CN109900086A - 一种粉状物料微波干燥回转炉及干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉状物料微波干燥回转炉及干燥方法，其中粉状物料微波干燥回转炉，其包括炉壳和转动连接在炉壳内的炉膛组合，在炉壳的一端处开有炉壳进料口，在炉壳的另外一端处开有炉壳出料口，在炉膛组合上且位于炉壳进料口处开有炉膛进料口，在炉膛组合上且位于炉壳出料口处开有炉膛出料口，在炉壳中部还开有微波馈口，微波源发出的微波经过微波馈口进入到炉壳内。本发明能对粉状物料进行微波干燥，提高了干燥效率和干燥质量，减轻了工人操作的强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种干燥设备及干燥方法，尤其涉及一种粉状物料微波干燥回转炉及干燥方法，属于微波干燥技术领域。
背景技术
微波是一种高频电磁波，频率为300兆赫～30万兆赫，其波长为1毫米～1米。微波具备电场所特有的振荡周期短、穿透能力强、与物质相互作用可产生特定效应等特点。传统干燥方法，如火焰、热风、蒸气、电加热等，均为外部加热干燥，物料表面吸收热量后，经热传导，热量渗透至物料内部，随即升温干燥，而微波干燥则完全不同，它是一种内部加热的方法。湿物料处于振荡周期极短的微波高频电场内，其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列，而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动，并产生剧烈的碰撞和摩擦（每秒钟可达上亿次），结果一部分微波能转化为分子运动能，并以热量的形式表现出来，使水的温度升高而离开物料，从而使物料得到干燥，也就是说，微波进入物料并被吸收后，其能量在物料电介质内部转换成热能。因此，微波干燥是利用电磁波作为加热源、被干燥物料本身为发热体的一种干燥方式。我国微波干燥技术现已用于食品工业、材料化工、医药工业、矿产开采业、陶瓷工业、实验室分析、湿天然橡胶加工等方面。
目前，粉状物料（比如铁粉）的干燥还是采用人工方式来操作，且加热的热源为热空气或高温烟道气等，因此，存在干燥效率低，工人操作强度大等问题。
检索到以下相关专利文献：
一、申请公布号为CN 105890321A,申请公布日为2016年8月24日的中国发明专利公开了一种粉末状物料专用的微波干燥机，包括传送带、微波干燥箱和抽湿***，所述抽湿***的抽湿口设置在微波干燥箱的顶部，且抽湿口上设置粉尘过滤装置，所述粉尘过滤装置为粉尘滤筒；所述传送带下设置有传送带振动装置，所述传送带振动装置由电机和由电机带动的曲轴构成；所述微波干燥箱的底部设置有热风***，所述热风***由鼓风机及电热丝构成。
二、申请公布号为CN 106440663A,申请公布日为2017年2月22日的中国发明专利公开了一种双螺旋式化工粉末原料微波干燥设备，包括底座，所述底座的顶部设置有第二干燥室，第二干燥室的内部设置有第二螺旋搅拌装置，右侧通过螺钉与第二干燥室的右壁相连接，左侧贯穿第二干燥室的左壁与第二驱动电机相连接；第二干燥室的顶部设置有第二微波发生器和连接管，底部设置有排料管；所述第二驱动电机的底部设置有第二电机支座；第二电机支座设置在第二驱动电机的底部，且与第二干燥室的左壁固定连接；所述第二微波发生器固定设置在第二干燥室的顶部，右侧与第二干燥室的右侧内壁固定连接，顶部设置有进气管；所述连接管设置在第二微波发生器的左侧，右侧与第二微波发生器固定连接，左侧与第二干燥室的右侧内壁固定连接；所述进气管的顶部设置有均流板；所述均流板的顶部设置有第一干燥室；所述第一干燥室内设置有第一螺旋搅拌装置，顶部设置有第一微波发生器和粉碎进料斗；所述第一螺旋搅拌装置的右侧通过轴承与第一干燥室的右壁相连接，左侧贯穿第一干燥室与第一驱动电机相连接；所述第一驱动电机的底部设置有第一电机支座；所述第一电机支座固定设置