干燥冷卻裝置及含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及干燥冷卻裝置及含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)。所涉及的干燥冷卻裝置包括：螺旋狀圓盤，該螺旋狀圓盤內(nèi)為空腔結(jié)構(gòu)，待干燥物料承載在螺旋狀圓盤上，且走料方向為沿所述螺旋狀圓盤的旋轉(zhuǎn)延伸方向，在走料過程中，待干燥物料先被通入圓盤空腔中的熱介質(zhì)干燥，再被通入圓盤空腔中的冷介質(zhì)冷卻。所涉及的干燥冷卻系統(tǒng)包括加料機、干燥冷卻裝置、出料傳送機、水加熱器、冷凝器和真空泵，其中干燥冷卻裝置為上述干燥冷卻裝置；本發(fā)明的干燥冷卻裝置中物料走螺旋盤外表面，熱水與冷卻水走螺旋盤腔體，有利于對物料干燥、冷卻過程的觀察。采用本發(fā)明的系統(tǒng)對含能材料進行干燥時，全過程可在遠離工房的控制間完成，人機完全隔離，消除安全隱患。
【專利說明】干燥冷卻裝置及含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及物料干燥技術(shù)，具體涉及一種干燥冷卻裝置及含能材料的振動干燥冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]干燥含能材料顆粒的傳統(tǒng)裝置是烘箱。烘箱空間內(nèi)排布著多層托盤盛放待干燥的含能材料顆粒，通過高壓蒸汽的傳熱使烘箱內(nèi)的溫度升高。近年來，利用烘箱干燥含能材料顆粒過程中發(fā)生的安全事故屢見不鮮，其原因固然紛繁復雜，但從利用烘箱干燥含能材料顆粒的原理分析，并不能保證過程中的本質(zhì)安全。其弊端主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
[0003](I)烘箱中托盤與加熱蒸汽管道間隙普遍較小，造成托盤附近空氣溫度很容易失去控制，發(fā)生飛溫，如設定烘箱溫度為90°C，但托盤局部溫度很可能達到140-150°C ；
[0004](2)烘箱屬于封閉空間的干燥設備，溫度一旦不受控制，超額熱量很難導出，反而越積越多，最終導致安全事故；
[0005](3)目前烘箱干燥操作不連續(xù)，需要大量人為的操作，比如將盛有被干燥物料的托盤放入烘箱、將干燥好的物料拿出烘箱以及對干燥過程的掌控，這些都需要人的參與，從而留下極大的安全隱患；
[0006](4)托盤底層物料首先加熱，由于物料層較厚，達到預定溫度的底層物料很難將熱量及時導出，造成熱量累計與溫度驟升，如果被干燥物料是含能材料，一旦達到其分解溫度，含能材料就會分解出如氮氧化物的小分子，這些小分子具有毒性，并且高溫受熱后極易燃燒或爆炸，從而造成安全事故。
[0007]因此，對于如TNAZ的含能材料顆粒的干燥處理，采用烘箱進行干燥操作存在天然的安全弊端，會極大增加發(fā)生危險的可能性，導致安全事故和產(chǎn)品質(zhì)量等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種干燥冷卻裝置。
[0009]為此，本發(fā)明提供的干燥冷卻裝置包括:
[0010]螺旋狀圓盤，該螺旋狀圓盤內(nèi)為空腔結(jié)構(gòu)；
[0011]待干燥物料承載在螺旋狀圓盤上，干燥介質(zhì)和冷卻介質(zhì)置于螺旋狀圓盤的空腔結(jié)構(gòu)中，且走料方向為沿所述螺旋狀圓盤的旋轉(zhuǎn)延伸方向，在走料過程中，待干燥物料先被通入圓盤空腔中的熱介質(zhì)干燥，再被通入圓盤空腔中的冷介質(zhì)冷卻。
[0012]所述干燥冷卻裝置還包括外筒體，所述螺旋狀圓盤置于該外筒體中，且所述外筒體上設有物料進口，待干燥物料由物料進口進入外筒體并順著所述螺旋狀圓盤走料。
