一种多回程滚筒及其烘干装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于无机水凝胶烘干技术领域，具体涉及一种多回程滚筒及其烘干装置。


背景技术：

[0002]
通过湿法分离提取有用组分是粉煤灰、煤矸石、赤泥、尾矿等大宗固体废弃物高附加值利用的有效途径，al2o3、fe3o4、tio2等高附加值组分被分离提取后可得到大量的sio2水凝胶，它们以sio2为骨架形成连续的三维网状结构，将水分子束缚。一份含0.87g sio2的水凝胶含水量可达99.13g。在工业生产中，通过压滤、甩干所得的sio2水凝胶其含水量依然超过80wt.％。于此同时，堆存的sio2与空气接触面有限，内部的水分需要经过扩散达到表面才能向空气中挥发，因此难以实现快速干燥，无法加以利用和储存。因此针对sio2水凝胶的快速干燥设备的开发具有重要的意义。
[0003]
现阶段针对sio2水凝胶干燥的设备主要以串联式的带式烘干机为主，能够实现分级干燥。但带式烘干机占地面积大、干燥效率有限，热能利用率较低。现存的三回程滚筒烘干设备主要适用于沙子、铁粉、果蔬等流动性较好、富水率较低(含水率<20wt.％)、烘干过程中体积收缩较小的物料，而针对高富水(含水率>70wt.％)、流动性较差、干燥过程中体积收缩明显的sio2水凝胶，则存在干燥行程过短、容易造成物料堵塞、干燥效率低的问题。


技术实现要素：

[0004]
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种多回程滚筒及其烘干装置，通过对部件结构的合理设置，增加物料在滚筒中内的行程，提高干燥效率、节约热能，避免物料在滚筒的堆积或堵塞。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案包括：
[0006]
一种多回程滚筒，包括筒体组件，筒体组件包括由内向外同轴设置的内筒体、中筒体组和外筒体，中筒体组由n个中筒体组成，其中n为单数；各筒体间由连接架连接并支撑，各筒体端部均设有开口，开口与各筒体间的空腔形成回程，相邻筒体间回程的进口和出口位于筒体两端，且由内向外每个回程逐渐缩短。
[0007]
优选的，各筒体内部均匀设有扬料板，扬料板为螺旋状，且相邻筒体的扬料板旋向相反。
[0008]
优选的，外筒体与内筒体的直径比值为1.3～2.0。
[0009]
优选的，筒体组件前端设有第一端盖，第一端盖为锥筒，且第一端盖靠近筒体的截面大于远离筒体的截面；第一端盖的上底面和下底面均为开口，第一端盖的侧壁与内筒体、外筒体和双数的中筒体端部连接。
[0010]
优选的，筒体组件后端设有第二端盖，第二端盖包括内端盖和外端盖，内端盖和外端盖均为锥筒，且内端盖和外端盖靠近筒体的截面大于远离筒体的截面；内端盖的下底面为开口，内端盖的侧壁与双数的中筒体端部连接，且内端盖的下底面与外筒体相邻的中筒
体连接；外端盖的上底面和下底面均为开口，外端盖的下底面与外筒体连接。
[0011]
优选的，中筒体组由3个中筒体组成。
[0012]
一种多回程滚筒烘干装置，包括本实用新型公开的多回程滚筒。
[0013]
进一步的，还包括与第一端盖连接的进料组件，进料组件包括进料罩，进料罩与第一端盖上底面开口封闭连接；进料组件还包括设在进料罩上的进料口，进料口连设进料导槽延伸至内筒体；进料组件还包括设在进料罩侧壁的进风口，进风口的气流沿内筒体轴向向内送风。
[0014]
进一步的，还包括与第二端盖连接的出料组件，出料组件包括出料罩，出料罩与第二端盖开口封闭连接；出料组件还包括设在出料罩下方的出料口和设在出料罩上方的排气口。
[0015]