在第一干燥室的左侧；所述第一微波发生器设置有两个，且均匀的分布在第一干燥室的顶部；所述粉碎进料斗设置在右侧第一微波发生器的右侧，粉碎进料斗由进料管、排料斗和排料管组成；所述进料管内设置有支撑杆、粉碎电机、粉碎轴、粉碎刀片和辅助刀片组成，底部设置有过滤板；所述支撑杆的左右两端与进料管的左右两内壁固定连接；所述粉碎轴设置在进料管的中心线上，顶部与粉碎电机相连接；所述粉碎电机固定设置在支撑杆的中心线上，所述第一驱动电机、第二驱动电机和粉碎电机均通过控制开关与电源相连接，所述粉碎轴、粉碎刀片、辅助刀片、第一螺旋搅拌装置和第二螺旋搅拌装置上均设置有一层耐磨层，所述过滤板的左右两端分别于进料管的左右两内壁固定连接；过滤板的底部设置有排料斗，所述辅助刀片与粉碎刀片交叉设置，设置有两个，且对称设置在进料管的左右两内壁上。
三、申请公布号为CN 106500487A,申请公布日为2017年3月15日的中国发明专利公开了一种高效的化工粉末状物料微波干燥装置，包括干燥箱；所述干燥箱内设置有物料均分器、刮板、物料推进器、主动轮、从动轮、传送带和电动机；干燥箱的底部设置有排料管、干燥箱的顶部设置有进料装置、微波发生器和吸尘罩；所述进料装置由进料仓、进料斗、螺旋进料装置、驱动电机和进料口组成；所述进料斗设置在进料装置的顶部右侧；螺旋进料装置设置在进料仓的中心线上，且贯穿进料仓的右壁与驱动电机相连接；所述物料均分器由搅拌电机、连接轴和均分板组成；所述搅拌电机固定设置在干燥箱的顶部，底部与连接轴固定连接；所述均分板设置在连接轴的底部，且与连接轴固定连接；所述吸尘罩与物料均分器交叉设置，通过连接管与除尘仓相连接，吸尘罩内设置有微波发生器；所述除尘仓的顶部设置有吸尘泵；所述吸尘泵通过辅助管道与除尘仓的中心线固定连接；所述微波发生器设置在吸尘罩中心位置；所述电动机设置在干燥箱的右侧，通过连接轴与主动轮相连接；所述主动轮通过传送带有从动轮相连接；所述从动轮设置在主动轮的左侧；所述物料推进器设置在传送带的底部，干燥箱底板的顶部；物料推进器由液压发生器、伸缩杆和推料板组成；所述伸缩杆固定设置在液压发生器的左侧；所述推料板固定设置在伸缩杆的左侧。
上述专利文献中干燥装置的原理和结构均与本申请不相同。
综上，如何设计一种粉状物料微波干燥回转炉及干燥方法，使其能对粉状物料进行微波干燥，提高干燥效率和干燥质量，减轻工人操作的强度是急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种粉状物料微波干燥回转炉及干燥方法，其能对粉状物料进行微波干燥，提高了干燥效率和干燥质量，减轻了工人操作的强度。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种粉状物料微波干燥回转炉，其包括炉壳和转动连接在炉壳内的炉膛组合，在炉壳的一端处开有炉壳进料口，在炉壳的另外一端处开有炉壳出料口，在炉膛组合上且位于炉壳进料口处开有炉膛进料口，在炉膛组合上且位于炉壳出料口处开有炉膛出料口，在炉壳中部还开有微波馈口，微波源发出的微波经过微波馈口进入到炉壳内。
优选的，在炉膛组合的相对两端面上分别设置有转轴一和转轴二，转轴一和转轴二分别穿过炉壳的两端面且与炉壳转动连接，转轴二为空心状，炉膛组合的内部空腔通过空心状的转轴二与外部空间相连通。
优选的，所述转轴一也设置为空心状，炉膛组合的内部空腔通过空心状的转轴一与气源相连通。
优选的，在炉壳的底部设置有燃烧口，转轴二通过管道与燃烧口连通。
优选的，所述炉膛组合包括炉膛端盖一、炉膛端盖二和设置在所述炉膛端盖一与炉膛端盖二之间的炉膛，炉膛采用透波材料制成；转轴一设置在炉膛端盖一的端部上，转轴二设置在炉膛端盖二的端部上，炉膛进料口设置在炉膛端盖一的周面上，炉膛出料口设置在炉膛端盖二的周面上。
优选的，在炉膛端盖一的周面上且位于炉膛进料口处设置有刮料斗。
