设备出现故障时或定期由人工通过此检修孔32对设备进行维护。
75.如图1所示，本发明的回转干燥机，还包括汽室2，本发明的换热管4与汽室2相连通，汽室2为换热管4提供热源。根据本发明的构思，汽室2中的热源可以为水蒸气或惰性气体热源。
76.结合图1、图5和图6所示，本发明的内筒体12内壁上还安装有可拆卸的引流管5，引流管5与夹套层13相连通，引流管5远离夹套层13的一端上依次设有单向压力阀和雾化喷嘴51。
77.具体来说，以热源为水蒸气为例，水蒸气进入汽室2内，再进入到支撑件3上的换热管4中，并且通过最外侧的换热管4进入到夹套层13内，然后夹套层13中的蒸汽凝水进入到引流管5中，蒸汽不断的进入到夹套层13内，使得夹套层13内的压力增大，当夹套层13内的压力高于单向压力阀工作压力时，单向压力阀开启，蒸汽凝水通过引流管5进入到单向压力阀末端的雾化喷嘴51处，由雾化喷嘴51均匀喷洒在内筒体12内。
78.本发明的回转干燥机，由于设有引流管5、单向压力阀和雾化喷嘴51，可以在物料干燥过程中，实现水蒸气雾化成细小的雾滴喷淋在物料上，在pva干燥过程中甲醇会与pva产生氢键，水蒸气的进入可以在干燥过程与pva产生氢键，如此便可以置换出pva中的甲醇，有利于甲醇从pva中挥发出来，从而可以提升产品白度。另一方面，水蒸气的进入，可以适当降低干燥温度，防止温度过高导致pva热分解和热氧化反应。
79.结合图1和图7所示，本发明的回转干燥机还包括重力清扫装置10。干燥过程中因为存在物料湿粘、传热、粉尘等因素，势必会在内筒体12内壁及换热管束4表面、支撑件3表面形成垢层，影响干燥过程的进行。本发明在内筒体12上设置了重力清扫装置10，随着筒体1旋转，周期性的对内壁进行敲击、清扫，防止干燥过程中物料的粘结、板结等。具体来说，根据本发明的一种实施方式，本发明的重力清扫装置10包括清扫接管101和清扫钢球102。清扫接管101穿过外筒体11与内筒体12的外壁相连接，清扫钢球102设置在清扫接管101内。如此设置，随着筒体1的旋转，清扫钢球在重力作用下周期性对内筒体12进行敲击清扫，防止干燥过程中物料的粘结、板结等。根据本发明的构思，沿筒体1周向，可以等角度间隔地设置多个重力清扫装置10。
80.结合图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的回转干燥机的进料端还连接有负压抽真空装置，设置负压抽真空装置，可以使内筒体12内的工作压力为负压，真空度高了以后，有利于降低由于干燥过程形成的压力，降低物料中甲醇等液相的沸点，促进物料干燥，能够起到节能作用。
81.如图1所示，本发明的回转干燥机还包括与筒体1进料端相连接的喂料机构6和与筒体1出料端相连接的出料结构7。喂料机构6包括喂料驱动61、进料口62和进料螺旋63。出料结构7设有蒸汽入口71和出料口72。蒸汽通过蒸汽入口71进入到汽室2内，再进入到换热管4中实现对于物料的干燥操作。
82.结合图1和图8所示，本发明的回转干燥机还包括热风干燥辅助结构8，热风干燥辅助结构8包括依次连接的惰性气体引入装置、空预器81和鼓风机82。鼓风机82与所述进料口62或出料口72相连通。具体来说，根据本发明的一种实施方式，惰性气体为氮气，氮气首先进入到空预器81内进行加热，加热后由鼓风机送入到筒体1内，可以通过进料口62或出料口72处将加热后的氮气送入筒体1内，从而在利用换热管4使用蒸汽对物料的干燥操作下，进一步利用加热后的氮气对内筒体中的物料直接进行干燥，有利于提升干燥效果、提升干燥效率，同时进入惰性气体进行干燥，可以对物料起到一定的保护作用，避免干燥过程中物料性质发生改变。
83.当然，根据本发明的构思，蒸汽进入筒体之前可以先进入到空预器内，再经由鼓风机由蒸汽入口进入到筒体内。
84.如图1、图9
‑
13所示，内筒体1内沿着筒体1进料端至出料端的方向，即沿图1从左到右的方向，依次设置有第一扬料板121、第二扬料板122和第三扬料板123，并且第一扬料板121、第二扬料板122和第三扬料板123沿筒体1轴向交错布置。
85.本发明的第一扬料板12在内筒体12周向上优选为等间隔设置，第一扬料板121包括与内筒体12相连接的第一板块1211和与第一板块1211相连接的第二板块1212，第一板块1211与第二板块1212的夹角为90