[0013]所述外筒體為密封結(jié)構(gòu)。
[0014]所述螺旋狀圓盤通過內(nèi)筒體安裝在外筒體中，且螺旋狀圓盤纏繞安裝在內(nèi)筒體外壁上；且內(nèi)筒體內(nèi)部與外筒體內(nèi)部相通,干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣由外筒體進入內(nèi)筒體后排出。[0015]所述內(nèi)筒體的壁上設有多個氣體通孔，干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣通過該氣體通孔進入內(nèi)筒體后排出。
[0016]所述干燥冷卻介裝置還包括振動裝置，該振動裝置帶動上述干燥冷卻裝置振動使得被干燥冷卻物料在螺旋狀圓盤上以跳動方式走料。
[0017]所述干燥冷卻裝置通過隔震減震裝置安裝在所述振動裝置上。
[0018]所述螺旋狀圓盤包括六個圓盤，沿軸向，其中四個圓盤用于干燥物料，其余兩個圓盤用于冷卻物料；沿走料方向，所述四個圓盤中的第一個圓盤上開設有干燥介質(zhì)進口，最后一個圓盤上開設有干燥介質(zhì)出口，所述兩個圓盤中的第一個圓盤上開設有冷卻介質(zhì)進口，最后一個圓盤上開設有冷卻介質(zhì)出口。
[0019]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的另一目的在于提供一種含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)。
[0020]為此，本發(fā)明提供的含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)包括:加料機、干燥冷卻裝置、出料傳送機、水加熱器、冷凝器和真空泵，
[0021]所述干燥冷卻裝置為權(quán)利要求6至8任一權(quán)利要求所述的干燥冷卻裝置；
[0022]所述水加熱器用于為所述干燥冷卻裝置提供干燥介質(zhì)；
[0023]所述冷凝器用于冷凝回收干燥冷卻過程產(chǎn)生的水蒸氣；
[0024]所述真空泵為所述干燥冷卻裝置的外筒體內(nèi)提供真空環(huán)境。
[0025]上述含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)用于干燥冷卻含能材料的應用。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0027]本發(fā)明的干燥冷卻裝置中物料走螺旋盤外表面，熱水與冷卻水走螺旋盤腔體，這樣有利于對物料干燥冷卻過程的觀察和控制。
[0028]采用本發(fā)明的干燥冷卻裝置對物料進行干燥時，可通過調(diào)節(jié)振動頻率、振幅以及振動步距來控制振動體振動的快慢與幅度，進而間接控制干燥效率與速率，帶動物料向前向下跳躍前進，并且物料在騰空過程中充分暴露，起到散熱冷卻的作用，物料落回盤面時又與干燥或冷卻介質(zhì)充分換熱，從而強化了干燥與冷卻過程。
[0029]本發(fā)明的干燥冷卻裝置尤其適用于含能材料顆粒(顆粒粒徑不大于2毫米)的干燥冷卻，特別適用于如TNAZ等含能材料顆粒的干燥?？刹捎脺囟瘸绦蛏郎乜刂频臒崴h(huán)系統(tǒng)，保證加熱熱水在設定的溫度范圍之內(nèi)，不會發(fā)生飛溫；螺旋盤面用鋼制材料制成，導熱良好，且保持系統(tǒng)熱量交換開放，故不會產(chǎn)生設備的熱累計；干燥的全過程可在遠離工房的控制間完成，人機完全隔離，消除人為傷害的安全隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0031]圖1為本發(fā)明的干燥冷卻裝置的結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參考示意圖。
