一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)及干燥方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)及干燥方法，通過太陽能集熱板吸收太陽熱量加熱空氣，加熱后的空氣在干燥系統(tǒng)的筒體內(nèi)流經(jīng)海藻后流出筒體。整個干燥系統(tǒng)的主筒體由輪圈和齒圈相配合進行慢速回轉(zhuǎn)，海藻物料在筒體內(nèi)隨著主筒體的旋轉(zhuǎn)進行加熱干燥,干燥達到要求后由推料裝置排出收集。該干燥方法相較于常規(guī)的干燥形式不僅滿足海藻利用過程中的干燥要求，而且效率更高，更加節(jié)能。
【專利說明】一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)及干燥方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海藻生物質(zhì)資源利用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及大型海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，具體涉及一種以太陽能為干燥熱源產(chǎn)生的熱風，繼而通過回轉(zhuǎn)干燥室對海藻進行干燥的系統(tǒng)，干燥后的海藻可以用于各類后續(xù)利用，屬于一種可再生清潔能源利用干燥方式。

【背景技術(shù)】
[0002]海洋生物資源開發(fā)的潛力巨大，其中海藻植物約有一萬多種，尤其我國有廣闊的海疆，海島沿岸14200多公里，生長著三四千種海藻，包括紅藻、褐藻及綠藻等種群，部分海藻產(chǎn)量居世界首位；而人們對海藻的利用也逐漸發(fā)展，廣泛用以制作食品、化妝品以及新能源等行業(yè)，而這些利用的前提基礎(chǔ)是海藻必須經(jīng)過干燥，同時干燥后的海藻也便于儲存與運輸及切割加工；不同的行業(yè)利用時需要海藻的含水率不同，因而需要干燥的條件也不盡相同，因此必須選擇一種方便調(diào)節(jié)的干燥方式，同時目前干燥設(shè)備的原理與形式各異，有流化床干燥機，閃蒸干燥機，噴霧干燥機，氣流干燥機等等，一般都利用外熱源提供加熱熱源，根據(jù)物料的不同特性(流動性、形狀、含水率等)通過不同的換熱方式對物料進行加熱，但常規(guī)的干燥設(shè)備都屬于高能耗，需要消耗外界熱量；而海藻屬于高水分物料，即使在海上采集于海灘曝曬后含水率仍然達到20%以上，而實際這還遠達不到可以利用的標準；因此采用常規(guī)熱干燥時是需要相當大的能耗，不符合節(jié)能的要求，也不利于整個利用海藻的成本規(guī)劃，對于海藻大范圍利用也存在短板。同時常規(guī)采用的熱風烘干對于處理巨大物料量時經(jīng)常出現(xiàn)，局部干燥不充分的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服以上的缺點而提出一種可成功實現(xiàn)利用太陽能加熱冷空氣，通過空氣的流動換熱干燥烘干海藻，干燥時筒體通過回轉(zhuǎn)也能夠有效提高系統(tǒng)能量利用率，提高烘干效率與效果，實現(xiàn)有效、快速、節(jié)能地干燥海藻。
[0004]發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括太陽能空氣集熱器、熱管、出料口、筒體、托輪、傳動齒輪組、電動機、風機、熱空氣進口，滾圈，齒圈，進料口，排氣管，推料裝置。
[0005]以上部件通過以下方式連接:風機安裝在太陽能集熱器上，風機出風口連通太陽能集熱器內(nèi)盤管，冷空氣進入盤管內(nèi)加熱；集熱器內(nèi)盤管出口通過熱管連接干燥器筒體中部的熱空氣進口，齒圈與滾圈固定在筒體上，電動機通過傳動齒輪組帶動齒圈旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動筒體，滾圈與托輪配合輔助穩(wěn)定筒體的轉(zhuǎn)動，進料口和排氣管安裝在筒體遠端上部，出料口安裝在筒體近端下部。
[0006]所述筒體的遠端設(shè)有推料裝置，推料裝置能夠自由活動推動物料在筒體內(nèi)軸向運動。
[0007]所述的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)中風速能夠通過調(diào)節(jié)風機功率進行調(diào)節(jié)，使進入作為干燥室的筒體的熱風溫度達到需要值，筒體的轉(zhuǎn)速根據(jù)需要在3-8r/min內(nèi)進行調(diào)整。
[0008]所述推料裝置是根據(jù)物料需要設(shè)定間隙推料時間或者手動控制推動物料在筒體內(nèi)軸向運動并出料。
[0009]所述干燥筒體中軸的軸線與水平線傾斜度為4.5度。
