CN105333706B - 一种干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种干燥机，包括沿水平方向设置的炉体，炉体具有供物料加入、取出的进料口和出料口；穿设在炉体空腔内的转轴，以及设置在转轴上的搅拌组件，搅拌组件用于使物料在转轴的轴向、径向方向上均被搅拌和粉碎。在对物料干燥时，在转轴的带动下，搅拌组件在转轴的轴向和径向方向上均能够搅拌物料，使得物料能够在炉体内沿转轴的轴向和径向翻滚；在搅拌物料的同时，还能够将物料粉碎，形成颗粒更小的物料，从而增大物料与外界环境对流换热的面积，提高物料的干燥效率，以及改善物料的干燥效果。

Description

一种干燥机

技术领域

本发明涉及环保行业中加热干燥技术领域，具体涉及一种干燥机。

背景技术

污泥是污水处理过程中的产物，含有大量的有机物、重金属和霉菌等，若不加后续的处理会对环境造成严重污染，因此，经常要对污泥进行浓缩和脱水处理，但经过此处理后的污泥含水率通常在70％以上，还需对污泥进行进一步地干燥处理。

现有技术中对污泥干燥采用的干燥炉，其结构大多如中国专利文献CN201058838Y中公开的干燥炉，包括炉体，设置在炉体内的传动轴，设置在传动轴外壁上并径向延伸的若干空心桨叶，通过向传动轴中通入高温气体对空心桨叶和炉体外壁加热，使得炉体内形成高温环境。在对物料干燥过程中，物料处于炉体内壁、传动轴以及桨叶外壁形成的腔体内，在传动轴的转动下，桨叶沿传动轴转动的方向搅拌物料，使得物料在腔体内被翻动，并与桨叶外壁、传动轴外壁以及炉体内壁之间进行对流换热。

但是，上述干燥炉，物料始终被传动轴同一方向的桨叶搅拌，沿着同一方向进行翻滚，一方面会降低后期的传热效果，另一方面，对于一些湿度较大的物料来说，沿着同一方向翻滚会造成物料之间粘合，影响物料的松散度，不利于对流换热，导致换热效率低，干燥效果不好。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中干燥炉干燥效率低、干燥效果不好的缺陷，从而提供一种能够提高干燥效率并提高干燥效果的干燥机。

为此，本发明提供一种干燥机，包括

炉体，沿水平方向设置，具有空腔、供物料加入、取出的进料口、出料口；

转轴，穿设在所述炉体的空腔内；

搅拌组件，设置在所述转轴上，用于使物料在所述转轴的轴向、径向方向上均被搅拌和粉碎；以及

加热装置，用于给所述炉体和/或转轴的壁面加热；或者将外界热气体引入所述炉体内，与物料进行换热。

上述的干燥机，所述搅拌组件包括

搅拌轴，设置在所述转轴的外壁上，向着所述转轴的径向方向延伸，并沿着所述转轴的轴向外壁分布多个；

叶片，为多个，倾斜设置在所述搅拌轴上。

上述的干燥机，所述叶片可移动设置在所述搅拌轴上，所述搅拌组件还包括锁紧件，用于将所述叶片锁定在所述搅拌轴上的所需位置处。

上述的干燥机，在所述转轴的圆周面上还设置若干个用于粉碎物料的刀刃板块，所述板块一端固定在转轴的外壁上，另一端沿着转轴的径向延伸；并在所述板块上设置若干叶片。

上述的干燥机，多个搅拌轴分布在所述转轴的多个间隔设置的圆周面上，所述转轴的每个圆周面上分布有至少一个搅拌轴。

上述的干燥机，相邻圆周面上的搅拌轴位于不同的竖直面上。

上述的干燥机，所述转轴的每个圆周面上分布有至少四个所述搅拌轴，至少四个所述搅拌轴均匀分布于该圆周面上。

上述的干燥机，所述搅拌轴至少为四个，四个所述搅拌轴分别设置在所述转轴的四个圆周面上，且四个所述搅拌转轴分别依次设置在所述转轴的Z轴方向上的顶部外壁上、Y轴方向上的前部外壁上、Y轴方向上的后部外壁上以及Z轴方向上的底部外壁上。