优选的，在炉壳的内部两端处分别设置有隔板一和隔板二，隔板一和隔板二将炉壳内部空间分隔成位于两端处的进料区域、出料区域和位于中间部的干燥区，炉膛端盖一和炉膛端盖二分别位于进料区域和出料区域中，炉膛位于干燥区中。
优选的，沿炉膛的轴向，在炉膛内部还设置有压棒；当炉膛转动时，压棒能沿炉膛周向在炉膛内部相对转动。
优选的，所述炉壳为正五边形状炉壳，正五边形状炉壳的一个底板呈水平状态设置，微波馈口设置在所述水平状态的一个底板上。
本发明还公开一种根据如上所述的粉状物料微波干燥回转炉的干燥方法，其是将炉壳和炉膛组合倾斜设置，通过控制炉膛组合在炉壳内旋转后，将粉状物料依次经炉壳进料口和炉膛进料口送入到炉膛组合内，控制微波源发出的微波经过微波馈口进入到炉壳内对炉膛组合内的粉状物料进行干燥，干燥后的粉状物料依次经过炉膛出料口和炉壳出料口排出。
本发明的有益效果在于：本发明通过结构设计，能对粉状物料进行微波干燥，提高了干燥效率和干燥质量，减轻了工人操作的强度。将转轴一和转轴二设置为空心状，在干燥过程中，通过空心状转轴一往炉膛组合内持续通入保护气源，能保证工作氛围，从而提高干燥的质量。通过在炉壳底部设置燃烧口，将转轴二通过管道与燃烧口连通，这样，一个方面能利用还原气体燃烧对炉膛组合进行辅助加热，进一步提高干燥效率；另外一方面还避免了还原气体直接排放到外界空间中，十分环保。通过设置刮料斗能将更多的粉状物料送入到炉膛组合内。通过将炉壳内部分设不同区域，能够好的进行粉状物料的干燥。利用压棒与炉膛相互配合，能将结团的粉状物料碾碎，进一步提高干燥效率和干燥质量。将炉壳设置为正五边形，使得微波溃口正对炉壳下方的一个角部，从而保证了微波溃口进入的微波在炉壳内部的入射角和反射角不会重合，减少了微波相互抵消的现象，提高了微波的工作效能。
附图说明
图1为本发明实施例的立体结构示意图；
图2为本发明实施例去掉炉门后的立体结构示意图；
图3为图5中沿D-D线的剖视结构示意图；
图4为本发明实施例中炉膛组合的立体结构示意图；
图5为本发明实施例的主视结构示意图；
图中：1. 炉壳，2. 炉膛组合，211. 炉膛端盖一，212. 炉膛端盖二，213. 炉膛，3. 炉壳进料口，4. 炉壳出料口，5. 炉膛进料口，6. 炉膛出料口，7. 微波馈口，8. 转轴一，9.转轴二，10. 燃烧口，11. 刮料斗，12. 隔板一，13. 隔板二，14. 压棒,15. 炉门，16. 引料锥，A. 进料区域，B. 出料区域，C. 干燥区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。
实施例：如图1至图4所示，一种粉状物料微波干燥回转炉，其包括炉壳1和转动连接在炉壳1内的炉膛组合2，在炉壳1的一端处开有炉壳进料口3，在炉壳1的另外一端处开有炉壳出料口4，在炉膛组合2上且位于炉壳进料口3处开有炉膛进料口5，在炉膛组合2上且位于炉壳出料口4处开有炉膛出料口6，在炉壳1中部还开有微波馈口7，微波源发出的微波经过微波馈口7进入到炉壳1内。本实施例通过上述结构设计，能对粉状物料进行微波干燥，提高了干燥效率和干燥质量，减轻了工人操作的强度。在本实施例中，炉壳1和炉膛组合2均倾斜设置，进料口位置高于出料口位置，具体倾斜的角度要根据出料速度和干燥速度等实际工况来设定。炉壳进料口3设置在炉壳1的顶部上，炉壳出料口4设置在炉壳1的底部上，微波馈口7沿炉壳1的长度方向设置有多个。炉壳1可采用不锈钢材料制成。
如图3所示，在炉膛组合2的相对两端面上分别设置有转轴一8和转轴二9，转轴一8和转轴二9分别穿过炉壳1的两端面且通过轴承（图中未示出）与炉壳1转动连接，转轴二9为空心状，炉膛组合2的内部空腔通过空心状的转轴二9与外部空间相连通。转轴一8或转轴二9与动力源（如电机）连接，从而通过动力源带动炉膛组合2
能在炉壳1内转动。
所述转轴一也设置为空心状，炉膛组合的内部空腔通过空心状的转轴一与气源相连通。在干燥过程中，通过空心状转轴一往炉膛组合内持续通入保护气源，能保证工作氛围，从而提高干燥的质量。比如，当粉状物料为铁粉时，往炉膛组合内通入还原气体，能保证炉膛组合内的还原气氛，从而提高产品的干燥质量。
