常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，包括封閉的機(jī)殼、氣流循環(huán)裝置、干燥室裝置、排氣裝置；其中，排氣裝置包括余熱利用管和余熱利用自動閥；氣流循環(huán)裝置包括由下至上按照氣流循環(huán)方向依次連接的下風(fēng)道、引風(fēng)管、循環(huán)風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)管、上風(fēng)道；下風(fēng)道的末端封閉，上風(fēng)道的末端連接余熱利用管；干燥室裝置包括烘箱、換熱器、輸送鏈條；上風(fēng)道和下風(fēng)道分別設(shè)置于烘箱的頂部和底部，并分別與烘箱內(nèi)部氣流連通；上風(fēng)道、下風(fēng)道和烘箱均設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)部；換熱器與上風(fēng)道同寬，換熱器的迎風(fēng)面朝上、出風(fēng)口朝下，并形成上風(fēng)道的底和烘箱的頂；換熱器連接換熱器熱源；輸送鏈條設(shè)置在烘箱內(nèi)且自上而下呈層疊狀繞行。該干燥機(jī)效率高，環(huán)保。
【專利說明】常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紙漿模塑設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種紙漿模塑干燥機(jī)，尤其涉及一種常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，已有的紙漿模塑干燥機(jī)有兩大類:一類是單層干燥機(jī)；另一類是多層干燥機(jī)。單層干燥機(jī)已經(jīng)相當(dāng)落后，基本被淘汰。多層干燥機(jī)將干燥產(chǎn)品后的廢氣通過循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛，與燃燒機(jī)產(chǎn)生并輸送來的燃燒廢氣混合，升溫后再送入干燥室，用以干燥產(chǎn)品；這種干燥方式的效率雖然較高，但仍然是一種空氣干燥方式，熱效率還可以進(jìn)一步提高；而且這種干燥方式下，燃燒后的廢氣直接與模塑產(chǎn)品接觸，影響產(chǎn)品的品質(zhì)；再者，干燥室內(nèi)溫度過高時，容易引發(fā)火災(zāi)；并且干燥產(chǎn)品時消耗的是高品質(zhì)的能源。此外，現(xiàn)有的干燥機(jī)在控制方面，一般采用手動調(diào)節(jié)控制溫度，而對濕度沒有進(jìn)行控制，因而產(chǎn)品的含濕量不能保證。
[0003]為此，需要提供一種改進(jìn)的干燥機(jī)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其高效節(jié)能，制造成本更加低廉，干燥的產(chǎn)品品質(zhì)更佳。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，包括封閉的機(jī)殼，還包括氣流循環(huán)裝置、干燥室裝置、排氣裝置；
其中，所述排氣裝置包括余熱利用管和控制所述余熱利用管開閉的余熱利用自動閥；所述余熱利用自動閥能被控制而自動開閉；
其中，所述氣流循環(huán)裝置包括由下至上按照氣流循環(huán)方向依次連接的下風(fēng)道、引風(fēng)管、循環(huán)風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)管、上風(fēng)道；所述下風(fēng)道的不與所述引風(fēng)管連接的末端封閉，所述上風(fēng)道的不與所述進(jìn)風(fēng)管連接的末端連接所述余熱利用管；
其中，所述干燥室裝置包括烘箱、換熱器、輸送鏈條；所述上風(fēng)道和所述下風(fēng)道分別設(shè)置于所述烘箱的頂部和底部，并分別與所述烘箱內(nèi)部氣流連通；所述上風(fēng)道、所述下風(fēng)道和所述烘箱均設(shè)置在所述機(jī)殼內(nèi)部；所述換熱器與所述上風(fēng)道同寬，所述換熱器的迎風(fēng)面朝上、出風(fēng)口朝下，形成所述上風(fēng)道的底面和所述烘箱的頂面，從而使所述上風(fēng)道通過所述換熱器與所述烘箱內(nèi)部連通；所述輸送鏈條設(shè)置在所述烘箱內(nèi)且自上而下呈層疊狀繞行。