上述的干燥机，设置有所述搅拌轴的相邻两个圆周面的间距为5-15厘米；所述叶片的靠近炉体内壁一侧的边缘与所述炉体内壁之间的间距为0.5-10厘米。

上述的干燥机，所述叶片为板块，搅拌轴沿轴线方向上开设滑槽，所述叶片倾斜安装在所述滑槽内，并用所述锁紧件固定。

上述的干燥机，所述转轴的水平轴线与所述炉体的水平轴线形成的角度为3°-8°；所述叶片倾斜设置在所述搅拌轴上的角度为大于0°且小于或等于20°。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供一种干燥机，包括沿水平方向设置的炉体，炉体具有供物料加入、取出的进料口和出料口；穿设在炉体空腔内的转轴，以及设置在转轴上的搅拌组件，搅拌组件用于使物料在转轴的轴向、径向方向上均被搅拌和粉碎。

上述的干燥机，在对物料干燥过程中，物料被加入炉体的空腔内，在转轴的转动下，带动搅拌组件在炉体内转动，搅拌组件不仅在转轴的轴向方向上搅拌物料，还能够在转轴的径向方向上搅拌物料，使得物料能够在炉体内沿转轴的轴向和径向翻滚，增加物料被搅拌的时间，增大与外界环境对流换热面积，避免只在一个方向上搅拌物料，使得物料粘合在一起，影响物料的松散程度；此外，搅拌组件在搅拌物料的同时，还能够将物料粉碎，形成颗粒更小的物料，从而增大物料与外界环境对流换热的面积，提高物料的干燥效率，以及改善物料的干燥效果。

2.本发明提供的干燥机，搅拌组件包括设置在转轴外壁上的搅拌轴，搅拌轴向着转轴的径向方向延伸，多个搅拌轴沿着转轴的轴向外壁分布；以及多个叶片，叶片倾斜设置在搅拌轴上。在转轴转动下，搅拌轴和叶片均随着转轴转动，多个搅拌轴和叶片同时在转轴的轴向和径向对物料进行搅拌，并且在搅拌过程中，叶片能够粉碎物料，并能够将物料抛向炉体的空腔内，使得物料不仅在炉体内翻滚，还能够在炉体空腔内运动，增大物料与外界环境对流换热的面积，从而提高换热效率。

3.本发明提供的干燥机，叶片可移动设置在所述搅拌轴上，搅拌组件还包括锁紧件，用于将所述叶片锁定在所述搅拌轴上的所需位置处。叶片在搅拌轴上移动，调整叶片与炉体内壁之间的间隙，以改变叶片对物料搅拌和粉碎效果，以及物料被叶片带动下，在炉体内运动状态，从而确定物料在炉体内的停留时间，满足不同物料的干燥需求。

4.本发明提供的干燥机，多个搅拌轴分布在转轴的多个间隔设置的圆周面上，转轴的每个圆周面上分布有至少一个搅拌轴。当转轴转动时，转轴带动多个圆周面上的搅拌轴及其上的叶片对物料进行搅拌和粉碎，位于转轴轴向方向上的物料都能够被相应位置处转轴的圆周面上的搅拌轴及叶片搅拌和粉碎，确保炉体内物料均能够被叶片搅拌和粉碎，并且搅拌和粉碎的效果更均匀，改善物料干燥的效果。

5.本发明提供的干燥机，搅拌轴至少为四个，四个搅拌轴分别设置在所述转轴的四个圆周面上，且四个搅拌轴分别依次设置在转轴的Z轴方向上的顶部外壁上、Y轴方向上的前部外壁上、Y轴方向上的后部外壁上以及Z轴方向上的底部外壁上。搅拌轴采用此排布方式，在转轴转动过程中，顶部外壁与底部外壁上的两个搅拌轴对转轴产生的力矩相互平衡，相邻的前部外壁与后部外壁上的两个搅拌轴对转轴产生的力矩相互平衡，使得转轴、搅拌轴以及叶片运作的更平稳，避免了转轴产生振动现象，提高干燥炉的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中提供的干燥机一种实施方式的结构示意图；

