CN109081548A - 一种低温旋流转盘物料干化机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温旋流转盘物料干化机，其中干化室内包括物料流动和干热工作气体旋流，其中物料流动方向为自上而下，通过在干化室内间隔设置多级、旋转的大料盘和小料盘，大料盘和小料盘通过中心轴带动同步旋转；湿物料自顶部落到第一层大料盘中，通过大料盘上的内推耙齿将物料集中至大料盘中部的通孔处，由通孔落入下一层的小料盘上；小料盘上的湿物料通过外扩耙齿移动至小料盘外缘，从小料盘外缘下落至再下一层的大料盘上，以此类推，形成物料在各层料盘间的移动。物料流动的同时，热风通过干化室底部进入干化室内，自小料盘与筒体之间的空隙进入大料盘与小料盘之间，与本层湿物料进行热交换后，再从大料盘的通孔处进入下一组大料盘和小料盘之间，在干化室内形成工作气体旋流。

Description

一种低温旋流转盘物料干化机

技术领域

本发明涉及物料低温干化领域，具体为一种针对各种含湿物料进行除湿干燥的低温旋流转盘物料干化机。

背景技术

目前市场上需要热风烘干的场景越来越多，如烟草烘干、粮食烘干、药材烘干、果蔬烘干等加工流程，污泥等废弃物的减量化和无害化处理。为了使物料快速干化主要利用高温的热风、烟气、导热油或热蒸汽高温烘干，高温干化的缺点在于安装条件复杂、高能耗及排出较多的废气，需对废气进行收集处理，且工作环境温度较高，存在一定的安全隐患。

为了克服上述问题，现阶段还经常采用低温干化的方法，低温干化普遍采用了“箱式网带机”进行，普遍存在以下的问题：

1、干化效果不理想：以用于对污泥进行减量化和无害化处理的箱式网带机为例，热风对箱式网带机内水平逐层设置的若干物料传送带进行由下往上或由上往下式的穿透，从而将污泥传送带上污泥的水分带出干化室。这种热风干燥方式在干化室内风向单一且与污泥接触时间短，不利于污泥表面充分接触热风从而散发水分，污泥干化的热利用率低、干化效果差。

2、干化效率低：由于热风不能充分利用，污泥在干化室中需要停留的时间长，为了保证污泥在干化室中的停留时间，网带干化机的传送带往往需要间隙启停，系统无法连续运行，从而降低了系统的干化效率。

为此，需要开发一种新型的物料低温干化机，以提高物料的低温干化效果和干化效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温旋流转盘物料干化机，对已有的污泥低温干化机的结构作出全新的设计，采用“立式旋流多层转盘配合除湿热泵”结构，以使干化设备的台数减少，占地面积更小，使得设备的不仅造价低，处理费用低，且设备的故障率低，从而实现对污泥进行更加高效、可靠的低温干化处理。

本发明通过以下技术方案实现：

一种低温旋流转盘物料干化机，包括干化室，其特征在于：所述干化室包括筒体、中心轴、大料盘和小料盘；所述筒体顶部设置湿料入口，底部设置干料出口；所述中心轴竖立在所述筒体内部，所述中心轴上间隔固定多组大料盘和小料盘；所述大料盘中心设置通孔，所述通孔的内径大于所述中心轴的外径，，所述通孔的内径大于所述中心轴的外径，所述小料盘的外缘与所述筒体的内壁之间有一定间距；所述大料盘的上方设置第一耙臂，所述小料盘的上方设置第二耙臂，所述第一耙臂和所述第二耙臂的一端固定在所述筒体的内壁上；所述第一耙臂上设置内推耙齿，所述第二耙臂上设置外扩耙齿；所述中心轴可带动所述大料盘和所述小料盘同步旋转。

所述大料盘通过支架与所述中心轴固定，所述小料盘直接与所述中心轴固定。

所述中心轴下端连接一驱动电机。

所述大料盘的外缘与所述筒体的内壁靠近但不接触。

所述内推耙齿和所述外扩耙齿均为竖直设置的薄片，内推耙齿的推力面朝向所述中心轴；外扩耙齿的推力面朝向所述筒体的内壁。

所述第一耙臂与内推耙齿之间、所述第二耙臂与外扩耙齿之间，均可相对活动。

所述大料盘和小料盘的组数优选为2～5组。

它还包括热泵、送风管和回风管，其中干化室底部的热风入口通过所述送风管连接所述热泵的出风口，干化室顶部的冷风出口通过所述回风管连接所述热泵的入风口。

所述热泵为除湿热泵。

所述筒体直径为0.5～10米，高度为1～20米。

本发明的优点和有益效果为：

本发明的干化室内包括物料流动和干热工作气体旋流，其中物料流动方向为自上而下，通过在干化室内间隔设置多级、旋转的大料盘和小料盘，大料盘和小料盘通过中心轴带动同步旋转；湿物料自顶部落到第一层大料盘中，通过大料盘上的内推耙齿将物料移动至大料盘中部的通孔处，由通孔落入下一层的小料盘上；小料盘上的湿物料通过外扩耙齿移动至小料盘外缘，从小料盘外缘下落至再下一层的大料盘上，以此类推，形成物料在各层料盘间的移动。湿物料在料盘与耙齿作用下分散、刮平、翻动、剪切和破碎，之后物料流经各级料盘，这种结构既增加了湿物料与干热工作气体的接触面积，又保证了湿物料干化时间，使得湿物料与工作气体充分接触，加强了干热工作气体与湿物料之间的热量传递，解决了系统连续运行的问题，提高了湿物料的干化效果和干化效率、延长了设备的使用寿命。

