專利名稱：生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物料干燥技術(shù)，更具體地講，本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)物 料的烘干系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
物料烘干設(shè)備廣泛用于各種行業(yè)中，如在建材，冶金、化工、水泥工業(yè)等行業(yè)，對石 灰石、煤粉、礦渣、粘土、木屑等物料進(jìn)行烘干預(yù)處理，達(dá)到一定的干燥程度后才能進(jìn)行下一 步的加工，又如在洗衣行業(yè)中，利用烘干設(shè)備烘干潮濕的洗滌物，提高了整個洗衣流程的效率。目前，物料烘干設(shè)備主要分為兩類一種是開放式的烘干設(shè)備，一種是封閉式的烘 干設(shè)備。開放式的烘干設(shè)備設(shè)有一熱源，通過熱源對空氣進(jìn)行加熱，再利用風(fēng)力裝置促使 熱空氣流經(jīng)待烘干的物料后將該熱空氣排出到外界大氣中，從而帶走待烘干的物料中的水 分，使物料中的水分減少達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。而封閉式的烘干設(shè)備不再直接將含有水分的熱空 氣排到外界大氣中，它通過增加一冷凝裝置，使得流經(jīng)待烘干物料的熱空氣經(jīng)過冷凝裝置 進(jìn)行冷凝，令熱空氣中的水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水后流到外界；經(jīng)過冷凝后的熱空氣相對于外界 空氣仍具有較高溫度，重新流回到熱源再次進(jìn)行加熱。中國專利ZL95213698.8公開了一種雙熱式轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)，它屬于一種開放式的烘 干設(shè)備，包括轉(zhuǎn)筒、烘干爐和轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)筒的兩端分別與熱風(fēng)管和抽風(fēng)機(jī)相接并 設(shè)有進(jìn)料斗和出料斗，轉(zhuǎn)筒穿經(jīng)烘干爐，烘干爐上端的煙氣出口與熱風(fēng)管相連通，轉(zhuǎn)筒起排 進(jìn)物料運(yùn)行和揚(yáng)料攪動的作用，從烘干爐產(chǎn)生的熱氣流通過熱風(fēng)管流經(jīng)轉(zhuǎn)筒內(nèi)與物料進(jìn)行 熱交換，氣化物料中含有的水分，完成物料烘干。該烘干機(jī)通過對轉(zhuǎn)筒內(nèi)外的雙向加熱，可 充分利用熱能，具有升溫快的特點(diǎn)。但是，該雙熱式轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)只能憑借操作人員的經(jīng)驗(yàn)根 據(jù)物料的潮濕狀況采用固定時間的加熱方式，對物料固定加熱一段時間后出料，如果物料 的干燥度達(dá)不到要求，還需重新進(jìn)行烘干過程，這樣不僅大大增加了烘干時間、降低了烘干 效率，而且還消耗了更多的能源。如果操作人員選擇一段較長的時間來操作，雖然保證出料 時物料達(dá)到了預(yù)設(shè)的干燥程度，但是由于長時間受熱，可能會損壞物料，同時也不可避免地 存在效率低、能耗大的問題。尤其是在生物質(zhì)成型燃料行業(yè)的應(yīng)用中，因生物質(zhì)成型燃料 的生產(chǎn)需要嚴(yán)格控制水分，一般15%左右，但一般的烘干機(jī)因不能準(zhǔn)確烘干至需要的水分， 如果烘干后干燥程度不夠，需要返回重新烘干，造成巨大浪費(fèi)。通常為保證烘干后原料滿足 后續(xù)工藝的需要，不得已選擇將其烘干的少干些如12%，在生產(chǎn)成型燃料時再加水調(diào)節(jié)原 料的濕度至15%，因這種過于干燥造成的烘干降低的產(chǎn)量在10%以上(原料水分一般在 30 60% )。中國專利ZL200410072418. X公開了一種烘干機(jī)，屬于封閉式的烘干設(shè)備，它包括 滾筒、循環(huán)導(dǎo)管、電熱器、送風(fēng)扇、冷卻裝置和溫度傳感器；循環(huán)導(dǎo)管的兩端分別與滾筒相連 接；電熱器設(shè)置在循環(huán)導(dǎo)管內(nèi)；送風(fēng)扇設(shè)置在循環(huán)導(dǎo)管內(nèi)；冷卻裝置包括壓縮機(jī)、冷凝器、 蒸發(fā)器和減壓裝置；溫度傳感器設(shè)置在冷卻裝置上，用來檢測冷卻裝置內(nèi)的冷媒的溫度。但