图2是图1中提供的干燥机的结构示意图的右视图；

图中附图标记说明：1-炉体；11-进料口；12-出料口；13-进气口；14-出气口；2-转轴；3-搅拌轴；4-叶片；5-锁紧件；6-透明观察窗。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1，本实施例提供一种干燥机，包括

炉体1，沿水平方向设置，具有空腔、供物料加入、取出的进料口11、出料口12；

转轴2，穿设在所述炉体1的空腔内；

搅拌组件，设置在所述转轴2上，用于使物料在所述转轴2的轴向、径向方向上均被搅拌和粉碎；以及

加热装置，用于给炉体1和/或转轴2的壁面加热；或者将外界热气体引入所述炉体1内，与物料进行换热。

上述的干燥机，在对物料干燥过程中，物料被加入炉体1的空腔内，高温气流加入炉体1的空腔内，或者炉体1、转轴2的壁面被加热，在炉体1的空腔内形成高温环境；在转轴2的转动下，带动搅拌组件在炉体1内转动，搅拌组件不仅在转轴2的轴向方向上搅拌物料，还能够在转轴2的径向方向上搅拌物料，使得物料能够在炉体1内沿转轴2的轴向和径向翻滚，增加物料被搅拌的时间，增大与外界环境对流换热面积，避免只在一个方向上搅拌物料，使得物料粘合在一起，影响物料的松散程度；此外，搅拌组件在搅拌物料的同时，还能够将物料粉碎，形成颗粒更小的物料，从而增大物料与外界环境对流换热的面积，提高物料的干燥效率，以及改善物料的干燥效果。

作为优选的实施方式，上述的搅拌组件包括搅拌轴3和叶片4，其中搅拌轴3设置在转轴2的外壁上，且向着转轴2的径向方向延伸，并且沿着转轴2的轴向外壁分布多个；叶片4为多个，且叶片4倾斜设置在搅拌轴3上。在转轴2转动下，搅拌轴3和叶片4均随着转轴2转动，多个搅拌轴3和叶片4同时在转轴2的轴向和径向对物料进行搅拌，并且在搅拌过程中，叶片4还能够粉碎物料，并将物料抛向炉体的空腔内，使得物料不仅在炉体1内翻滚，还能够在炉体1空腔内运动，增大物料与外界环境对流换热的面积，从而提高换热效率。

作为进一步优选的实施方式，叶片4倾斜设置在搅拌轴3外壁上的角度为大于0°，并且小于或等于20°。例如，将叶片4倾斜1°、3°、5°、7°、10°、12°、15°、20°等等角度设置在搅拌轴3上，叶片4不仅有搅拌作用还有粉碎物料的作用。综合考虑物料的搅拌和粉碎作用，进一步优选地，将叶片4倾斜5°-10°设置在搅拌轴上，叶片4在搅拌轴3上倾斜的角度一般不超过20°。

作为进一步优选的实施方式，叶片4可移动设置在搅拌轴3上，搅拌组件还包括锁紧件5，用于将叶片4锁定在搅拌轴3上的所需位置处。叶片4在搅拌轴3上移动，调整叶片4与炉体1内壁之间的间隙，以改变叶片4对物料搅拌和粉碎效果，以及物料被叶片4带动下，在炉体1内运动状态，从而确定物料在炉体1内的停留时间，满足不同物料的干燥需求。

例如，有些物料颗粒较小，在干燥过程中搅拌轴3和叶片4主要起到搅拌作用，可以将叶片4与炉体1内壁之间的间距调大，使得物料在被叶片4带动过程中，有更多的空间在炉体1内运动和翻滚，与外界环境换热。相反，若有些物料颗粒大，需要在搅拌的同时对物料进行粉碎，来加快干燥效率，减少物料在炉体1内的停留时间，就可以将叶片4与炉体1内之间的间距调小，加强叶片4的粉碎效果。