物料流动的同时，热风通过干化室底部进入干化室内，自小料盘与筒体之间的空隙进入大料盘与小料盘之间，与本层湿物料进行热交换后，再从大料盘的通孔处进入下一组大料盘和小料盘之间，在干化室内形成工作气体旋流。气体旋流可充分带走污泥表面的水汽，上层料盘上的污泥干化可逐级利用下层干燥污泥后的工作气体的余热，提高了热效率，降低了干化成本，本发明的热量利用率高于其他物料干化机，解决了在干化过程中的热利用率低的问题。

本发明的干化室底部的热风入口通过送风管连接热泵的出风口，干化室顶部的冷风出口通过回风管连接热泵的入风口，工作气体在干化室-热泵之间形成干热工作气体-冷湿工作气体的闭环循环。进一步，热泵为除湿热泵，同时具备对自干化室顶部的冷风出口回收的冷湿工作气体进行除湿和加热的功能。由于采用了低温全封闭干化模式，干化过程中H₂S、NH₃析出量大大减少，无臭气外溢，无需安装复杂的除臭装置。既可以小型化就地处理还可以做到气体密闭循环利用避免废气排放导致二次污染。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的大料盘俯视示意图

图3是本发明的小料盘的俯视示意图

其中：

1-干化室、2-热泵、3-送风管、4-回风管、5-筒体、6-中心轴、7-湿料入口、8-干料出口、9-热风入口、10-冷风出口、11-大料盘、12-支架、13-通孔、14-小料盘、15-第一耙臂、16-第二耙臂、17-内推耙齿、18-外扩耙齿、19-干化室支架、20-驱动电机。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明的原理为：通过立式旋流转盘干化室配合热泵，在干化室中形成自下而上的热风旋流，热风在干化室内与湿料进行热交换冷却后回到热泵中除湿并加热，在干化室与热泵之间形成闭环循环。物料由干化室顶部的湿料入口进入干化室，通过转盘的转动，在干化室内自上而下逐层、连续地移动，与自上而下的热风充分的交汇干燥，直至到达干化室底部的干料出口输出。

实施例1：

如图1所示，本发明的物料干化机包括干化室1、热泵2、送风管3和回风管4，其中干化室1底部的热风入口通过送风管3连接热泵2的出风口，干化室1顶部的冷风出口通过回风管4连接热泵2的入风口。

本发明的干化室1为立式旋流转盘干化室，包括筒体5、中心轴6、大料盘11和小料盘14。筒体5顶部设置湿料入口7，底部设置干料出口8；下部侧壁上设置热风入口9，上部侧壁上设置冷风出口10。中心轴6竖直设置在筒体5内，中心轴6上沿筒体5的径向方向间隔间隔设置多组大料盘11和小料盘14。中心轴6通过一驱动电机20带动旋转，大料盘11和小料盘14与中心轴6同步旋转。本实施例中大料盘11和小料盘14的总数为奇数，即第一层为大料盘11，最后一层也为大料盘11。

如图2、图3所示，大料盘11为中空环形，中心设置通孔13，通孔13的内径大于中心轴6的外径，便于物料下移和气流上行，大料盘11外边缘与筒体5内壁靠近但不接触。大料盘11通过支架12与中心轴6连接。小料盘14与中心轴6通过安装孔连接，安装孔的内径与中心轴6的外径紧密配合，小料盘14的外缘与筒体5内壁之间有一定间距，便于物料下移和气流上行。

大料盘11上方设置第一耙臂15，小料盘14上方设置第二耙臂16，第一耙臂15和第二耙臂16的一端连接在筒体5的内壁上，另一端为自由端。第一耙臂15上设置内推耙齿17，第二耙臂16上设置外扩耙齿18。本实施例优选内推耙齿17和外扩耙齿18均为竖直设置的薄片，内推耙齿17角度内向，即推力面朝向中心轴6；外扩耙齿18角度外向，即推力面朝向筒体5内壁。

本实施例的筒体5为立式圆柱体或立方体，中心轴6自下而上贯通筒体5，大料盘11和小圆盘14为直径不等的圆形；驱动电机20连接在中心轴6的下部，并与筒体5的底部固定。根据对湿料的干化需求，对驱动电机20设置适当的转速，同时可在中心轴6上设置不同组数的大料盘11和小料盘14。通常干化室1内的大料盘11和小料盘14组数为1～10组，优选为2～5组。

