颗粒形态材料的除湿方法及其设备技术

本发明专利技术涉及一种用于颗粒形态的材料、尤其是塑性材料除湿的方法和设备。该方法包括以下操作步骤：ａ）在容纳颗粒材料的料斗内设置多个干燥空气发生器；ｂ）针对各个干燥空气发生器，估计能够产生的干燥空气的流量和／或更高能量效率发挥机能时间；ｃ）依据颗粒材料的特性，计算出用于各个单料斗的干燥空气的流量；ｄ）致动多个发生器，使得足以输送与所述料斗需要的流量的总和相等的干燥空气的全部干燥空气流量，根据节能原则，所述发生器的数量和将被致动的发生器是依据各个发生器能够输送的流量和／或各个发生器以更高能量效率发挥机能的相应范围来选择的；和ｅ）停用剩余的发生器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及颗粒形态材料的除湿方法及其除湿设备，尤其涉及由一个或多个塑性 材料构成的颗粒材料的除湿方法。
技术介绍
在塑性材料的加工中，塑性材料颗粒在熔化之前进行的除湿处理极其重要。众所周知，由于塑性材料的吸湿性，所以颗粒形态的塑性材料含有水分子。在熔化 步骤期间，水分子会结合到聚合体的分子链中。这将引起最终产品出现表面缺陷，起泡以及 结构、色彩同质性变差，从而损害产品的质量。市场上已有多种颗粒塑性材料的除湿设备。大多数都包括使用诸如分子筛等吸附直ο众所周知，在室温下，分子筛具有从围绕其或穿过其的空气中吸取几乎所有湿气 的特性。然而，在高很多的温度下，分子筛的表现将完全相反，从而向穿过其的(热)空气 中释放捕获的水分子。这些属性用于在除湿设备中产生干燥空气。为此使腔室内空气穿过容器、业内称 作“塔”中含有的吸附装置。因而除湿过的空气受到加热，然后使其穿过通常容置在加工机 械(比如压榨机)的进料斗中的待除湿颗粒材料。热流吹过颗粒材料，干燥空气逐渐带走 颗粒材料的水分。干燥空气一般是沿着从料斗供给机械的颗粒材料流动方向的反向流动。颗粒材料进行除湿加工的持续时间取决于许多因素，其中一些因素涉及诸如密 度、粒度、聚合物等颗粒材料的特性，同时涉及除湿设备的其它特性和加工机械的工作要 求。直到今天，所采用的吸附装置的吸附能力都是有限的。这影响到设备的工作自主 性。使用具有吸附装置的单塔增大了间断作用。实际上，每隔一段时间就不得不中断加工 以再生吸附装置(通过对水进行解吸附)。这种中断的频率和时间长短取决于设计的每周 期的处理空气的流量和吸附装置的利用度。为了克服这些限制，更新的除湿设备通常设计吸附装置的双塔，这两个塔彼此平 行地连接空气散布环路，而且设定成相互轮流地处于再生步骤和工作步骤中。众所周知，颗粒材料的除湿设备可以是单料斗或“多料斗”。在公知为“多料斗”的除湿设备中，吸湿的颗粒材料容纳在若干料斗内，所述料斗 可以安装在固定位置处(大致靠近加工机械)或者安装在可动斗车上，从而依据特殊的加 工要求更容易和快速地给料。在所附的图1中，显示的是传统类型的多料斗除湿设备，包括多个料斗Tl、T2、 T3.....Tn，每一个都由独立的空气处理系统供应。料斗安置在支承结构F上。每个料斗都安置在相应的加工机械(压榨机)Μ1、Μ2、Μ3.....Mn上方，所述加工机械用于模制待生产物品。各单个料斗都具有其自身的热干燥空气的产生设备(业内称为“干燥器”)D1、D2、D3.....Dn，所述干燥器由两个充满吸附装置(未图示)的塔组成且设有至少一个鼓风机(未图示)。各个料斗的内部设有进气管C1、C2、C3.....Cn，在其一端流体连接至相应的干燥器，在其相反一端流体连接至锥形扩散体Q1、Q2、Q3.....Qn，所述锥形扩散体定位在料斗本身的下部。扩散体具有多个孔，热干燥空气通过所述孔供给料斗并沿多个方向扩散，从而穿 过料斗内含有的全部颗粒材料并因而对其进行除湿。气流相对于从料斗出来的颗粒材料的 流动方向相反，从而确保对待加工材料进行最大程度的除湿。颗粒材料通过收集器Vl、V2、V3.....Vn载入各个料斗的顶部，所述收集器通过真空管线Li、L2、L3.....Ln连接至各种材料储藏库。从干燥器发出的除湿空气通过输送管LM1、LM2、LM3.....LMn,穿过适于将干燥空气加热至理想温度的加热装置Rl、R2、R3.....Rn,进入各个料斗的进气管Cl、C2、C3.....Cn0因而得以加热和干燥的空气扩散待处理的全部颗粒材料，这样带走了其大部分水分到处理空气中。离开料斗的(潮湿)空气流入返回管LR1、LR2、LR3.....LRn，从而再次输入干燥器。上述类型的除湿设备运行连续的除湿加工，从而确保在最终产品的质量方面得到 极好的结果。这些设备的主要局限在于其适应加工机械在小时生产率和所加工塑性材料类型 方面的变化的工作要求的能力有限。这对于系统的能源效率产生不利影响，尤其是在机械 使用率偏低的工作条件下。