專利名稱：三回程筒式干燥機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大量物料干燥裝置，特別是一種降水幅度大、節(jié)能 減耗、熱效率高的三回程筒式干燥機。它可廣泛用于各行業(yè)的低粘物料的脫 水干燥，還可作為煤氣化褐煤、城市垃圾、河道污泥等高含水物料烘干的機 械裝備。
背景技術：
目前，物料干燥裝置已廣泛用于化工、礦山、農業(yè)、工業(yè)、輕工、醫(yī)藥 和環(huán)保等行業(yè)的低粘物料的脫水干燥，而應用較多的單層滾筒式干燥機，則
是目前干燥機市場上的主流產品。但其大多是借鑒50年代通用干燥技術發(fā)展 起來的，其設備結構、裝備工藝和傳動系統等都存在一定程度上的缺陷。首 先裝備工藝上存在以下不足現有單層滾筒式干燥機多采用300-600'C的高 熱干燥物料，其筒體采用耐火磚等材料構筑保溫層，故設備體積大，裝滿系 數較小，物料承載量也很少。由于運動轉數低于6r/min，受物料拋撒裝置結 構的局限，機內料幕沿中線前方回旋線垂直下落，斷層空間多、漏空系數過 大，熱介質與物料接觸機會少、傳熱能力差，排出廢氣溫度高(高溫廢氣燒毀 袋式除塵器現象時有發(fā)生)、濕度小，熱損失大，熱效率相對較低。因此，該 類干燥裝置亟待改進。隨著國民經濟飛速發(fā)展，科學技術水平的提高， 一些 專業(yè)性很強的特例滾筒干燥技術也應運而生，但按其結構特點劃分同樣都屬 于單層滾筒式干燥機系列，據專利文獻報導公告號為CN2290004Y的"水 平式轉筒烘干機"，公告號為CN2238407Y的"雙熱式轉筒烘干機"，公告號為CN2690826Y的"回轉筒式垃圾處理專用間接干燥器"，公告號為CN2606 321Y的"閃速型回轉窯"等，均為單層滾筒式干燥機范疇的特例技術。
其次裝備結構存在以下不足(1)由于現有單層滾筒式干燥機運行轉數 低，料幕斷空系數大，高溫熱介質灼烤器壁，故為減少機體散熱和便于傳動 系統設置， 一般都是采用三層壁板，中間輔設耐火磚的方法，雖然解決了散 熱和傳動系統的設置，卻又增加了設備自重，增加了動力消耗；(2)傳統單層 滾筒式或多環(huán)滾筒式干燥機的筒體大多呈傾斜布置，其軸線與水平線的夾角 不超過8°， 一般采用1.5° 3.0°。為克服軸向力需要在滾圈相應一側設置擋 輪，同時要對驅動裝置的齒輪與齒圈、支撐裝置的滾圈與托輪進行最佳配合 的設計，盡管如此，仍影響這些零部件的使用性能和使用壽命。(3)現有多環(huán) 滾筒式干燥機的滾筒間，常在筒兩端采用多個支撐桿連接固定。由于濕物料 與熱介質進行熱交換的過程中各滾筒間因熱變形引起的熱應力較大，再加上 其筒體采用單側驅動轉動，增加了在扭矩作用下的形位變形產生的扭轉應力， 這些應力如不能很好地解決就會造成焊縫開裂或筒體變形，嚴重時將使設備 損壞。為此國內、外相繼出現了采用一端固定，另一端滑動聯接的結構設計， 試圖改變上述支撐形式。如公告號為CN1808029A的"多環(huán)滾筒干燥機的聯 接結構"，其一端徑向支撐采用固定焊接，另一端為滑塊結構，中間部位懸空， 無支撐，作為小型干燥設備用于烘干輕體物料是可行的，但對于大型干燥設 備，需烘干物料的比重大，滾筒長度達到20m以上、承載料量達100T以上 時，這種僅端部有支撐中部懸空并且是滑塊聯接的結構，其周向和軸向均無 定位的多環(huán)滾筒干燥機實際上是無根支撐，增加了設備運行的不穩(wěn)定因素， 易出現外筒與中筒或內筒運動不同步或者沿軸向竄位等問題。