[0010]本發(fā)明系統(tǒng)工作過程為:將在海上采集的海藻暴曬1-2天，而后直接由進料口進入太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)中筒體內(nèi)，通過推料裝置使得藻樣充滿筒體；風機將冷空氣打入太陽能集熱器中的盤管內(nèi)，系統(tǒng)利用集熱板吸收的太陽能，對集熱器盤管內(nèi)的空氣進行加熱，同時根據(jù)物料含水狀況進行調(diào)節(jié)進風風速；熱風通入筒體對海藻加熱，海藻樣品之間是松散的，空氣流過時和海藻發(fā)生對流換熱；整個裝置為回轉(zhuǎn)式，齒圈包圍固定在筒體上，電機輸出端連接齒輪組帶動齒圈轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)動筒體；同時另一端為一大軸承作為滾圈包圍固定筒體與托輪配合可以滾動，進而實現(xiàn)了筒體的穩(wěn)定回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速根據(jù)物料狀態(tài)調(diào)整范圍為3-8r/min，這種回轉(zhuǎn)類似于攪拌，可以加強擾動加快干燥的進程，也使得干燥更加充分，并且裝置有一定的傾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制傾斜的角度，設(shè)置傾斜度為4.5度；當干燥一定時間后，利用推料裝置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完畢后再給入新的物料用于干燥，這種干燥器裝置可以實現(xiàn)把含水率為20%以上的海藻干燥至10%以內(nèi)，干燥完畢的海藻可以用于能源利用、食品以及化妝品等領(lǐng)域。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(I)通過太陽能集熱器與回轉(zhuǎn)干燥裝置的有機結(jié)合，通過風速、風溫與干燥筒體轉(zhuǎn)速的調(diào)整，實現(xiàn)了海藻類生物質(zhì)更加高效干燥，具有高的經(jīng)濟、環(huán)境效益。
[0012](2)不需要對海藻進行前期過多復雜的預處理，暴曬后直接進入干燥系統(tǒng)，處理過程方便簡單、易行。
[0013](3)利用了太陽能作為干燥熱源，節(jié)約資源與成本，屬于無能耗、綠色、無污染干燥方式。
[0014](4)干燥器主體為回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，通過回轉(zhuǎn)擾動了物料加強了干燥傳熱效果，提高了干燥效率與效果，減少了干燥成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中I為太陽能空氣集熱器，2為熱管，3為出料口，4為筒體，5為托輪，6為電動機，7為傳動齒輪組，8為風機，9為熱空氣進口，10為滾圈，11為齒圈，12為進料口，13為排氣管，14為推料裝置。

【具體實施方式】
[0017]結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0018]一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)包括太陽能空氣集熱器、熱管、出料口、筒體、托輪、傳動齒輪組、電動機、風機、熱空氣進口，滾圈，齒圈，進料口，排氣管，推料裝置。
[0019]各部件連接方式:風機安裝在太陽能集熱器上，風機出風口連通太陽能集熱器內(nèi)盤管，冷空氣進入盤管內(nèi)加熱；集熱器內(nèi)盤管出口通過熱管連接干燥器筒體中部的熱空氣進口，齒圈與滾圈固定在筒體上，電動機通過傳動齒輪組帶動齒圈旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動筒體，滾圈與托輪配合輔助穩(wěn)定筒體的轉(zhuǎn)動，筒體遠端的推料裝置能夠自由活動推動物料在筒體內(nèi)軸向運動，進料口和排氣管安裝在筒體遠端上部，出料口安裝在筒體近端下部。
[0020]本發(fā)明系統(tǒng)工作過程為:將在海上采集的海藻暴曬1-2天，而后直接由進料口進入太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)中筒體內(nèi)，通過推料裝置使得藻樣充滿筒體，風機將冷空氣打入太陽能集熱器中的盤管內(nèi)，系統(tǒng)利用集熱板吸收的太陽能，對集熱器盤管內(nèi)的空氣進行加熱，同時也可以根據(jù)物料含水狀況進行調(diào)節(jié)進風風速，熱風通入筒體對海藻加熱，海藻樣品之間是松散的，空氣流過時和海藻發(fā)生對流換熱；整個裝置為回轉(zhuǎn)式，齒圈包圍固定在筒體上，電機輸出端連接傳動齒輪組帶動齒圈轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)動筒體；同時另一端為一大軸承作為滾圈包圍固定筒體與托輪配合滾動，進而實現(xiàn)了筒體的穩(wěn)定回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速根據(jù)物料狀態(tài)調(diào)整范圍為3-8r/min，這種回轉(zhuǎn)類似于攪拌，可以加強擾動加快干燥的進程，也使得干燥更加充分，并且裝置有一定的傾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制傾斜的角度，設(shè)置傾斜度為4.5度；當干燥一定時間后，利用推料裝置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完畢后再給入新的物料用于干燥。