整个空气散布系统，尤其是各个干燥空气发生器通常设计(在鼓风机的数量和尺 寸、塔的尺寸和管的尺寸方面)为用于机械的最高小时生产率和用于主要由这种机械加工 的塑性材料的类型。在机械使用率偏低的工作条件下，干燥空气向料斗的流量需要适当减少以防止停 留在料斗中的颗粒材料长时间热度过高而受损。为此，鼓风机产生的部分气流被短路，从而减少气流的循环量。在一定的小时生产率下，尽管加工机械的功能性继续得以充分保证，但是系统的 能量效率明显下降。实际上，尽管小时生产率减少，但是对处理空气除湿和再生吸附装置所 需要的能量消耗保持大致不变。该局限性通过提供改变鼓风机速度的系统(比如借助于反向变流机)而部分加以 克服。由此，可以明显减少能量消耗，从而提高系统效率。然而，在一些工作状态下，鼓风机 本身是在远非理想设计条件的环境中工作的，而且效率低下。在任何情况下，通过改变所输送干燥空气的流量，在发生器中可能会出现与设想 状况(比如吸附装置内部)极为不同的流体动力情况。这使得系统效率降低。在用机械来加工不同类型的塑性产品时，会(日益频繁地)出现与上述相似的情 况。众所周知，当被加工的塑性材料类型发生变化时，进入料斗的空气流量会明显变 化。对于某些塑性材料而言，因而不管小时生产率如何，系统都将在低能量效率的情况下工 作。同样的问题也会出现在所有料斗共享单个干燥空气发生器的“多料斗”除湿设备中。在美国专利US4，413，426中描述了这种类型的系统的示例。更具体而言，系统设计了闭合的干燥空气散布环路，多个料斗彼此并列地连接至 所述散布环路。供应环路的干燥空气发生器包括多个塔(具有吸附装置)，所述多个塔彼此 平行地连接至散布环路的共同供给管线及共同返回管线。多个塔中的每个轮流进行再生。 为此，系统具有移动装置，处于旋转状态的所述移动装置使各个塔连接至二级再生环路，并 与主空气散布环路脱离流体连接。操作上，依据设计步骤中的设置，一个塔处于再生步骤 时，剩余的塔处于工作状态。在这种情况下，当料斗的除湿要求发生变化时，空气流量可以 通过使流向干燥器的部分空气短路和/或通过调整鼓风机速度来加以调节。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过提供颗粒形态的材料的除湿方法来消除上述现有技术 的缺陷，所述方法能够在变化的工作状态下保持高能量效率。本专利技术的另一个目的是提供一种颗粒形态的材料的除湿方法，所述方法能够处理 具有不同的物理_化学特性的塑性材料而不会损失能量效率。本专利技术的又一个目的是提供一种颗粒形态的材料的除湿方法，所述方法在变化的 工作状态下具有高能量效率。本专利技术的再一个目的是提供一种颗粒塑性材料除湿的方法，所述方法能够轻易且 廉价地得以实现。附图说明根据前述目的，从以下权利要求的内容中可以清楚地看到本专利技术的技术特征，而 且从随后结合附图的详细描述中，本专利技术的优点将更为明显，所述附示了一个或多个 仅仅作为示例而非限制性的实施方式，其中图1显示了传统类型的多料斗除湿设备；图2图示了根据本专利技术第一实施方式制造的除湿设备的示意图；图3图示了根据本专利技术制造的设备的关于干燥空气发生器的细节图；图4图示了根据本专利技术第二实施方式制造的除湿设备的示意图；图5图示了根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于颗粒形态的材料、尤其是塑性材料除湿的方法，包括以下操作步骤：ａ）设置多个干燥空气发生器，所述多个干燥空气发生器并列地连接至供给管线和返回管线以将空气散布在一个或多个料斗的内部，所述料斗并列地连接至所述管线，而且所述料斗在将待除湿的颗粒形态的材料供给加工机械之前容纳所述待除湿的颗粒形态的材料；ｂ）针对各个干燥空气发生器，估计能够产生的干燥空气的流量和／或根据能够产生的干燥空气的流量估计以更高能量效率发挥机能的范围；ｃ）依据容纳在各个料斗中的颗粒形态的材料的特性，计算出各个料斗所需的干燥空气（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａｎ）的流量；ｄ）致动多个发生器，使得足以完全输送与所述料斗需要的流量（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａｎ）的总和大致相当的干燥空气的全部流量（Ａｔｏｔ），根据节能原则，为了输送同样的全部流量（Ａｔｏｔ），所述发生器的数量和准备致动的发生器是依据各个发生器能够输送的流量和／或各个发生器发挥机能的相应范围来选择的；和ｅ）停用剩余的发生器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷纳托莫雷托，
申请(专利权)人：莫雷托股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]