因此現有單層 滾筒式或多環(huán)滾筒式干燥機的聯接結構亟待提高和改進。再次傳動系統存在的不足國內的滾筒干燥機傳動功率計算多是采用經 驗公式進行設計和計算的，其公式主要包括了(l)圓筒內粉粒體運動需要的功 率(克服偏心力矩)；(2)圓筒旋轉需要的功率；(3)圓筒支撐部分摩擦耗用功率， 在減速機的配置上只計算了其效率，因此，現有單層滾筒干燥機配備功率都
偏大，偏高，例如現有規(guī)格為03.6mx24m的回轉筒干燥機，估重189T，配 備電機功率(160x2)KW;規(guī)格為(M.2mxl2m的回轉筒干燥機，估重140T， 配備電機功率132KW等，其配備功率較高，減速設備較大，這些均亟待提 高和改進。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種改進的三回程筒式干燥機，它有效地解決 了傳統滾筒式干燥機聯接結構存在的易變形失位和軸向竄位等缺陷，其結構 設計合理，性能穩(wěn)定、工藝流程順暢，與同類設備相比較， 一次降水幅度大， 熱效率高、節(jié)能減耗，其容積裝滿率提高近2-3倍，產量提高3倍多，節(jié)省 了一次性投資，降低了運行成本，適用范圍廣。
本實用新型的目的是這樣實現的該機包括由支架、密封箱和外周設置 滾圈、齒圈的筒體組成的機體及其驅動裝置、支承裝置和控制器，其技術要
點是所述機體的筒體軸線與水平面平行，筒體由同心布置的內筒體、中間 筒體和外筒體相互錯位套裝在一起，所形成的容積腔分別構成三個烘干降水 單元，所述內筒體、中間筒體和外筒體的相鄰壁板間通過按徑向排列的調節(jié) 支撐及其補強緩沖墊板連接定位，外筒體壁板的外周設置隔熱保溫罩，在內 筒體、中間筒體和外筒體壁板的內周面分別設置呈螺旋推進式排列的均料拋 撒器，并使排列在相鄰壁板內周面的均料拋撒器的螺旋線的旋向相反，所述 機體外周的齒圈與筒體的重心對中組裝。所述調節(jié)支撐由調整螺桿和一對螺母構成，調整螺桿中部設置扁方，調 整螺桿兩端與螺母連接的螺紋線旋向相反，并分別連接在螺母的一端，螺母 的另一端面固定在所述補強緩沖墊板上。
所述機體的密封箱利用所述支架固定在所述筒體的兩端，筒體插入密封 箱端的外筒體壁板的外周與密封箱內腔之間采用迷宮密封。
所述機體的出料端的密封箱內設置分別與筒體內各烘干降水單元的腔 體連通的高溫介質室和低溫介質室。
所述機體的進料端的密封箱內設置進料裝置，進料裝置的出料口穿過筒 體端的連接外筒體和內筒體端部的端封，并伸入內筒體腔內。
由于本實用新型是在傳統的滾筒式干燥機的結構基礎上改進的，其結構 設計合理，機體的筒體軸線與水平面平行，所以克服了筒體呈傾斜布置產生 的軸向力。因該筒體的內筒體、中間筒體和外筒體相互錯位套裝在一起，分 別構成三個烘干降水單元，并在內、中和外筒體的相鄰壁板間通過按徑向排 列的調節(jié)支撐及其補強緩沖墊板連接定位，調節(jié)支撐的螺桿中間部位的扁方， 供扳手調節(jié)使用，用于調整筒體的不圓度和曲率變化，克服機體負載運動過 程中產生的應力變形，有效地解決了傳統滾筒式干燥機的筒兩端采用多個支 撐桿連接固定或僅端部有支撐中部懸空的滑塊聯接結構，所存在的易變形失 位和軸向竄位等缺陷。