在炉壳1的底部设置有燃烧口10，转轴二9通过管道（图中未示出）与燃烧口10连通。在燃烧口10处还设置有点火装置（图中未示出）。经过转轴一送入到炉膛组合内的还原气体，依次经过转轴二、管道和燃烧口又被送入到炉壳内点燃进行燃烧，这样，一个方面能利用还原气体燃烧对炉膛组合进行辅助加热，进一步提高干燥效率；另外一方面还避免了还原气体直接排放到外界空间中，十分环保。
如图3和图4所示，炉膛组合2为圆柱状，所述炉膛组合2包括炉膛端盖一211、炉膛端盖二212和设置在所述炉膛端盖一211与炉膛端盖二212之间的炉膛213，炉膛213采用透波材料制成（如石英玻璃）；转轴一8设置在炉膛端盖一211的端部上，转轴二9设置在炉膛端盖二212的端部上，炉膛进料口5设置在炉膛端盖一211的周面上，炉膛出料口6设置在炉膛端盖二212的周面上。炉膛进料口5和炉膛出料口6均设置有多个，多个炉膛进料口5和炉膛出料口6沿周向分别设置在炉膛端盖一211和炉膛端盖二212上，炉膛端盖一211和炉膛端盖二212可采用不锈钢材料。
在炉膛端盖一211的周面上且位于每个炉膛进料口5处均设置有刮料斗11。刮料斗的开口朝向进料方向一侧，干燥时，随着炉膛组合的旋转，利用刮料斗能将更多的粉状物料送入到炉膛组合内。
在炉膛端盖一211的内端面上还设置有中空的引料锥16，引料锥16的大头端与炉膛端盖一211的内端面相接触，引料锥16的小头端指向炉膛。炉膛进料口5位于引料锥16侧周面的上方位置，从而使得从炉膛进料口5进入的粉状物料掉落到引料锥16侧周面上，再由引料锥16引料流动至炉膛中进行干燥。通过增设引料锥，能进一步提高干燥效率和质量。
如图2和图3所示，在炉壳1的内部两端处分别设置有隔板一12和隔板二13，隔板一12和隔板二13将炉壳内部空间分隔成位于两端处的进料区域A、出料区域B和位于中间部的干燥区C，炉膛端盖一211和炉膛端盖二212分别位于进料区域A和出料区域B中，炉膛213位于干燥区C中。通过将炉壳内部分设不同区域，能够好的进行粉状物料的干燥。
沿炉膛213的轴向，在炉膛213内部还设置有压棒14，压棒14可采用刚玉材料制成；当炉膛213转动时，压棒14能沿炉膛213周向在炉膛213内部相对转动。利用压棒与炉膛相互配合，能将结团的粉状物料碾碎，进一步提高干燥效率和干燥质量。
如图2和图5所示，所述炉壳1为正五边形状炉壳1，正五边形状炉壳1的一个底板呈水平状态设置位于上方位置，微波馈口7设置在所述水平状态的一个底板上，炉壳进料口3也设置在所述水平状态的一个底板上。这样设置使得微波溃口正对炉壳下方的一个角部，从而保证了微波溃口进入的微波在炉壳内部的入射角和反射角不会重合，减少了微波相互抵消的现象，提高了微波的工作效能。
如图1所示，在正五边形炉壳1的一个侧板上设置有炉门15。当进行检修维护时，可以打开炉门，便捷的对炉壳内部进行维护操作。
如图2和图3所示，本发明还公开一种根据如上所述的粉状物料微波干燥回转炉的干燥方法，其是将炉壳1和炉膛组合2倾斜设置，通过控制炉膛组合2在炉壳1内旋转后，将粉状物料依次经炉壳进料口3和炉膛进料口5送入到炉膛组合2内，控制微波源发出的微波经过微波馈口7进入到炉壳1内对炉膛组合内的粉状物料进行干燥，干燥后的粉状物料依次经过炉膛出料口6和炉壳出料口4排出。
综上，本发明通过结构设计，能对粉状物料进行微波干燥，提高了干燥效率和干燥质量，减轻了工人操作的强度。将转轴一和转轴二设置为空心状，在干燥过程中，通过空心状转轴一往炉膛组合内持续通入保护气源，能保证工作氛围，从而提高干燥的质量。通过在炉壳底部设置燃烧口，将转轴二通过管道与燃烧口连通，这样，一个方面能利用还原气体燃烧对炉膛组合进行辅助加热，进一步提高干燥效率；另外一方面还避免了还原气体直接排放到外界空间中，十分环保。通过设置刮料斗能将更多的粉状物料送入到炉膛组合内。通过将炉壳内部分设不同区域，能够好的进行粉状物料的干燥。利用压棒与炉膛相互配合，能将结团的粉状物料碾碎，进一步提高干燥效率和干燥质量。将炉壳设置为正五边形，使得微波溃口正对炉壳下方的一个角部，从而保证了微波溃口进入的微波在炉壳内部的入射角和反射角不会重合，减少了微波相互抵消的现象，提高了微波的工作效能。