【具體實施方式】
[0033]參考圖1，本發(fā)明的干燥冷卻裝置包括螺旋狀圓盤11，且該螺旋狀圓盤11為空腔結(jié)構(gòu)，待干燥物料承載在螺旋狀圓盤11上，且走料方向順著螺旋狀圓盤11的軸向旋轉(zhuǎn)延伸方向，在走料過程中，螺旋狀圓盤11的上部分空腔中通入有熱載體，下部分空腔通有冷卻介質(zhì)，待干燥物料先被干燥，之后被冷卻。
[0034]為實現(xiàn)裝置的密封性，螺旋狀圓盤11放置在一密封外筒體12中，該外筒體12上設有物料進口 14和蒸汽出口 15。
[0035]一種較好的實現(xiàn)密封的結(jié)構(gòu)是，螺旋狀圓盤11通過內(nèi)筒體13放置在外筒體12內(nèi)，內(nèi)筒體13的直徑小于外筒體12，且螺旋狀圓盤11纏繞安裝在內(nèi)筒體13上，并且內(nèi)筒體13的側(cè)壁上開設有若干個通孔，干燥過程中產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)過該通孔進入內(nèi)筒體13，從內(nèi)筒體13頂部的的蒸汽出口 15排出。
[0036]本發(fā)明的干燥冷卻裝置的一種走料方式是跳動式走料，振動干燥冷卻裝置通過減震裝置17安裝在振動裝置16上，在外振動力的作用下，物料跳動式的在圓盤上走料。
[0037]為防止物料在干燥冷卻過程中溢出圓盤，可在螺旋面外邊緣設置垂直隔板。
[0038]以下是發(fā)明人提供的實施例，以對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步解釋說明。
[0039]實施例
[0040]該實施例為一具體的干燥冷卻系統(tǒng)。參考圖2，整個系統(tǒng)由水加熱器3、雙螺桿自動加料機2、本發(fā)明的干燥冷卻裝置1、自動皮帶出料傳送機4、列管冷凝器5、緩沖罐6、水噴射真空泵7組成。
[0041]在干燥開始前啟動水泵，設定循環(huán)去離子水加熱溫度后啟動控制柜電源，開啟水加熱器，循環(huán)純水通過管道進入螺旋盤管腔體，共有六層螺旋盤管，其中上四層為干燥盤，下兩層為冷卻板，熱水進口管與出口管分別通入第一級與第四級盤管，冷卻水采用常溫下的自來水，其進口管和出口管分別與第五級與第六級螺旋盤管相接，干燥盤與冷卻盤內(nèi)腔體分別相貫通，保證干燥與冷卻過程溫度的恒定，加熱水與冷卻水的溫度根據(jù)物料的不同進行選擇。
[0042]對自動加料機自帶的電子稱進行調(diào)零操作，將待干燥含能材料TNAZ物料放入自動加料機中自動稱量其質(zhì)量。
[0043]在操作控制間的控制系統(tǒng)中設定加料速度，振動裝置通過隔振彈簧將產(chǎn)生的能量傳遞給干燥冷卻裝置，通過設置在工房的防爆攝像頭傳回的影像在顯示屏中觀察干燥冷卻裝置運行穩(wěn)定后進行加料，加料首先進入進料口，通過設定程序控制可以確保加料過程穩(wěn)定、連續(xù)，從而保證物料在螺旋干燥冷卻器中停留時間的一致性。
[0044]利用水噴射真空泵產(chǎn)生的真空環(huán)境，干燥出的水分通過抽風管經(jīng)管道進入列管冷凝器，利用冷卻水將蒸氣降溫、液化，冷卻后的水分因重力存留在緩沖罐，，定期排出。
[0045]經(jīng)過逐層干燥、冷卻，通過安裝在出料口的紅外水分檢測儀自動測量其含水率，物料含水量達到指定要求，通過自動皮帶出料傳送機輸出。整個干燥冷卻過程結(jié)束。
[0046]該實施例的干燥冷卻裝置總高度2037mm，總寬度與總長度均為900mm，其中螺旋盤面部分高度為691mm，振動裝置中的偏心輪動力部分高度為790mm ;螺旋狀圓盤的徑向?qū)挾葹?34.5mm，單盤面積為1296cm2 ;物料走螺旋盤外表面，熱水與冷卻水走螺旋盤腔體，螺旋面外邊緣設有垂直隔板，防止物料在干燥過程中溢出圓盤。