3是，該種烘干機(jī)也只是通過設(shè)置在冷卻裝置上的溫度傳感器來檢測冷媒的溫度，在某一超 負(fù)荷的溫度之前停止壓縮機(jī)的運(yùn)行來縮短穩(wěn)定冷媒壓力所需的時間，進(jìn)而縮短物料的烘干 時間，它同樣未能解決上述雙熱式轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)中存在的問題。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠適于生物質(zhì)物料烘干、 并精確控制物料干燥程度的烘干系統(tǒng)，解決烘干效率低、能耗大的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其包括送料裝 置、供熱裝置和烘干裝置，送料裝置、供熱裝置分別與烘干裝置連接；本實(shí)用新型的生物質(zhì) 物料烘干系統(tǒng)還進(jìn)一步包括控制裝置，該控制裝置包括控制單元以及與該控制單元連接的 一個以上濕度傳感器，該控制單元分別與送料裝置、供熱裝置、烘干裝置連接；控制單元根 據(jù)濕度傳感器得到的待烘干物料濕度對送料裝置、供熱裝置或/和烘干裝置進(jìn)行控制。由于本實(shí)用新型的物料烘干系統(tǒng)能夠精確控制物料干燥程度，因而其特別適用于 生物質(zhì)物料的烘干，因?yàn)樯镔|(zhì)物料對烘干的溫度、濕度等要求嚴(yán)格。優(yōu)選地，濕度傳感器可分別設(shè)置在烘干裝置的進(jìn)料口和出料口處。進(jìn)一步地，在烘干裝置中按待烘干物料的行進(jìn)方向劃分為一個以區(qū)域，在各所述 區(qū)域中分別設(shè)置有濕度傳感器，當(dāng)待烘干物料經(jīng)過任一所述區(qū)域時，若測得該待烘干物料 濕度相對過小，則控制單元控制烘干裝置加快該待烘干物料的行進(jìn)速度，縮短到達(dá)出料口 的時間，若該待烘干物料濕度相對過大時，則控制單元控制烘干裝置減慢該待烘干物料的 行進(jìn)速度，延長到達(dá)出料口的時間。優(yōu)選地，控制裝置還包括與控制單元連接的一個以上溫度傳感器。優(yōu)選地，溫度傳感器分別設(shè)置在烘干裝置的熱氣流進(jìn)入口、以及烘干裝置的熱氣 流排出口中。優(yōu)選地，送料裝置為皮帶式進(jìn)料機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步地，供熱裝置包括設(shè)有爐前燃料倉的熱風(fēng)爐以及引風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)爐與烘干裝 置的熱氣流進(jìn)入口連接相通，引風(fēng)機(jī)與烘干裝置的熱氣流排出口連接相通。進(jìn)一步地，烘干裝置包括傾斜設(shè)置的轉(zhuǎn)筒，沿軸向在所述轉(zhuǎn)筒內(nèi)劃分有一個以上 區(qū)域，在每一區(qū)域均設(shè)有所述的濕度傳感器。優(yōu)選地，濕度傳感器沿轉(zhuǎn)筒的圓周方向均勻分布。進(jìn)一步地，在每一區(qū)域均設(shè)有與控制單元連接的發(fā)熱元件，發(fā)熱元件沿轉(zhuǎn)筒的圓 周方向均勻分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的控制單元能通過濕度傳感器反饋回來的信號確定 烘干裝置內(nèi)待烘干物料的濕度，并據(jù)此調(diào)整供熱裝置的熱量輸出、烘干裝置的進(jìn)料量，從而 精確控制烘干機(jī)中烘干物的干燥程度，增加烘干物料的濕度穩(wěn)定性，避免少烘以及過烘現(xiàn) 象，提高烘干效率。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不局限 于這些實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求 書中所要求保護(hù)的范圍。