作为更佳优选的实施方式，在炉体1的半径为30-40厘米时，将叶片4的靠近炉体1内壁一侧的边缘与炉体1内壁之间的间距设置为0.5-10厘米范围，例如0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、8厘米、10厘米等等，以使得叶片4的边缘与炉体1内壁之间形成预留空间。更为优选的范围为4-5厘米，但是，实际还得根据物料本身的性能、干燥的需求等参数来确定。

作为叶片4可移动设置在搅拌轴3上的优选实施方式，叶片4为板块，搅拌轴3沿轴线方向上开设滑槽，将叶片4直接***滑槽内，待叶片4滑动到所需位置处，倾斜所需角度时，直接用锁紧件5将叶片4锁定在搅拌轴3上，例如螺母或销、插件。作为变形，叶片4还可以为具有中间通孔的板，搅拌轴3的外壁具有外螺纹，叶片4套设在搅拌轴3上，并用所述锁紧件5固定，例如螺母、销等。此外，还可以采用现有技术中其他的滑动装置或升级装置，使叶片4在搅拌轴3上移动，进而被锁紧件5固定。

作为优选的实施方式，多个搅拌轴3分布在转轴2的多个间隔设置的圆周面上，转轴2的每个圆周面上分布有至少一个搅拌轴3。在转轴2的多个圆周面上均布置搅拌轴3，当转轴2转动时，转轴2带动多个圆周面上的搅拌轴3及其上的叶片4对物料进行搅拌和粉碎，使位于转轴2轴向方向上的物料都能够被相应位置处转轴2的圆周面上的搅拌轴3及叶片4搅拌和粉碎，确保炉体1内物料均能够被叶片搅拌和粉碎，并且搅拌和粉碎的效果更均匀，改善物料干燥的效果。

作为进一步优选的实施方式，转轴2的每个圆周面上分布有四个搅拌轴3，四个搅拌轴3均匀分布于该圆周面上。每个圆周上的四个搅拌轴3以及搅拌轴3上的叶片4在转轴2的转动下，不断地对物料进行搅拌和粉碎，使得处于同一位置处的物料被搅拌和粉碎的间隔时间更短，单位时间内搅拌和粉碎的次数更多，物料的颗粒越来越小，并且物料在炉体1空腔内运动越剧烈，从而使得物料与外界环境对流换热的面积更大，更容易被干燥。作为变形，转轴2的每个圆周面上的搅拌轴3的个数还可以为五个、六个、七个、八个等等，最佳的排布方式，多个搅拌轴3均匀分布在该圆周面上。

作为更佳优选的实施方式，相邻圆周面上的搅拌轴3位于不同的竖直面上，此时，处于相邻位置处的物料被在不同竖直面上的搅拌轴3、叶片4进行搅拌和粉碎，相邻物料被搅拌的方向不一致，相邻物料的运动轨迹也不一致，进一步使得物料在腔体内处于混合状态，不会粘结在一起，提高物料的松散程度，更容易与外界环境进行对流换热，进一步提高换热效率。

作为最佳优选的实施方式，搅拌轴3为四个，四个搅拌轴3分别设置在转轴2的四个圆周面上，且四个搅拌轴3分别依次设置在转轴2的Z轴方向上的顶部外壁上、Y轴方向上的前部外壁上、Y轴方向上的后部外壁上以及Z轴方向上的底部外壁上。搅拌轴3采用此排布方式，在转轴2转动过程中，顶部外壁与底部外壁上的两个搅拌轴3对转轴2产生的力矩能够相互平衡，相邻的前部外壁与后部外壁上的两个搅拌轴3对转轴2产生的力矩相互平衡，使得转轴2、搅拌轴3以及叶片4运作的更平稳，避免了转轴2产生振动现象，提高干燥炉的使用寿命。

作为搅拌轴3个数的一个变形实施方式，搅拌轴3的个数还可以为8个、12个、16个等等，也即搅拌轴3的数量为4n，其中n≥1，每四个搅拌轴3重复上述的排布方式设置在转轴2的外壁上。