[0047]該實施例的裝置具有干燥效率高、干燥速率可控可調(diào)、干燥冷卻工序一步進行、連續(xù)操作、人機隔離、遠程控制、可靠性與安全性更好等優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種干燥冷卻裝置，其特征在于，該裝置包括: 螺旋狀圓盤，該螺旋狀圓盤內(nèi)為空腔結(jié)構(gòu)； 待干燥物料承載在螺旋狀圓盤上，干燥介質(zhì)和冷卻介質(zhì)置于螺旋狀圓盤的空腔結(jié)構(gòu)中，且走料方向為沿所述螺旋狀圓盤的旋轉(zhuǎn)延伸方向，在走料過程中，待干燥物料先被通入圓盤空腔中的熱介質(zhì)干燥，再被通入圓盤空腔中的冷介質(zhì)冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的干燥冷卻裝置，其特征在于，所述干燥冷卻裝置還包括外筒體，所述螺旋狀圓盤置于該外筒體中，且所述外筒體上設有物料進口，待干燥物料由物料進口進入外筒體并順著所述螺旋狀圓盤走料。
3.如權(quán)利要求2所述的干燥冷卻裝置，其特征在于，所述外筒體為密封結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的干燥冷卻裝置，其特征在于，所述螺旋狀圓盤通過內(nèi)筒體安裝在外筒體中，且螺旋狀圓盤纏繞安裝在內(nèi)筒體外壁上；且內(nèi)筒體內(nèi)部與外筒體內(nèi)部相通，干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣由外筒體進入內(nèi)筒體后排出。
5.如權(quán)利要求4所述的干燥冷卻裝置，其特征在于，所述內(nèi)筒體的壁上設有多個氣體通孔，干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣通過該氣體通孔進入內(nèi)筒體后排出。
6.如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的干燥冷卻裝置，其特征在于，所述干燥冷卻介裝置還包括振動裝置，該振動裝置帶動上述干燥冷卻裝置振動使得被干燥冷卻物料在螺旋狀圓盤上以跳動方式走料。
7.如權(quán)利要求6所述的干燥冷卻裝置，其特征在于，所述干燥冷卻裝置通過隔震減震裝置安裝在所述振動裝置上。
8.如權(quán)利要求1所述的干燥冷卻裝置，其特征在于，所述螺旋狀圓盤包括六個圓盤，沿軸向，其中四個圓盤用于干燥物料，其余兩個圓盤用于冷卻物料；沿走料方向，所述四個圓盤中的第一個圓盤上開設有干燥介質(zhì)進口，最后一個圓盤上開設有干燥介質(zhì)出口，所述兩個圓盤中的第一個圓盤上開設有冷卻介質(zhì)進口，最后一個圓盤上開設有冷卻介質(zhì)出口。
9.一種含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:加料機、干燥冷卻裝置、出料傳送機、水加熱器、冷凝器和真空泵， 所述干燥冷卻裝置為權(quán)利要求6至8任一權(quán)利要求所述的干燥冷卻裝置； 所述水加熱器用于為所述干燥冷卻裝置提供干燥介質(zhì)； 所述冷凝器用于冷凝回收干燥冷卻過程產(chǎn)生的水蒸氣； 所述真空泵為所述干燥冷卻裝置的外筒體內(nèi)提供真空環(huán)境。
10.如權(quán)利要求9所述的含能材料的干燥冷卻系統(tǒng)用于干燥冷卻含能材料的應用。
【文檔編號】F26B23/10GK103743216SQ201310742899
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】張亮, 楊毅, 陳松, 秦能, 馬寧, 鄒高興, 李萌, 康超 申請人:西安近代化學研究所