进一步的，还包括设在外筒体下方的传动组件，传动组件带动多回程滚筒轴向转动；传动组件包括2组托轮挡轮组件，托轮挡轮组件包括挡轮和设在挡轮两侧的2个托轮，外筒体靠近两端部外壁各套设1个滚圈；托轮挡轮组件承载滚圈并带动多回程滚筒转动。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型的优点为：
[0017]
(1)本实用新型的多回程滚筒及其烘干装置，通过对部件结构的合理设置，各筒体之间呈z字型或s型运行，大大增加物料在滚筒中内的行程，促进物料水分的排出，提高干燥效率；同时内筒体中的温度最高、风速最大，外筒体中的温度最低、风速最小，能够大大节约热能，降低出料含水率与出料温度。
[0018]
(2)本实用新型的多回程滚筒及其烘干装置，通过对部件结构的合理设置，其扬料板加速物料的运动速率，同时相邻筒体的扬料板旋向相反，随筒体转动并对所干燥物料起到向前推动的作用，避免流动性较差、含水率高的物料在筒内大量堆积或堵塞。
[0019]
(3)本实用新型的多回程滚筒及其烘干装置，通过对部件结构的合理设置，外筒体与内筒体的直径比值为1.3～2.0，内筒直径大，避免在内筒中堆积或堵塞。
[0020]
(4)本实用新型的多回程滚筒及其烘干装置，通过对部件结构的合理设置，端盖的锥体设计使得掉落在端盖上的物料能够收到端盖的引导进入到下一个回程的筒体中，增加了物料在端盖处的流动性，能够进一步引导物料在各筒体之间呈z字型轨迹运行，避免物料在端盖处的堆积或堵塞。
[0021]
(5)本实用新型的多回程滚筒烘干装置，通过对部件结构的合理设置，使用了托轮传动，避免在大功率传动过程中用到齿轮，使得设备的可维护性得到大大提升。
附图说明
[0022]
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0023]
图1为本实用新型的多回程滚筒烘干装置的主视图；
[0024]
图2为图1的侧视图；
[0025]
图3为图1中多回程滚筒、进料组件和出料组件的正向剖视图；
[0026]
图4为图1内筒体的侧视图。
[0027]
图中各标号表示为：
[0028]
1进料组件；1-1进料口；1-11进料导槽；1-2进风口；1-3进料罩；1-4进料密封圈；2
滚筒；2-1筒体组件；2-11内筒体；2-12中筒体组；2-13外筒体；2-14连接架；2-15扬料板；2-2滚圈；2-3第一端盖；2-4第二端盖；2-41内端盖；2-42外端盖；3出料组件；3-1出料罩；3-2出料密封圈；3-3出料口；3-4排气口；4传动组件；4-1托轮；4-2电机；4-3挡轮；5底座。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0030]
一种多回程滚筒，其特征在于，包括筒体组件2-1，筒体组件2-1包括由内向外同轴设置的内筒体2-11、中筒体组2-12和外筒体2-13，中筒体组2-12由n个中筒体组成，其中n为单数；各筒体间由连接架2-14连接并支撑，各筒体端部均设有开口，开口与各筒体间的空腔形成回程，相邻筒体间回程的进口和出口位于筒体两端，且由内向外每个回程逐渐缩短；
[0031]
其作用为：增加中筒体组2-12，且各筒体端部的开口与各筒体间的空腔形成回程，当n＝1时、各筒体之间物料的运行轨迹呈z字型运行，当n≥3时、各筒体之间物料的运行轨迹呈s型运行，大大增加物料在滚筒中内的行程，促进物料水分的排出，提高干燥效率；同时内筒体2-11中的温度最高、风速最大，外筒体2-13中的温度最低、风速最小，能够大大节约热能，降低出料含水率与出料温度。
[0032]
具体的，各筒体内部均匀设有扬料板2-15，扬料板2-15为螺旋状，且相邻筒体的扬料板2-15旋向相反；其作用为：扬料板2-15加速物料的运动速率，同时相邻筒体的扬料板旋向相反，随筒体转动并对所干燥物料起到向前推动的作用，避免流动性较差、含水率高的物料在筒内大量堆积或堵塞。
[0033]