作为搅拌轴3个数的另一个变形实施方式，搅拌轴3的个数还可以为5个、6个、7个、8个等等，多个搅拌轴3分别设置在转轴2的不同圆周面上，且从转轴2的径向观察，多个搅拌轴3分布在转轴2的径向圆周上，最佳地是位于转轴2径向圆周的等分点处，例如搅拌轴3为六个，六个搅拌轴3分布在六个圆周面上，且从转轴2的径向观察，六个搅拌轴3刚好位于转轴2的圆周面的六等分点处。当然，在转轴2的每个圆周面上还可以设置多个搅拌轴3，多方位地对物料进行搅拌和粉碎，以及将物料炉体1的空腔内，使得物料在炉体1内运动。

作为搅拌轴3排布方式的变形实施方式，在搅拌轴3为四个时，四个搅拌轴3也可以呈螺旋方式排布在四个转轴2的圆周面上，即四个搅拌轴3分别依次设置在转轴2的Z轴方向的顶部外壁、Y轴方向的后部外壁、Z轴方向的底部外壁以及Y轴方向的前部外壁上。此排布方式，在转轴2转动过程中，搅拌轴3和叶片4也能够对物料进行搅拌和粉碎，但是相邻的前部外壁与后部外壁上的两个搅拌轴3对转轴2产生的力矩不能够及时平衡，容易引起转轴2在Y轴方向上有振动现象的产生。

作为优选的实施方式，多个搅拌轴3分布在转轴2的多个间隔设置的圆周面上，设置有搅拌轴3的相邻的两个圆周面的间距优选为5-15厘米，例如5厘米、6厘米、7厘米、7.5厘米、8厘米、10厘米、12厘米、15厘米等等。最佳的间距为7.5-10厘米。

作为优选的实施方式，转轴2的水平轴线与炉体1的水平轴线形成的角度范围为3°-8°，例如3°、4°、5°、6°、7°、8°。

上述实施方式中，叶片的形状可以是方形、梯形、扇形、桃心等等其他形状，其形状不作具体限定，此外，叶片的表面可以是光滑的平面，也可以是具有一定弧度过渡的曲面，或者其他造型的表面都可以。

作为搅拌组件的变形实施方式，搅拌组件还可以包括设置在转轴2轴向外壁上的若干连接杆，以及围绕连接杆外壁设置在连接杆上的若干翼片，翼片在连接杆上的排布方式可以类似现有技术中风扇叶片的排布方式，翼片可以绕着连接杆的轴线方向旋转，进而来对物料进行搅拌和粉碎。此外，搅拌组件还可以为现有技术中能够实现搅拌和粉碎物料的其他搅拌装置或者粉碎装置。

作为加热装置的一个优选实施方式，在炉体1上开设供热气体流入、流出的进气口13、出气口14，进气口13连接于外界的热风炉，热风炉内的热气体经进气口13被输送至炉体1内，热气体与物料进行直接换热，换热后的气体经出气口14排出。也即，此加热装置是将外界热气体引入炉体1内，与物料直接换热，进而将物料干燥。

作为加热装置的另一个优选实施方式，在炉体1的外壁上设置夹套，夹套与炉体1的外壁之间形成加热腔，在加热腔内放置热介质，热介质直接对炉体1进行加热，使炉体1内形成高温环境，热介质可以是煤、天然气或者高温气体。也即，此加热装置是直接对炉体1进行加热，物料与炉体1壁面以及炉体1内高温环境进行对流换热，进而被干燥。此外，还可以将转轴2设置成空心结构，在对炉体1加热的同时，也对转轴2进行加热，使得物料还可以与转轴2的壁面进行对流换热；或者只对转轴2进行加热，使得物料与转轴2的内壁面进行换热。