[0006]優(yōu)選地，還包括調(diào)節(jié)控制裝置；所述調(diào)節(jié)控制裝置計算應(yīng)當(dāng)排出的空氣，控制所述余熱利用自動閥的開閉。
[0007]優(yōu)選地，在所述烘箱內(nèi)部和所述上風(fēng)道、所述進(jìn)風(fēng)管內(nèi)設(shè)置有溫度監(jiān)控點，所述調(diào)節(jié)控制裝置根據(jù)測得的所述溫度監(jiān)控點的溫度，控制所述換熱器的熱源流量和溫度。
[0008]優(yōu)選地，進(jìn)出料輸送口設(shè)置于所述機(jī)殼上、所述烘箱的遠(yuǎn)離所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的一側(cè)下方，且所述進(jìn)出料輸送口與所述下風(fēng)道等高、平齊。
[0009]優(yōu)選地，所述烘箱內(nèi)部設(shè)有供所述輸送鏈條繞行的分層導(dǎo)軌，所述分層導(dǎo)軌的分層面設(shè)置隔板，從而把所述烘箱分成多個單元干燥室；每個所述隔板都均勻布設(shè)若干小孔，使氣流按設(shè)定路線流動。
[0010]優(yōu)選地，最底層的所述單元干燥室的底部也用所述隔板與所述下風(fēng)道分開，從而使得所述下風(fēng)道與所述烘箱內(nèi)部通過所述隔板連通。
[0011]優(yōu)選地，所述上風(fēng)道和所述換熱器之間設(shè)置有均勻布設(shè)若干小孔的隔板，使得所述上風(fēng)道的氣流通過所述小孔均勻進(jìn)入所述換熱器。
[0012]優(yōu)選地，所述上風(fēng)道、所述烘箱、所述下風(fēng)道自上而下依次排列形成長方體結(jié)構(gòu)，在形成的所述長方體結(jié)構(gòu)的外表面包覆保溫材料。
[0013]優(yōu)選地，在所述輸送鏈條上設(shè)置有用于放置待干燥物品的自動平衡式托盤。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:1.本發(fā)明常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)采用常壓過熱蒸汽干燥，干燥介質(zhì)為濕產(chǎn)品自身產(chǎn)生的蒸汽，過熱蒸汽傳熱系數(shù)大，比熱容大，無傳熱阻力，熱效率高，節(jié)能效果顯顯著。經(jīng)多條生產(chǎn)線實測，本干燥機(jī)的熱效率高達(dá)70-75%，較目前單層干燥線提高近一倍，較燃油和燃?xì)舛鄬痈稍餀C(jī)提高10-15%。2.多余的蒸汽可以得到回收利用，基本做到無廢氣排放。3.烘箱內(nèi)無燃燒產(chǎn)生的碳化物，在干燥同時還可以對產(chǎn)品進(jìn)行了消毒，實現(xiàn)了低碳環(huán)保。4.填補(bǔ)了我國過熱蒸汽干燥領(lǐng)域的空白，使紙漿模塑干燥機(jī)向高效、節(jié)能、環(huán)保方向轉(zhuǎn)型升級發(fā)展成為可能。5.智能化的控制，讓操作變得更加簡單，管理變得更加輕松。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)的一個實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)先實施例。
[0017]本實施例的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，包括封閉的機(jī)殼10，還包括氣流循環(huán)裝置20、干燥室裝置30、排氣裝置40。
[0018]排氣裝置40包括余熱利用管41和控制余熱利用管41開閉的余熱利用自動閥42 ；余熱利用自動閥42能被控制而自動開閉。
[0019]氣流循環(huán)裝置20包括由下至上按照氣流循環(huán)方向依次連接的下風(fēng)道21、引風(fēng)管22、循環(huán)風(fēng)機(jī)23、進(jìn)風(fēng)管24、上風(fēng)道25 ;下風(fēng)道21的不與引風(fēng)管連接的末端210封閉，上風(fēng)道25的不與進(jìn)風(fēng)管連接250的末端連接余熱利用管41。作為一個實施例，其中，下風(fēng)道21為多段矩形管拼接而成；引風(fēng)管22為天方地圓異形管，方的一端與下風(fēng)道21相接，圓的一端與循環(huán)風(fēng)機(jī)23相接；上風(fēng)道25與下風(fēng)道2 I的形狀相同，長度和寬度也相同。