具体的，外筒体2-13与内筒体2-11的直径比值为1.3～2.0；其作用为：内筒体2-11直径大，避免在内筒中堆积或堵塞。
[0034]
具体的，筒体组件2-1前端设有第一端盖2-3，第一端盖2-3为锥筒，且第一端盖2-3靠近筒体的截面大于远离筒体的截面；第一端盖2-3的上底面和下底面均为开口，第一端盖2-3的侧壁与内筒体2-11、外筒体2-13和双数的中筒体端部连接；其作用为：第一端盖2-3的锥体设计使得掉落在端盖上的物料能够收到第一端盖2-3的引导进入到下一个回程的筒体中，增加了物料在端盖处的流动性，能够进一步引导物料在各筒体之间呈z字型轨迹运行，避免物料在第一端盖2-3处的堆积或堵塞。
[0035]
具体的，筒体组件2-1后端设有第二端盖2-4，第二端盖2-4包括内端盖2-41和外端盖2-42，内端盖2-41和外端盖2-42均为锥筒，且内端盖2-41和外端盖2-42靠近筒体的截面大于远离筒体的截面；其作用为：内端盖2-41和外端盖2-42的锥体设计使得掉落在端盖上的物料能够收到内端盖2-41和外端盖2-42的引导进入到下一个回程的筒体中，增加了物料在端盖处的流动性，能够进一步引导物料在各筒体之间呈z字型轨迹运行，避免物料在内端盖2-41和外端盖2-42的堆积或堵塞；
[0036]
内端盖2-41的下底面为开口，内端盖2-41的侧壁与双数的中筒体端部连接，且内端盖2-41的下底面与外筒体2-13相邻的中筒体连接；其作用为：内端盖2-41与中筒体后端连接部相对封闭，引导物料在各筒体之间呈z字型轨迹运行。
[0037]
外端盖2-42的上底面和下底面均为开口，外端盖2-42的下底面与外筒体2-13连接；其作用为：外端盖2-42的设置促进滚筒2内的物料排出。
[0038]
一种多回程滚筒烘干装置，包括本实用新型公开的多回程滚筒。
[0039]
进一步的，还包括与第一端盖2-3连接的进料组件1，进料组件1包括进料罩1-3，进料罩1-3与第一端盖2-3上底面开口封闭连接；其作用为：物料由进料组件1加入筒内，进料罩1-3与第一端盖2-3上底面开口封闭连接使得滚筒2内腔相对封闭。
[0040]
进料组件1还包括设在进料罩1-3上的进料口1-1，进料口1-1连设进料导槽1-11延伸至内筒体2-11；其作用为：物料由进料口1-1加入，在进料导槽1-11的作用下直接滑落至内筒体中2-11；
[0041]
进料组件1还包括设在进料罩1-3侧壁的进风口1-2，进风口1-2的气流沿内筒体2-11轴向向内送风；其作用为：进风口1-2沿内筒体2-11轴向向内送风，促使内筒体2-11中的物料向滚筒2后端推进。
[0042]
进一步的，还包括与第二端盖2-4连接的出料组件3，出料组件3包括出料罩3-1，出料罩3-1与第二端盖2-4开口封闭连接；其作用为：烘干后的物料由出料组件3排出筒内，出料罩3-1与第二端盖2-4开口封闭连接使得滚筒2内腔相对封闭。
[0043]
出料组件3还包括设在出料罩3-1下方的出料口3-3和设在出料罩3-1上方的排气口3-4；其作用为：烘干后的物料由出料口3-3排出，筒内的气体由排气口3-4排出。
[0044]
进一步的，还包括设在外筒体2-13下方的传动组件4，传动组件4带动多回程滚筒轴向转动；传动组件4包括2组托轮挡轮组件，托轮挡轮组件包括挡轮4-3和设在挡轮4-3两侧的2个托轮4-1，外筒体2-13靠近两端部外壁各套设1个滚圈2-2；托轮挡轮组件承载滚圈2-2并带动多回程滚筒转动；
[0045]
其作用为：使用了托轮4-1、挡轮4-3传动，避免在大功率传动过程中用到齿轮，使得设备的可维护性得到大大提升；滚圈2-2使得滚筒2在转动过程中减少磨损，2组托轮挡轮组件的设置使得整个滚筒2更加稳定。
[0046]
实施例
[0047]
请参阅图1-4，本实用新型实施例中，一种多回程滚筒烘干装置，包括筒体组件2-1，连接架2-14筒体组件2-1由同轴设置的由内到外的内筒体2-11、中筒体组2-12和外筒体2-13套装在一起的组合式筒体；其中，中筒体组2-12由1～n(n＝1,3,5