以上实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。
Claims (10)
1.一种粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：包括炉壳和转动连接在炉壳内的炉膛组合，在炉壳的一端处开有炉壳进料口，在炉壳的另外一端处开有炉壳出料口，在炉膛组合上且位于炉壳进料口处开有炉膛进料口，在炉膛组合上且位于炉壳出料口处开有炉膛出料口，在炉壳中部还开有微波馈口，微波源发出的微波经过微波馈口进入到炉壳内。
2.根据权利要求1所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：在炉膛组合的相对两端面上分别设置有转轴一和转轴二，转轴一和转轴二分别穿过炉壳的两端面且与炉壳转动连接，转轴二为空心状，炉膛组合的内部空腔通过空心状的转轴二与外部空间相连通。
3.根据权利要求1所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：所述转轴一也设置为空心状，炉膛组合的内部空腔通过空心状的转轴一与气源相连通。
4.根据权利要求3所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：在炉壳的底部设置有燃烧口，转轴二通过管道与燃烧口连通。
5.根据权利要求2所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：所述炉膛组合包括炉膛端盖一、炉膛端盖二和设置在所述炉膛端盖一与炉膛端盖二之间的炉膛，炉膛采用透波材料制成；转轴一设置在炉膛端盖一的端部上，转轴二设置在炉膛端盖二的端部上，炉膛进料口设置在炉膛端盖一的周面上，炉膛出料口设置在炉膛端盖二的周面上。
6.根据权利要求5所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：在炉膛端盖一的周面上且位于炉膛进料口处设置有刮料斗。
7.根据权利要求6所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于在：在炉壳的内部两端处分别设置有隔板一和隔板二，隔板一和隔板二将炉壳内部空间分隔成位于两端处的进料区域、出料区域和位于中间部的干燥区，炉膛端盖一和炉膛端盖二分别位于进料区域和出料区域中，炉膛位于干燥区中。
8.根据权利要求5所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：沿炉膛的轴向，在炉膛内部还设置有压棒；当炉膛转动时，压棒能沿炉膛周向在炉膛内部相对转动。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的粉状物料微波干燥回转炉，其特征在于：所述炉壳为正五边形状炉壳，正五边形状炉壳的一个底板呈水平状态设置，微波馈口设置在所述水平状态的一个底板上。
10.一种根据权利要求1至9中任意一项所述的粉状物料微波干燥回转炉的干燥方法，其特征在于：其是将炉壳和炉膛组合倾斜设置，通过控制炉膛组合在炉壳内旋转后，将粉状物料依次经炉壳进料口和炉膛进料口送入到炉膛组合内，控制微波源发出的微波经过微波馈口进入到炉壳内对炉膛组合内的粉状物料进行干燥，干燥后的粉状物料依次经过炉膛出料口和炉壳出料口排出。
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