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一請參閱圖1，本實(shí)施例的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)為轉(zhuǎn)筒式物料烘干系統(tǒng)，屬于開放式 的烘干設(shè)備，它包括送料裝置、供熱裝置、烘干裝置和控制裝置，送料裝置、供熱裝置分別與 烘干裝置連接，控制裝置包括控制單元(圖中未示出)以及與該控制單元連接的濕度傳感 器101，控制單元分別與送料裝置、供熱裝置、烘干裝置連接?？刂茊卧前删幊炭刂?器的單片機(jī)，也可以選擇其他能實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制的計算機(jī)系統(tǒng)；送料裝置是皮帶式進(jìn)料機(jī)構(gòu) 201，由控制單元對皮帶的運(yùn)行速度的快慢進(jìn)行控制以保證進(jìn)入到烘干裝置中的物料量符 合要求；供熱裝置是包括設(shè)有爐前燃料倉301的熱風(fēng)爐302以及引風(fēng)機(jī)303，由控制單元對 爐前燃料倉301中投放的燃料數(shù)量進(jìn)行控制以保證熱風(fēng)爐302產(chǎn)生的熱空氣溫度符合要 求，為防止部分物料中會被后面的引風(fēng)機(jī)303通過風(fēng)管吸出去，可在引風(fēng)機(jī)303之前加裝旋 風(fēng)分離器305來把吸出的物料分離沉降；烘干裝置包括傾斜設(shè)置的轉(zhuǎn)筒401，轉(zhuǎn)筒由筒體下 方的電機(jī)402驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)筒401的轉(zhuǎn)動快慢由控制單元控制電機(jī)402來實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)筒的傾斜 角度可根據(jù)物料的種類以及尺寸進(jìn)行調(diào)整，該轉(zhuǎn)筒的前端傾斜向上并設(shè)有進(jìn)料口 403和熱 氣流進(jìn)入口 404，后端傾斜向下設(shè)有出料口 405和熱氣流排出口 406，其進(jìn)料口 403與皮帶 式進(jìn)料機(jī)構(gòu)201連接，熱氣流進(jìn)入口 404與熱風(fēng)爐302連接相通，熱氣流排出口 406通過管 道與引風(fēng)機(jī)303連接可加速空氣的流動與排放。濕度傳感器101選擇分別設(shè)置在轉(zhuǎn)筒401 的進(jìn)料口 403和出料口 405處。以待烘干物料是生物質(zhì)成型燃料為例，工作時，控制單元對熱風(fēng)爐302發(fā)出指令， 爐前燃料倉301中的燃料投放至熱風(fēng)爐302開始燃燒并將產(chǎn)生的熱空氣通過熱氣流進(jìn)入口 404吹進(jìn)轉(zhuǎn)筒內(nèi)部；轉(zhuǎn)筒401的內(nèi)部充分受熱后，控制單元對轉(zhuǎn)筒401的驅(qū)動電機(jī)402發(fā)出 指令，驅(qū)動轉(zhuǎn)筒401以一預(yù)設(shè)速度轉(zhuǎn)動，同時，控制單元控制皮帶式進(jìn)料機(jī)構(gòu)201以一預(yù)設(shè) 速度將待烘物料通過進(jìn)料口 403投放到轉(zhuǎn)筒401內(nèi)，物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)中受熱蒸發(fā)水分；此時， 設(shè)置在進(jìn)料口 403處的濕度傳感器101收集待烘物料的濕度數(shù)據(jù)傳送至控制單元，控制單 元根據(jù)待烘物料進(jìn)入轉(zhuǎn)筒401時的濕度改變401轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動速度，使待烘物料到達(dá)出料口 406時濕度達(dá)到生產(chǎn)需要(含水量為15% +-1左右)，出料口 406迅速打開出料，整個過程 順暢毫無停滯，效率高、時間控制恰到好處，極大提高了烘干效率。