[0021]這種干燥器裝置可以實現(xiàn)把含水率為20%以上的海藻干燥至10%以內(nèi)，干燥完畢的海藻可以用于能源利用、食品以及化妝品等領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括太陽能空氣集熱器、熱管、出料口、筒體、托輪、傳動齒輪組、電動機、風機、熱空氣進口，滾圈，齒圈，進料口和排氣管；風機安裝在太陽能集熱器上，風機出風口連通太陽能集熱器內(nèi)盤管，冷空氣進入盤管內(nèi)加熱；集熱器內(nèi)盤管出口通過熱管連接干燥器筒體中部的熱空氣進口，齒圈與滾圈固定在筒體上，電動機通過傳動齒輪組帶動齒圈旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動筒體，滾圈與托輪配合輔助穩(wěn)定筒體的轉(zhuǎn)動，進料口和排氣管安裝在筒體遠端上部，出料口安裝在筒體近端下部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述筒體的遠端設(shè)有推料裝置，推料裝置能夠自由活動推動物料在筒體內(nèi)軸向運動。
3.如權(quán)利要求1所述的一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)中風速能夠通過調(diào)節(jié)風機功率進行調(diào)節(jié)，使進入作為干燥室的筒體的熱風溫度達到需要值，筒體的轉(zhuǎn)速根據(jù)需要在3-8r/min內(nèi)進行調(diào)整。
4.如權(quán)利要求2所述的一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述推料裝置是根據(jù)物料需要設(shè)定間隙推料時間或者手動控制推動物料在筒體內(nèi)軸向運動并出料。
5.如權(quán)利要求1所述的一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述筒體中軸的軸線與水平線傾斜度為4.5度。
6.如權(quán)利要求1所述的一種海藻生物質(zhì)的太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)的干燥方法，其特征在于:將在海上采集的海藻暴曬1-2天，而后直接由進料口進入太陽能回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)中筒體內(nèi)，通過推料裝置使得藻樣充滿筒體；風機將冷空氣打入太陽能集熱器中的盤管內(nèi)，系統(tǒng)利用集熱板吸收的太陽能，對集熱器盤管內(nèi)的空氣進行加熱，同時根據(jù)物料含水狀況進行調(diào)節(jié)進風風速；熱風通入筒體對海藻加熱，海藻樣品之間是松散的，空氣流過時和海藻發(fā)生對流換熱；整個裝置為回轉(zhuǎn)式，齒圈包圍固定在筒體上，電機輸出端連接齒輪組帶動齒圈轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)動筒體；同時另一端為一大軸承作為滾圈包圍固定筒體與托輪配合滾動，進而實現(xiàn)了筒體的穩(wěn)定回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速根據(jù)物料狀態(tài)調(diào)整范圍為3-8r/min，這種回轉(zhuǎn)類似于攪拌，能夠加強擾動加快干燥的進程，也使得干燥更加充分，并且裝置有一定的傾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制傾斜的角度，設(shè)置傾斜度為4.5度；當干燥一定時間后，利用推料裝置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完畢后再給入新的物料用于干燥；能夠?qū)崿F(xiàn)把含水率為20%以上的海藻干燥至10%以內(nèi)，干燥完畢的海藻可以用于能源利用、食品以及化妝品等領(lǐng)域。
【文檔編號】F24J2/32GK104482746SQ201410631572
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】王爽, 胡亞敏, 王謙, 何志霞, 吉恒松, 楊戈爾, 林驍馳 申請人:江蘇大學