[0020]干燥室裝置30包括烘箱31、換熱器32、輸送鏈條33 ;上風(fēng)道25和下風(fēng)道21分別設(shè)置于烘箱31的頂部和底部，并分別與烘箱31內(nèi)部氣流連通；上風(fēng)道25、下風(fēng)道21和烘箱31均設(shè)置在機(jī)殼10內(nèi)部。換熱器32的形狀也是矩形，換熱器32與上風(fēng)道25同寬，換熱器32的迎風(fēng)面朝上、出風(fēng)口朝下，分別形成上風(fēng)道25的底面和烘箱31的頂面，從而使上風(fēng)道25通過換熱器32與烘箱31內(nèi)部連通。換熱器32連接換熱器熱源(圖中未示)，換熱器32的熱源可以是導(dǎo)熱油，也可以是蒸汽。當(dāng)換熱器的長度較小時，也可以將若干個換熱器以迎風(fēng)面朝上、出風(fēng)口朝下的狀態(tài)緊密排列拼接，從而最好能與烘箱31的長度接近，以實現(xiàn)高效干燥。
[0021]輸送鏈條33設(shè)置在烘箱31內(nèi)且如圖所示自上而下呈層疊狀繞行，這樣從外部輸送進(jìn)來的濕產(chǎn)品被直接送至烘箱31內(nèi)的頂部，即最接近換熱器32的出風(fēng)口的位置，實現(xiàn)熱交換，從而實現(xiàn)高效地干燥，然后再在從上而下繞行至烘箱31內(nèi)的底部的過程中被逐漸干燥，然后被輸送出烘箱31。優(yōu)選地，在輸送鏈條33上設(shè)置有用于放置待干燥物品的自動平衡式托盤。
[0022]優(yōu)選地，烘箱31內(nèi)部設(shè)有供輸送鏈條33繞行的分層導(dǎo)軌，且分層導(dǎo)軌的分層面設(shè)置隔板311，從而把烘箱31分成多個單元干燥室；每個隔板311都均勻布設(shè)若干小孔，使氣流按設(shè)定路線流動。在本實施例中每隔一個分層導(dǎo)軌設(shè)置一個隔板311，當(dāng)然，也可以視烘箱的大小等因素，每個分層導(dǎo)軌均設(shè)置一個隔板，或者每隔兩個或幾個分層導(dǎo)軌設(shè)置一個隔板。這些隔板311的作用是組織蒸汽流按規(guī)定的路線運動，讓蒸汽流均勻地流過每一個待干燥產(chǎn)品表面。
[0023]優(yōu)選地，最底層的單元干燥室的底部也用隔板312與下風(fēng)道21分開，隔板312上當(dāng)然也均勻布設(shè)若干小孔，從而使得下風(fēng)道21與烘箱31內(nèi)部通過隔板312連通，隔板312的作用是使循環(huán)風(fēng)機(jī)23沿下風(fēng)道21長度方向均勻地抽取濕空氣。此外，優(yōu)選地，在烘箱31的頂部、在上風(fēng)道25與換熱器32之間也設(shè)有隔板313，其作用是使上風(fēng)道25的氣流均勻地進(jìn)入換熱器32。
[0024]優(yōu)選地，上風(fēng)道25、烘箱31、下風(fēng)道21自上而下依次排列形成長方體結(jié)構(gòu)，在形成的長方體結(jié)構(gòu)的外表面包覆保溫材料。
[0025]在該實施例中，進(jìn)出料輸送口 50設(shè)置在機(jī)殼10上、烘箱31的遠(yuǎn)離循環(huán)風(fēng)機(jī)23的一側(cè)下方，且進(jìn)出料輸送口 50與下風(fēng)道21等高、平齊，以利用水蒸氣與空氣微小的比重差進(jìn)行密封。進(jìn)出料輸送口 50處設(shè)有進(jìn)出料機(jī)構(gòu)51，以將濕產(chǎn)品送入，將干燥好的坯料送出。
[0026]優(yōu)選地，本實施例的干燥機(jī)還包括調(diào)節(jié)控制裝置；調(diào)節(jié)控制裝置能計算應(yīng)當(dāng)排出的空氣，控制余熱利用自動閥42的開閉，從而保持烘箱內(nèi)合適的壓力，亦將廢氣排出供回收。
[0027]更優(yōu)選地，在烘箱內(nèi)部設(shè)置有溫度監(jiān)控點61、63，上風(fēng)道內(nèi)設(shè)置有溫度監(jiān)控點62，進(jìn)風(fēng)道內(nèi)設(shè)置有溫度監(jiān)控點64，調(diào)節(jié)控制裝置根據(jù)測得的溫度監(jiān)控點的溫度，控制換熱器熱源的熱源流量和溫度。當(dāng)然，也可以在氣流循環(huán)裝置中其他位置或烘箱其他位置設(shè)置溫度監(jiān)控點。
[0028]下面介紹本干燥機(jī)運轉(zhuǎn)流程。