若在某些特殊情況下，待 烘物料到達(dá)出料口 406時，經(jīng)出料口 406處的濕度傳感器測定其濕度大于生產(chǎn)要求時，控 制單元控制皮帶式進(jìn)料機(jī)構(gòu)停止輸料，出料口不打開，待烘物料繼續(xù)在轉(zhuǎn)筒內(nèi)受熱烘干，直 至濕度達(dá)到要求后再出料，此時會使烘干流程有所停頓，烘干效率變慢，且增加了熱能的損 耗；又或者出料時，濕度小于生產(chǎn)要求時，便造成過烘現(xiàn)象；實(shí)施例一的生物質(zhì)物料烘干系 統(tǒng)未能完全保證在特殊情況下達(dá)到烘干的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例二在實(shí)施例二的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)中，沿軸向在轉(zhuǎn)筒401內(nèi)劃分有三個區(qū)域，為 第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，在該三個區(qū)域中也同樣分別設(shè)有濕度傳感器101，優(yōu)選地， 濕度傳感器101沿轉(zhuǎn)筒401的圓周方向均勻分布能更精準(zhǔn)收集到物料的濕度數(shù)據(jù)，其它結(jié)
5構(gòu)與實(shí)施例一相同。當(dāng)待烘干物料經(jīng)過第一區(qū)域時，該區(qū)域的濕度傳感器101測定待烘干 物料的濕度，若該處的待烘干物料濕度在經(jīng)驗(yàn)情況下預(yù)定的濕度范圍內(nèi)，則控制單元無指 令，若待烘干物料濕度過小時，控制單元發(fā)出指令，升高轉(zhuǎn)筒401的傾斜角度或/和轉(zhuǎn)筒速 度，加快物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)行進(jìn)的速度，縮短到達(dá)出料口 406的時間，若待烘干物料濕度過大 時，降低轉(zhuǎn)筒的傾斜角度或/和轉(zhuǎn)筒速度，減慢物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)行進(jìn)的速度，延長到達(dá)出料口 406的時間；當(dāng)待烘干物料經(jīng)過第二、第三區(qū)域時，操作如同第一區(qū)域。經(jīng)過上述技術(shù)手段 的設(shè)置，能保證物料到達(dá)出料口時其濕度恰好在標(biāo)準(zhǔn)值中，既不少烘也不過烘，在最大程度 上節(jié)省燃料的損耗的同時提高了烘干效率。在其他優(yōu)選方式中，也可以根據(jù)具體情況在轉(zhuǎn) 筒內(nèi)劃分為2個區(qū)域或四個以上區(qū)域。實(shí)施例三在實(shí)施例三的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)中，控制裝置還包括與控制單元連接的溫度傳 感器102，溫度傳感器102分別設(shè)置在轉(zhuǎn)筒401的熱氣流進(jìn)入口 404以及熱氣流排出口 406 中，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例二相同。根據(jù)溫度傳感器傳送回來的溫度，控制單元可以根據(jù)具體情 況，控制熱風(fēng)爐燃料的投放量，提高或降低轉(zhuǎn)筒內(nèi)的溫度，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的烘干控制。實(shí)施例四在實(shí)施例四的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)中，與實(shí)施例三不同的是進(jìn)一步地在轉(zhuǎn)筒401 的三個區(qū)域中均設(shè)有與控制單元連接的發(fā)熱元件304，發(fā)熱元件304沿轉(zhuǎn)筒401的圓周方向 均勻分布。在某些狀況下由于轉(zhuǎn)筒401內(nèi)的熱量不足造成物料未能充分受熱時，可選擇性 分段啟動發(fā)熱元件輔助加熱，使轉(zhuǎn)筒內(nèi)迅速升溫至某一溫度，更有效地提高單位時間內(nèi)物 料的烘干量。同理，在其他實(shí)施例中，也可以將上述實(shí)施例中控制單元、濕度傳感器以及溫度傳 感器的設(shè)置通過適當(dāng)變換應(yīng)用在其他的烘干系統(tǒng)中。