°
。
86.第二扬料板122在内筒体12周向上优选为等间隔设置，第二扬料板122包括与内筒体12相连接的第三板块1221和与第三板块1221相连接的第四板块1222，第三板块1221与所述第四板块1222的夹角为135
°
。
87.第三扬料板123在内筒体12周向上优选为等间隔设置，第三扬料板123为平面直板。
88.本发明的回转干燥机，在内筒体1内沿进料端至出料端依次设置第一扬料板121、
第二扬料板122和第三扬料板123，充分考虑了物料湿黏程度和干燥时间停留的不同，在靠近进料端处设置第一扬料板，此时物料较湿，使其在第一扬料板121上停留时间较长一些，之后在第二扬料板122、第三扬料板123上的停留时间依次缩短，从而使得物料翻扬均匀，优化物料干燥路径、提升物料干燥效果的同时，提升干燥效率。当然，根据本发明的构思，还可以在同一位置同时设置第一扬料板121、第二扬料板122和第三扬料板123。
89.如图1所示，本发明的出料结构7上还设有冷却水输入口73和冷却水排出口74，冷却水输入口73和冷却水排出口74与外筒体11和/或所述内筒体12相连通。如此可以在本发明的回转干燥机停机时，实现对于回转干燥机的快速降温，便于维护检修，同时有利于延长回转干燥机使用寿命。
90.结合图1所示，本发明的筒体1上还设有煮洗水排泄装置1a，对于难以清除的粘结物，还可通过煮洗等方式予以彻底清除，煮洗完的水通过煮洗水排泄装置1a排出。本发明的回转干燥机，由于上述记载的各种设置，可以使得筒体1的粘结物的清理变得更为容易，例如由于重力清扫装置10的设置，定期敲击、清理后，出现难以清除的粘结的概率就会降低很多，再配合本发明的煮洗装置1a能够很容易实现对于筒体1的清洁。另一方面，由于上述各种限定设置，使得使用本发明的煮洗装置1a进行煮洗清理时不会影响其使用寿命。
91.如图1和图14所示，回转干燥机还包括无线温度传感器9，汽室2设有无线温度传感器9，外筒体11和/或内筒体12上设有无线温度传感器9。外筒体11上的无线温度传感器9伸入夹套层13中，内筒体12外壁上的无线温度传感器9伸入内筒体12内部。根据本发明的一种实施方式，沿筒体1轴向方向，无线温度传感器9设置在筒体1的两端及中间位置，并且每个位置设置两个无线温度传感器9。即在本发明中，外筒体11的同一位置处可以设置两个无线温度传感器9，内筒体12上同一位置处也可以设置两个无线温度传感器9。如此可以一个传感器发生故障，使用另一个。本发明采用无线传输的型式有效解决了有线传输与筒体回转带来的矛盾，使得温度测量变得可能。
92.如图1所示，本发明的回转干燥机还包括用于支撑筒体1的支撑装置a和用于驱动筒体1旋转的回转驱动装置b。所述筒体1倾斜设置，所述筒体1的进料端高于所述筒体1的出料端。如此设置可以进一步方便物料的流动，避免物料堆积，优化干燥效果。
93.本发明还提供一种利用上述回转干燥机的物料干燥方法，包括：s1、开启回转干燥机使筒体旋转，并开启负压抽真空装置，将物料送入筒体进行干燥；s2、打开汽室，将热源送入换热管，利用换热管对a物料进行干燥；s3、其中支撑件上最外侧的换热管将蒸汽通入夹套层，消除干燥温度梯度；s4、夹套层中压力高于单向阀工作压力时，单向阀开启，蒸汽凝水通过引流管喷淋在物料上；s5、物料经由第一扬料板、第二扬料板和第三扬料板的扬料处理，经由支撑件的通道向出料端移动，干燥完成后由出料端出料。
94.此外，在上述在pva干燥过程中，全程通过热风干燥辅助结构向筒体内通入惰性气体辅助干燥，进一步提升干燥效果。
95.本发明的回转干燥机，物料从进料口62进入干燥机后跟随旋转筒体1一同进行旋转，内设的蒸汽换热管4、专有的夹套层13、支撑件3、热风干燥辅助装置8、引流管5装置等能完全保证物料的足够、充分干燥，杜绝物料污染，降低挥发分，同时筒体内还在固定位置设置有布料、扬料装置，可将物料均匀、有序的进行推进和扬撒布料，解决物料聚集，分布不均，干燥不好，影响产品质量等。最终物料在设定的行进路线下完成干燥，从出料口排出，得
到干燥合格的产品。
96.以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。