驱动电机20通过减速装置降低中心轴6的转速，可调整湿物料在干化室1内的停留时间，另外，第一耙臂15、第二耙臂16数量和内推耙齿17、外扩耙齿18数量不等，可调节湿物料在各个料盘上的停留时间。因此，本发明的低温旋流转盘物料干化机可以不间断运行，提高系统的干化效率。

本实施例的工作原理：

本发明的低温旋流转盘物料干化机在使用时，干化室1通过干化室支架19悬空设置，开启驱动电机20带动中心轴6转动，安装在中心轴6上的大料盘11和小料盘14同步转动。湿物料由湿料入口7均匀连续加入干化室1最上层的大料盘11上，大料盘11对应位置的第一耙臂15上的内推耙齿17不断的对落入大料盘11上的湿泥进行分散、刮平、翻动、剪切和破碎，受热均匀，同时向内推动湿物料往通孔13处下移送。汇聚在通孔13处的湿物料通过通孔13落入下一层小料盘14中部，小料盘14对应位置的第二耙臂16上的外扩耙齿18将湿物料向外移送，当湿物料越过小料盘14的外缘时，又落入下一层大料盘11上。以此类推，湿物料逐步一层层移送到底层料盘，同时被干化室1内的热风旋流干燥，干燥后的物料通过干料出口8输出。

除了上述物料的流动，本发明还包括干化室1和热泵2之间的气流循环。热泵2为除湿热泵，同时具备对自干化室1顶部的冷风出口10回收的冷湿工作气体进行除湿和加热的功能，使工作气体在干化室1-热泵2之间形成干热工作气体-冷湿工作气体的闭环循环。热泵2产生的干热工作气体经由送风管3和热风入口9送入干化室1内，对各层料盘及料盘之间流动的湿物料进行吹扫，带走湿物料表面的水分。由于大料盘11的中心有较大间隙的通孔13，且与筒体5内壁间距较小，而小料盘14内缘直接固定在中心轴6上，工作气体无法流通，只能通过小料盘14的外缘与筒体5内壁之间的较大间隙流通。由此下层吹扫过湿物料的工作气体只能通过大料盘11的通孔13流入大料盘11上，通过小料盘14与筒体5内壁的间隙流入小料盘14上，从而在干化室1内形成旋转向上的工作气体旋流。这样，工作气体夹带着水汽，一层一层回旋交错，最后又冷风出口10排出，逐级充分的利用干热工作气体的热量将各层料盘上湿物料里的水汽带走，从而解决箱式网带机干化效果不理想的问题。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，第一耙臂15与内推耙齿17之间、第二耙臂16与外扩耙齿18之间可相对活动，即耙齿套接在耙臂上，并不卡死，可以沿耙臂自由摆动，相邻两层料盘上的耙齿角度相反。

本实施例优选，筒体5直径0.5～10米，筒体5高度为1～20米。

本发明可用于污泥干化，还可用于粮食、饲料、医药、化工等行业的颗粒或块状物料的干化。尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种低温旋流转盘物料干化机，包括干化室，其特征在于：所述干化室包括筒体、中心轴、大料盘和小料盘；所述筒体顶部设置湿料入口，底部设置干料出口；所述中心轴竖立在所述筒体内部，所述中心轴上间隔固定多组大料盘和小料盘；所述大料盘中心设置通孔，所述通孔的内径大于所述中心轴的外径，所述小料盘的外缘与所述筒体的内壁之间有一定间距；所述大料盘的上方设置第一耙臂，所述小料盘的上方设置第二耙臂，所述第一耙臂和所述第二耙臂的一端固定在所述筒体的内壁上；所述第一耙臂上设置内推耙齿，所述第二耙臂上设置外扩耙齿；所述中心轴带动所述大料盘和所述小料盘同步旋转。

2.如权利要求1所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述大料盘通过支架与中心轴固定，所述小料盘直接与所述中心轴固定。

3.如权利要求1所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述大料盘的外缘与所述筒体的内壁靠近但不接触。

4.如权利要求1所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述中心轴下端连接一驱动电机。

5.如权利要求1所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述内推耙齿和所述外扩耙齿均为竖直设置的薄片，内推耙齿的推力面朝向所述中心轴；外扩耙齿的推力面朝向所述筒体的内壁。

6.如权利要求1或5所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述第一耙臂与内推耙齿之间、所述第二耙臂与外扩耙齿之间，均可相对活动。

7.如权利要求1所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述大料盘和小料盘的组数优选为2～5组。

8.如权利要求1-5之一或7所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：它还包括热泵、送风管和回风管，其中干化室底部的热风入口通过所述送风管连接所述热泵的出风口，干化室顶部的冷风出口通过所述回风管连接所述热泵的入风口。

9.如权利要求8所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述热泵为除湿热泵。

10.如权利要求1-5之一或7或9所述的一种低温旋流转盘物料干化机，其特征在于：所述筒体直径为0.5～10米，高度为1～20米。