權(quán)利要求一種生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其包括送料裝置、供熱裝置和烘干裝置，其中，所述的送料裝置和供熱裝置分別與所述的烘干裝置連接，其特征在于，所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)還包括控制裝置，該控制裝置包括控制單元以及與該控制單元連接的一個以上濕度傳感器，所述控制單元分別與所述送料裝置、供熱裝置、烘干裝置連接，所述控制單元根據(jù)所述濕度傳感器得到的待烘干物料濕度對所述送料裝置、供熱裝置或/和烘干裝置進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述濕度傳感器分別設(shè) 置在所述烘干裝置的進(jìn)料口和出料口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，在所述烘干裝置中按待 烘干物料的行進(jìn)方向劃分為一個以區(qū)域，在各所述區(qū)域中分別設(shè)置有濕度傳感器，當(dāng)待烘 干物料經(jīng)過任一所述區(qū)域時，若測得該待烘干物料濕度相對過小，則控制單元控制烘干裝 置加快該待烘干物料的行進(jìn)速度，縮短到達(dá)出料口的時間，若該待烘干物料濕度相對過大 時，則控制單元控制烘干裝置減慢該待烘干物料的行進(jìn)速度，延長到達(dá)出料口的時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括與 所述控制單元連接的一個以上溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器分別設(shè) 置在烘干裝置的熱氣流進(jìn)入口、以及烘干裝置的熱氣流排出口中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述送料裝置為皮帶式 進(jìn)料機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述供熱裝置包括設(shè)有 爐前燃料倉的熱風(fēng)爐以及引風(fēng)機(jī)，所述熱風(fēng)爐與烘干裝置的熱氣流進(jìn)入口連接相通，所述 引風(fēng)機(jī)與烘干裝置的熱氣流排出口連接相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述烘干裝置包括傾斜 設(shè)置的轉(zhuǎn)筒，沿軸向在所述轉(zhuǎn)筒內(nèi)劃分有一個以上區(qū)域，在每一區(qū)域均設(shè)有所述的濕度傳 感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述的濕度傳感器沿轉(zhuǎn) 筒的圓周方向均勻分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其特征在于，在每一區(qū)域均設(shè)有與所 述控制單元連接的發(fā)熱元件，所述的發(fā)熱元件沿轉(zhuǎn)筒的圓周方向均勻分布。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種生物質(zhì)物料烘干系統(tǒng)，其包括送料裝置、供熱裝置和烘干裝置，送料裝置、供熱裝置分別與烘干裝置連接，還包括控制裝置，該控制裝置包括控制單元以及與該控制單元連接的一個以上濕度傳感器，所述控制單元分別與所述送料裝置、供熱裝置、烘干裝置連接，所述控制單元根據(jù)所述濕度傳感器得到的待烘干物料濕度對所述送料裝置、供熱裝置或/和烘干裝置進(jìn)行控制。本實(shí)用新型的控制單元能通過濕度傳感器反饋回來的信號確定烘干裝置內(nèi)待烘干物料的濕度，并據(jù)此調(diào)整供熱裝置的熱量輸出、烘干裝置的進(jìn)料量，從而精確控制烘干機(jī)中生物質(zhì)的干燥程度，增加生物質(zhì)的濕度穩(wěn)定性，避免少烘以及過烘現(xiàn)象，提高烘干效率。
文檔編號F26B25/22GK201688669SQ20102021872
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者常厚春, 張衍勝, 李祖芹, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司