[0029]該干燥機(jī)采用連續(xù)干燥的方式，只要接通換熱器熱源，啟動循環(huán)風(fēng)機(jī)23，烘箱31內(nèi)就得到溫度極高、相對濕度極低、干燥能力極強(qiáng)的干空氣。這時送料裝置通過輸送鏈條33、托盤331，源源不斷地將濕產(chǎn)品送入烘箱31內(nèi)，在輸送中，剛送入的含濕量最大的、溫度最低的濕產(chǎn)品靠近換熱器32的出口 ；隨著輸送鏈條33的運行，濕產(chǎn)品在烘箱31內(nèi)繞行；至出口，產(chǎn)品被干燥，下料機(jī)構(gòu)將干燥好的產(chǎn)品源源不斷地送出。
[0030]有濕產(chǎn)品被干燥后，循環(huán)風(fēng)機(jī)23從下風(fēng)道21抽取的便是經(jīng)干燥產(chǎn)品后的濕空氣，這些濕空氣被送入上風(fēng)道25后分為兩部分:其中絕大部分濕空氣穿過換熱器32和隔板311，進(jìn)入烘箱31 ;另一小部分出上風(fēng)道25進(jìn)入排風(fēng)裝置40。經(jīng)短暫時間后，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，烘箱31內(nèi)部的干空氣完全由水蒸汽替代；此時循環(huán)風(fēng)機(jī)23從下風(fēng)道21抽取的不再是濕空氣，而是溫度稍低的過熱蒸汽；這些過熱蒸汽被送入上風(fēng)道25后，絕大部分穿過換熱器32后成為溫度更高過熱蒸汽進(jìn)入烘箱31，這種轉(zhuǎn)換無需任何人為干預(yù)和操控；而另一小部分進(jìn)入排風(fēng)裝置40，經(jīng)余熱利用自動閥42控制進(jìn)入余熱利用管41。濕產(chǎn)品便在烘箱31內(nèi)的高溫過熱蒸汽中被干燥。
[0031]上述排氣裝置40的排氣量多少由智能化的調(diào)節(jié)控制裝置根據(jù)烘箱內(nèi)壓力自動計算確定:排風(fēng)裝置40的排氣量等于濕產(chǎn)品產(chǎn)生的水蒸氣體積，根據(jù)產(chǎn)量可以準(zhǔn)確計算水蒸氣體積。根據(jù)計算，在大多數(shù)產(chǎn)量情況下，排氣裝置40的排氣量僅能滿足成型機(jī)熱風(fēng)罩的需要，于是該過熱蒸汽干燥機(jī)的余熱能全部得到利用。此外，調(diào)節(jié)控制裝置還能根據(jù)烘箱內(nèi)的溫度自動調(diào)節(jié)換熱器熱源的流量和溫度，從而控制成品含濕度和質(zhì)量。整個生產(chǎn)過程無需人的干預(yù)，實現(xiàn)完全自動化。
[0032]本干燥機(jī)最具創(chuàng)意之處在于它是一種常壓過熱蒸汽干燥的全新干燥系統(tǒng)，優(yōu)于傳統(tǒng)空氣干燥系統(tǒng)。
[0033]由干燥機(jī)理可知:空氣干燥方式有一個傳熱和傳質(zhì)過程；即:在干燥室內(nèi)，空氣將熱量傳給濕產(chǎn)品，產(chǎn)品被加熱后，水變?yōu)檎羝M(jìn)入空氣，空氣流動而將水蒸汽帶走，產(chǎn)品得到干燥；但在干燥過程中，產(chǎn)品表面形成一層蒸汽膜，在空氣將熱傳給產(chǎn)品時必須穿過蒸汽膜，同時蒸汽進(jìn)入到空氣過程中，存在傳質(zhì)傳熱阻力。而過熱蒸汽干燥雖然也必須穿過蒸汽膜將熱到產(chǎn)品表面，但由于干燥室只有水蒸汽一種成分，其傳熱是過熱蒸汽與產(chǎn)品濕表面的溫度差；傳質(zhì)是蒸汽流動產(chǎn)生的體積流，傳熱的阻力可以小到忽略不計；因此傳熱效率高。
[0034]干燥機(jī)理還表明，空氣干燥是空氣將蒸汽帶走而自身溫度降低，因此需要不停地補(bǔ)充新鮮空氣和進(jìn)行加熱。而本發(fā)明的干燥機(jī)的過熱蒸汽在帶走產(chǎn)品水蒸汽時，雖然也會降低溫度，也需要補(bǔ)充，但是:
①水蒸汽比空氣熱容大(水蒸氣1.986KJ/Kg.K，空氣1.006KJ/Kg.K)，因此需要的水蒸汽量相對較少，而濕產(chǎn)品所含的水分蒸發(fā)后便足以補(bǔ)充；
②水蒸汽汽化潛熱大(水蒸汽2200kJ/Kg，空氣無相變?yōu)镺)，汽化潛熱完全用來加熱產(chǎn)品，并被系統(tǒng)循環(huán)使用，因此需要補(bǔ)充的能量少；
③水蒸汽傳熱系數(shù)大(水蒸汽20(T500W/m2K,空氣2(T50W/m2K)，因此傳熱熱效率高，節(jié)能顯著。
[0035]以上分析顯示了本發(fā)明的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)較采用空氣干燥方式的各類干燥機(jī)具有更大的優(yōu)勢，具有無比廣闊的前景。