…
)个中筒体组成，本实施例的n＝3；连接架2-14各筒体的直径与长度根据所干燥物料的体积收缩率依据排布由外到内依次递减设置；连接架2-14内筒体2-11、中筒体组2-12和外筒体2-13由筒体连接架2-14连接并支撑；连接架2-14内筒体2-11、中筒体组2-12和外筒体2-13内表面均设有螺旋分布的扬料板2-15，连接架2-14螺旋分布的扬料板2-15的安装方式如图4所示；且相邻筒体的连接架2-14扬料板2-15具有相反的旋向，连接架2-14扬料板2-15随筒体转动并对所干燥物料起到向前推动的作用，考虑到物料体积的收缩以及流动性的变化，由内向外各连接架2-14各筒体内壁所设扬料板2-15的尺寸依次递减；连接架2-14筒体组件2-1两端分别通过螺栓固定有锥形的第一端盖2-3和第二端盖2-4；连接架2-14第一端盖2-3连接通过进料密封圈1-4连接有进风口1-2和进料口1-1，其端部由进料罩1-3封闭；进料口1-1下端连接有进料导槽1-11；第二端盖2-4通过出料密封圈3-2连接出料口3-3和排气口3-4，其端部由出料罩3-1封闭；第一端盖2-3与第二端盖2-4均与筒体组件2-1密封；筒体组件2-1由托轮4-1支撑滚圈2-2联合挡轮4-3进行支撑，并安装于底座5上，由电机4-2带动托轮4-1带动滚圈2-2进行传动。
[0048]
工作时，筒体组件2-1保持转动，物料由进料口1-1进入，顺进料导槽1-11滑落至内筒体2-11。进入内筒体2-11的物料由设置在内筒体2-11内壁并随筒体转动的螺旋扬料板2-15向第二端盖2-4方向推进。当物料行进至第二端盖2-4处，由第二端盖2-4导向，进而进入中筒体组2-12中，继随扬料板2-15的推进而向第一端盖2-3的方向运行。当物料运行至第一端盖2-3处，由锥形设置的第一端盖2-3导向滑落，并继续由螺旋扬料板2-15推进向前。以此类推，直至物料进入到外筒体2-13。
[0049]
由于内筒体2-11、中筒体组2-12、外筒体2-13均与第一端盖2-3以及第二端盖2-4密封连接，有热风从进风口1-2进入时，热风由内筒体2-11经过中筒体组2-12向外筒体2-13，在各筒体之间呈z字型运行，促进物料水分的排出，内筒体2-11中物料的温度最高、风速最大，外筒体2-13中温度最低，风速最小，能够大大节约热能。由于内筒体2-11具有较高的直径，并具有螺旋设置的扬料板2-15，因此能够防止流动性较差的物料在进入内筒体2-11时被堵塞。
[0050]
由于使用了托轮挡轮组件带动滚圈2-2传动，避免使用齿轮，使得设备的可维护性大大提升。由于筒体第一端盖2-3第二端盖2-4均为锥形，能够进一步引导物料在各筒体之间呈z字型轨迹运行，防止物料的堵塞。同时，由于增加了物料运行的行程，高含水量物料则因为有足够的干燥行程而能够取得良好的干燥效果。
[0051]
表1所示为不同回程数的多回程滚筒烘干设备干燥效果对比，能够发现，回程数的增加能够大大提升干燥时间、降低出料含水率与出料温度。
[0052]
表1不同回程数的φ1
×
2m的滚筒干燥机干燥效果对比
*
[0053][0054]
*
固定转速为5rpm、进气温度为380℃、进料含水率>90％
[0055]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0056]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0057]
此外，本发公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所发明的内容。

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