該裝置在外筒體壁板的外周設置隔熱保溫罩，而不輔 設耐火磚，可以減少占用空間，相應地擴大了腔體的有效容積，增加了干品 產出量。在內筒體、中間筒體和外筒體壁板的內周面分別設置的均料拋撒器 是呈螺旋推進式排列的，并使排列在相鄰壁板內周面的均料拋撒器的螺旋線 的旋向相反，將物料不斷托起、提升、拋撒開，彌散在多個腔體內的整個容 積空間形成料幕，該料幕的完整度及其均勻度決定了熱介質的傳遞和交換、也關系著熱效率，降水能力和產出量。熱介質在穿透料幕的過程中與物料進 行較強烈的熱和質的傳遞與交換，表面游離水不斷的被蒸發(fā)汽化，大顆粒物 料體內所含的結構水和化合水也不斷的外溢蒸發(fā)和汽化，溫度接近露點，濕 度近飽和狀態(tài)的廢氣則由出口排除。螺旋推進式排列的均料拋撒器實現了新 物料的不斷補充、受烘物料不停的向前移動換位、烘后物料經出料口進入下 一級流程環(huán)節(jié)，高質量地完成了烘干的全過程。因此，可使物料很順利地沿 螺旋線的旋向，從一個烘干降水單元進入另一個烘干降水單元，無限延長了 物料的運動軌跡，使工藝流程更加順暢，加大了一次降水幅度，產量高、質 量好，排出的廢氣溫度接近露點、濕度近飽和狀態(tài)，從而提高熱效率，達到 了節(jié)能減耗的目的。另外，機體外周的齒圈與筒體的重心對中組裝，動力分
配得到改善，使其驅動性能更加穩(wěn)定，動力消耗僅是現有技術的45%，節(jié)能 近55%以上。綜上所述，該裝置不但有利于高水分大顆粒物料的結構水和化 合水等全水分的去除，顯著節(jié)省了用戶的土建工程量，而且經實際檢驗表明， 其與同類設備相比較，其容積裝滿率提高近2-3倍，產量提高3倍多，節(jié)省 了一次性投資，降低了運行成本，還拓寬了適用范圍。以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1是本實用新型的一種具體結構示意圖。 圖2是
圖1沿A-A線的剖視圖。 圖3是
圖1沿B-B線的剖視圖。 圖4是圖3中的調節(jié)支撐的一種具體結構示意圖。 圖中序號說明l密封箱、2進料裝置、3端封、4密封裝置、5外筒體、 6中間筒體、7內筒體、8第三烘干降水單元、9第二烘干降水單元、10第一烘干降水單元、ll隔熱保溫罩、12密封箱、13卸料裝置、14高溫介質室、 15低溫介質室、16排料口、 17均料拋撒器、18電機、19減速機、20齒輪、 21齒圈、22托輪、23滾圈、24調節(jié)支撐、25補強緩沖墊板、26支架、27 廢氣出口、 28調整螺桿、29調整螺母。
具體實施方式
根據圖l-4詳細說明本實用新型的具體結構。因該機是在傳統的滾筒式 干燥機的結構基礎上改進的，故其基本構件的規(guī)格、型號和制造工藝應按現 有標準和相關規(guī)定確定，特別是結構設計和使用更應符合安全生產措施的要 求和相關標準的規(guī)定。該筒式干燥機包括由支架26、密封箱l、 12和外周設 置滾圈23、齒圈21的筒體組成的機體及其驅動裝置、支承裝置和控制器(圖 中未示出)等件。其中驅動裝置包括組裝在支架26上的常用的電機18、減速 機19及通過聯軸器連接的驅動齒輪20和與之嚙合的齒圈21等件。為了使驅 動裝置的動力分配得到進一步改善，讓其驅動性能更加穩(wěn)定，減少動力消耗， 應將組裝在機體的筒體外周的齒圈21與筒體的重心對中組裝。