[0036]以上描述的僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，當(dāng)然不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。任何對本發(fā)明技術(shù)方案的等同變換和替換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，包括封閉的機(jī)殼，其特征在于:還包括氣流循環(huán)裝置、干燥室裝置、排氣裝置； 其中，所述排氣裝置包括余熱利用管和控制所述余熱利用管開閉的余熱利用自動閥；所述余熱利用自動閥能被控制而自動開閉； 其中，所述氣流循環(huán)裝置包括由下至上按照氣流循環(huán)方向依次連接的下風(fēng)道、引風(fēng)管、循環(huán)風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)管、上風(fēng)道；所述下風(fēng)道的不與所述引風(fēng)管連接的末端封閉，所述上風(fēng)道的不與所述進(jìn)風(fēng)管連接的末端連接所述余熱利用管； 其中，所述干燥室裝置包括烘箱、換熱器、輸送鏈條；所述上風(fēng)道和所述下風(fēng)道分別設(shè)置于所述烘箱的頂部和底部，并分別與所述烘箱內(nèi)部氣流連通；所述上風(fēng)道、所述下風(fēng)道和所述烘箱均設(shè)置在所述機(jī)殼內(nèi)部；所述換熱器與所述上風(fēng)道同寬，所述換熱器的迎風(fēng)面朝上、出風(fēng)口朝下，形成所述上風(fēng)道的底面和所述烘箱的頂面，從而使所述上風(fēng)道通過所述換熱器與所述烘箱內(nèi)部連通；所述輸送鏈條設(shè)置在所述烘箱內(nèi)且自上而下呈層疊狀繞行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于:還包括調(diào)節(jié)控制裝置；所述調(diào)節(jié)控制裝置計算應(yīng)當(dāng)排出的空氣，控制所述余熱利用自動閥的開閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于: 在所述烘箱內(nèi)部和所述上風(fēng)道、所述進(jìn)風(fēng)管內(nèi)設(shè)置有溫度監(jiān)控點，所述調(diào)節(jié)控制裝置根據(jù)測得的所述溫度監(jiān)控點的溫度，控制所述換熱器的熱源流量和溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于:進(jìn)出料輸送口設(shè)置于所述機(jī)殼上、所述烘箱的遠(yuǎn)離所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的一側(cè)下方，且所述進(jìn)出料輸送口與所述下風(fēng)道等聞、平齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于:所述烘箱內(nèi)部設(shè)有供所述輸送鏈條繞行的分層導(dǎo)軌，所述分層導(dǎo)軌的分層面設(shè)置隔板，從而把所述烘箱分成多個單元干燥室；每個所述隔板都均勻布設(shè)若干小孔，使氣流按設(shè)定路線流動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于:最底層的所述單元干燥室的底部也用所述隔板與所述下風(fēng)道分開，從而使得所述下風(fēng)道與所述烘箱內(nèi)部通過所述隔板連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于:所述上風(fēng)道和所述換熱器之間設(shè)置有均勻布設(shè)若干小孔的隔板，使得所述上風(fēng)道的氣流通過所述小孔均勻進(jìn)入所述換熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于:所述上風(fēng)道、所述烘箱、所述下風(fēng)道自上而下依次排列形成長方體結(jié)構(gòu)，在形成的所述長方體結(jié)構(gòu)的外表面包覆保溫材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的常壓過熱蒸汽紙漿模塑干燥機(jī)，其特征在于:在所述輸送鏈條上設(shè)置有用于放置待干燥物品的自動平衡式托盤。
【文檔編號】D21F5/18GK103774486SQ201410011335
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】吳姣平, 沈海秋 申請人:廣州華工環(huán)源綠色包裝技術(shù)有限公司