除了上述两种结构的加热装置外，加热装置还可以采用现在技术中其他的加热装置。

作为炉体1上开设的进料口11、出料口12、进气口13以及出气口14的优选的实施方式，如图1和图2所示，将进料口11开设在炉体1径向的侧壁上，出料口12开设在炉体1沿Z轴方向上的的底部外壁上，进气口13开设在靠近进料口11处的炉体1沿Z轴方向上的顶部外壁上，出气口14开设在炉体1沿Z轴方向上的顶部外壁上，且与出料口12的位置相对。

作为进一步优选的实施方式，在转轴2两端设置的搅拌轴3上叶片4的长度可以稍微比其他位置处叶片4的长度长一些，或者在叶片4上另外设置一个挡块，转轴2在转动过程中，使得位于炉体1径向的两个侧壁处的物料能够被叶片4搅拌和粉碎，防止存在物料不能够被搅拌和粉碎的区域。另外，还可以在炉体1壁面上开设透明观察窗6，便于随时观察物料在炉体内被搅拌和粉碎的状态。

总之，本实施例的干燥机，在对物料干燥时，首先根据物料的性能，例如含水率、粒径大小、干燥程度等参数，来调整叶片4与炉体1内壁之间的间距，叶片4在搅拌轴3上倾斜设置的角度，以及转轴2上相邻两个圆周面之间的间距；并根据加入物料的量、引入炉体1内的热气体的量，来计算出物料在炉体1内停留多少时间就可以达到所需要求的干燥程度，并可以通过多次的试验，得出每一种物料被干燥的最优参数，从而制备出相应参数的干燥炉。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种干燥机，其特征在于，包括

炉体(1)，沿水平方向设置，具有空腔、供物料加入、取出的进料口(11)、出料口(12)；

转轴(2)，穿设在所述炉体(1)的空腔内；

搅拌组件，包括设置在所述转轴(2)的外壁上的搅拌轴(3)，所述搅拌轴(3)向着所述转轴(2)的径向方向延伸，并沿着所述转轴(2)的轴向外壁分布多个；可移动且倾斜设置在所述搅拌轴(3)上的多个叶片(4)；以及用于将所述叶片(4)锁定在所述搅拌轴(3)上的所需位置处的锁紧件(5)；以及

加热装置，用于给所述炉体(1)和/或转轴(2)的壁面加热；或者将外界热气体引入所述炉体(1)内，与物料进行换热。

2.根据权利要求1所述的干燥机，其特征在于：多个搅拌轴(3)分布在所述转轴(2)的多个间隔设置的圆周面上，所述转轴(2)的每个圆周面上分布有至少一个搅拌轴(3)。

3.根据权利要求2所述的干燥机，其特征在于：相邻圆周面上的搅拌轴(3)位于不同的竖直面上。

4.根据权利要求2或3所述的干燥机，其特征在于：所述转轴(2)的每个圆周面上分布有至少四个所述搅拌轴(3)，至少四个所述搅拌轴(3)均匀分布于该圆周面上。

5.根据权利要求2或3所述的干燥机，其特征在于：所述搅拌轴(3)至少为四个，四个所述搅拌轴(3)分别设置在所述转轴(2)的四个圆周面上，且四个所述搅拌轴(3)分别依次设置在所述转轴(2)的Z轴方向上的顶部外壁上、Y轴方向上的前部外壁上、Y轴方向上的后部外壁上以及Z轴方向上的底部外壁上。

6.根据权利要求2或3所述的干燥机，其特征在于：设置有所述搅拌轴(3)的相邻两个圆周面的间距为5-15厘米；所述叶片(4)的靠近炉体(1)内壁一侧的边缘与所述炉体(1)内壁之间的间距为0.5-10厘米。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的干燥机，其特征在于：所述叶片(4)为板块，搅拌轴(3)沿轴线方向上开设滑槽，所述叶片(4)倾斜安装在所述滑槽内，并用所述锁紧件(5)固定。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的干燥机，其特征在于：所述转轴(2)的水平轴线与所述炉体(1)的水平轴线形成的角度为3°-8°；所述叶片(4)倾斜设置在所述搅拌轴(3)上的角度为大于0°且小于或等于20°。