根據設計要求 或實際需要，機體的運動轉數控制在3-30r/min范圍內，這可以通過變頻調速 器的頻率變化或其它非變頻驅動模式，來控制進、出料量、控制干燥時間、 控制降水幅度，功率配置可選擇單機驅動或雙機驅動。支撐裝置的數量可根 據筒體的長度和需要設置兩組或多組，每組支撐裝置包括常用的滾圈23及其 通過支架支承的一對支撐托輪22。安裝后的機體的筒體軸線與水平面平行， 而不采用傳統單層滾筒式或多環(huán)滾筒式干燥機的筒體呈傾斜布置的形式。筒 體由同心布置的內筒體7、中間筒體6和外筒體5相互錯位套裝在一起(如圖 l所示)。內筒體7形成的容積腔構成第一烘干降水單元10，內筒體7外表面 與中間筒體6內表面形成的容積腔構成第二烘干降水單元9，中間筒體6外表面與外筒體5內表面形成的容積腔構成第三烘干降水單元8。筒體的內筒 體7、中間筒體6和外筒體5的相鄰壁板之間，通過按徑向排列的調節(jié)支撐 24及其補強緩沖墊板25連接定位。調節(jié)支撐24由調整螺桿28和一對螺母 29構成(如圖4所示)。調整螺桿28中部設置扁方，供扳手調節(jié)使用。調整螺 桿28兩端與螺母29連接的螺紋線旋向相反，并分別連接在螺母29的一端， 螺母29的另一端面固定在補強緩沖墊板25上。利用扳手轉動調整螺桿28， 帶動螺母29沿其軸向同時移動，以便在制造或安裝調試時隨時調整筒體的不 圓度和曲率變化。通過補強緩沖墊板25還可以克服機體負載運動過程中產生 的應力變形。在外筒體5壁板的外周設置隔熱保溫罩11，該保溫罩ll的罩 體及填充其內的保溫材料的規(guī)格、種類應根據筒體的控溫要求設定。在內筒 體7、中間筒體6和外筒體5壁板的內周面，根據被干燥物料的種類和干品 性狀要求分別設置呈螺旋推進式排列的均料拋撒器(又稱抄板)17，并使排列 在相鄰壁板內周面的均料拋撒器17的螺旋線的旋向相反(在
圖1中只示出部 分均料拋撒器17)，以利于物料的流動。為保證在筒體運行過程中不揚塵又 要防止氣體進出機體而設置密封裝置，其進料端密封箱1和出料端密封箱12 采用常規(guī)結構，其規(guī)格、形狀按設計要求確定。進料端密封箱l和出料端密 封箱12分別利用支架26固定在筒體的兩端，筒體插入各密封箱l、 12端的 外筒體5壁板的外周與各密封箱內腔之間，可采用迷宮密封或其它形式的密 封裝置4。機體的出料端的密封箱12內設置分別與筒體內第一烘干降水單元 10和第三烘干降水單元8的腔體連通的高溫介質室14和低溫介質室15，以 便根據需要提供相應溫度的介質。在機體的出料端的密封箱12內還設置帶有 排料口 16的卸料裝置13。為隔熱保溫和安全生產的需要，可以在高溫介質 室14的外周設置隔熱保溫罩。在機體的進料端密封箱1內設置進料裝置2，進料裝置2的出料口穿過筒體端的連接外筒體5和內筒體7端部的端封3， 并伸入內筒體7的腔內。
本實施例中的控制器采用一般常用的電路控制設計，也可以參照本發(fā)明 人設計的公告號為CN1322966C的"粉煤灰磚成型設^ic^方法"中公開的"運 用CAD/CAM交互式自適應控制軟件對可編程控制器進行數學模型交換的自 動編程組成數控系統"?？刂破饕罁O置在筒體中的傳感檢測元件以及電機輸 出的阻抗信號、數字式儀表、PLC可編程控制器等元件進行信號的采集、讀 取、識別、比較、處理、放大、反饋和糾偏、調整機組設備運行動作，并進 行開閉環(huán)的聯動控制，包括工作介質溫度的高、低控制、降水幅度的大、小 控制及處理量的增加或減少控制等；其驅動電機采用變頻器控制，同時允許 采用軟啟動控制和電氣開關控制。其中溫度檢測元件溫度控制系統為獨立控 制單元，由數字調節(jié)裝置及傳感器組成。傳感器采用智能熱電偶，套管為不 銹鋼、防腐耐磨結構，分別置放于熱風爐出口處、干燥機熱風入口處、干燥 機廢氣出口處，用三絞線聯接到數字調節(jié)裝置的輸入端。
該機的操作步驟和使用方法與現有筒式干燥機的規(guī)定相同。其干燥方式 可以采用現有筒式千燥機的逆流干燥工藝、順流干燥工藝或順流、逆流同用 的干燥工藝，微負壓運行；溫度控制范圍要依據物料屬性、著火臨界點和其 降水規(guī)律特性，選擇適當的溫度，還可以根據需要采用變溫處理。
權利要求1、一種三回程筒式干燥機，包括由支架、密封箱和外周設置滾圈、齒圈的筒體組成的機體及其驅動裝置、支承裝置和控制器，其特征在于所述機體的筒體軸線與水平面平行，筒體由同心布置的內筒體、中間筒體和外筒體相互錯位套裝在一起，所形成的容積腔分別構成三個烘干降水單元，所述內筒體、中間筒體和外筒體的相鄰壁板間通過按徑向排列的調節(jié)支撐及其補強緩沖墊板連接定位，外筒體壁板的外周設置隔熱保溫罩，在內筒體、中間筒體和外筒體壁板的內周面分別設置呈螺旋推進式排列的均料拋撒器，并使排列在相鄰壁板內周面的均料拋撒器的螺旋線的旋向相反，所述機體外周的齒圈與筒體的重心對中組裝。
2、 根據權利要求1所述的三回程筒式干燥機，其特征在于所述調節(jié)支 撐由調整螺桿和一對螺母構成，調整螺桿中部設置扁方，調整螺桿兩端與螺 母連接的螺紋線旋向相反，并分別連接在螺母的一端，螺母的另一端面固定 在所述補強緩沖墊板上。
3、 根據權利要求1所述的三回程筒式干燥機，其特征在于所述機體的 密封箱利用所述支架固定在所述筒體的兩端，筒體插入密封箱端的外筒體壁 板的外周與密封箱內腔之間采用迷宮密封。
4、 根據權利要求1所述的三回程筒式干燥機，其特征在于所述機體 的出料端的密封箱內設置分別與筒體內第一烘干降水單元和第三烘干降水單 元的腔體連通的高溫介質室和低溫介質室。
5、 根據權利要求1所述的三回程筒式干燥機，其特征在于所述機體的 進料端的密封箱內設置進料裝置，進料裝置的出料口穿過筒體端的連接外筒 體和內筒體端部的端封，并伸入內筒體腔內。
專利摘要一種改進的三回程筒式干燥機，包括由支架、密封箱和筒體組成的機體及其驅動裝置、支承裝置和控制器，其中機體的筒體軸線與水平面平行，筒體由同心布置的內、中、外筒體相互錯位套裝在一起，所形成的容積腔分別構成三個烘干降水單元，內、中、外筒體的相鄰壁板間通過調節(jié)支撐及其補強緩沖墊板連接定位，外筒體壁板的外周設置隔熱保溫罩，在內、中和外筒體壁板的內周面分別設置呈螺旋推進式排列的均料拋撒器，并使其螺旋線的旋向相反，機體外周的齒圈與筒體的重心對中組裝。它有效解決了傳統滾筒式干燥機存在的易變形失位和軸向竄位等缺陷，其結構設計合理，性能穩(wěn)定、工藝流程順暢，一次降水幅度大，熱效率高、節(jié)能減耗，適用范圍廣。
文檔編號F26B25/06GK201149411SQ20072018522
公開日2008年11月12日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權日2007年12月27日
發(fā)明者李榮旭, 巍 洪, 洪武貴, 王紹民, 迪 苗 申請人:遼寧中田干燥設備制造有限公司