高效节能的纸浆脱水干燥设备制造技术

本发明专利技术公开了一种高效节能的纸浆脱水干燥设备，它主要由带热辊压结构的双辊挤浆机、两段式干燥室、微波发生器、导热油锅炉、空气预热器和换热器等组成。所述的带有热辊压结构的双辊挤浆机特点是可利用系统排气余热对纸浆板进行接触传热，起到优化纸浆干燥条件的作用；所述的两段式干燥室分别对纸浆进行匀速干燥和减速干燥；所述的微波发生器安装并工作在纸浆从匀速脱水阶段到减速脱水阶段的拐点附近，作用是提高纸浆减速干燥段的干燥速率，减小能耗。所述的空气预热器用于回收导热油锅炉排放的烟气余热，预热系统所补充的新鲜空气。本发明专利技术具有设备简单、干燥速率快、能源利用率高、应用范围广等特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高效节能的纸浆脱水干燥设备，它主要由带热辊压结构的双辊挤浆机、两段式干燥室、微波发生器、导热油锅炉、空气预热器和换热器等组成。所述的带有热辊压结构的双辊挤浆机特点是可利用系统排气余热对纸浆板进行接触传热，起到优化纸浆干燥条件的作用；所述的两段式干燥室分别对纸浆进行匀速干燥和减速干燥；所述的微波发生器安装并工作在纸浆从匀速脱水阶段到减速脱水阶段的拐点附近，作用是提高纸浆减速干燥段的干燥速率，减小能耗。所述的空气预热器用于回收导热油锅炉排放的烟气余热，预热系统所补充的新鲜空气。本专利技术具有设备简单、干燥速率快、能源利用率高、应用范围广等特点。【专利说明】高效节能的纸浆脱水干燥设备
本专利技术属于工业干燥
，同时也可以应用于其它工业干燥领域，是针对纸浆的干燥而设计的一种工艺及设备，特别是涉及一种高效节能的纸浆脱水干燥设备。
技术介绍
我国每年进口了大量的纸浆，对纸浆进行干燥可以使纸浆便于保存及运输。目前，纸浆干燥常用的技术主要有气流干燥和热风干燥(即闪急干燥)。气流干燥的主要流程是:干度大约为3%的纸浆经过挤浆机的挤压过后，干度达到50%左右；挤浆过后的浆板被送入疏解机中进行打散，打散后的纸浆呈直径几毫米的团絮状；纸浆团絮被送入竖直的干燥塔底部，在塔中被热风从下往上吹动，当到达一定干度时，纸浆随热风排出干燥塔，进入旋风分离器中。纸浆团絮被旋风分离器分离出来后，被送入下一级干燥塔再次进行干燥，直至达到所要求的干度。气流干燥的热效率比较高，干燥速度也较快，但它的设备较复杂，安装和维修较困难；而且运行需要消耗大量的机械功。热风干燥是目前采用最为广泛的一种干燥方式，主要是通过换热器加热空气，用热空气带走纸浆的水份。它具有处理量大、成本低、易于实现自动化等优点，但同时也存在有能耗大、广品品质较差等缺点。微波干燥是物料在电磁场中由介质损耗而引起的体加热，在干燥过程中，湿物料内部的含水率往往比表面高，致使物料内部水分大量吸收微波能并转化为热能，因此物料内部的温度比表面高。同时，由于物料内部受热升温而使水迅速汽化，产生水蒸气，形成了压力梯度；这时的湿物料温度梯度和压力梯度与水的扩散方向是一致的，这就大大地改善了干燥过程中水分的迁移条件，从而有效地提高了水分的扩散速率，加快了干燥速度。同时，由于压力梯度的存在，使微波干燥具有由内向外的干燥特点:对物料整体而言，物料内层首先被干燥，因而克服了在热风循环干燥中因物料外层首先被干燥而形成皮芯结构，阻碍物料内部水分继续向外迁移的缺点，大大改善了干燥过程中水分的迁移条件，从而提高了水分的扩散速率，加快了干燥速度。微波干燥具有加热速度快、能量利用率高、设备占地面积小等优点，其主要缺点是加热均匀性较差及干燥后期不易控制产品品质，而且生产能力有限，设备维修成本高等。研究发现，纸浆脱水干燥过程存在有两个阶段:匀速干燥阶段和减速干燥阶段。在匀速干燥阶段，干燥速率与物料自身含水率没有多大的关系，提高外部气流的流速和温度，降低外部环境空气湿度是提高匀速干燥阶段干燥速率的关键；而在减速干燥阶段，快速提高物体内部温度是提高干燥速率行之有效的办法。综合热风干燥和微波干燥各自的优缺点，结合纸浆脱水过程特点，考虑在热风干燥过程中耦合使用微波干燥:即在热风干燥到达临界含湿量点时，引入微波干燥以快速提高物体内部温度，达到提高干燥速率的目的。如图1所示。纸浆脱水的匀速干燥阶段采用热风干燥，当干燥进行至匀速和减速临界点附近时，投入微波干燥，利用微波对物料进行整体加热特别是内部加热的特点，使得纸浆内部水分能够迅速蒸发排出，这样就有利于缩短干燥时间，提高干燥效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能量利用率高、生产效率高的高效节能的纸浆脱水干燥设备。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是: 本专利技术是一种高效节能的纸浆脱水干燥设备，它包括机架、纸浆切割机构、换热器、空气预热器、微波发生器、双辊挤浆机、热风循环管道、物料运输系统、干燥室、导热油锅炉；在机架上自左向右依次安装有双辊挤浆机、干燥室、换热器、纸浆切割机构，导热油锅炉安装在机架的上且位于干燥室的下方，微波发生器安装在机架的上且位于干燥室的上方，其中，双辊挤浆机位于干燥室的开始端且与干燥室内的物料运输系统对接；纸浆切割机构位于干燥室的末端，纸浆切割机构通过热风循环管道与干燥室内的物料运输系统对接，所述的换热器分别与导热油锅炉、干燥室、空气预热器连接。所述的干燥室分为两段，它由第一干燥室和第二干燥室构成；第一干燥室和第二干燥室相互衔接且安装在机架的中部，两段干燥室之间以隔板隔开，第一干燥室和第二干燥室之间通过热风循环管道连通；在第一干燥室和第二干燥室内分别安装有物料运输系统。所述的微波发生器安装在第一干燥室和第二干燥室之间且位于干燥室的上方，微波发生器所产生的微波作用于第一干燥室的末端和第二干燥室的起始端。所述的换热器为空气一导热油换热器，换热器的本体上设有导热油入口和出口、热风入口和热风出口 ；所述的导热油入口与导热油锅炉连接，导热油来自导热油锅炉；热风出口通过热风循环管道通向干燥室，热风入口与空气预热器连接，利用锅炉的高温烟气对新鲜空气进行预热以提高能源利用率。所述的双辊挤浆机包括料斗、辊压箱、第一输送带、辊压筒、第二输送带、热辊压管；所述的料斗安装在辊压箱的入口处且料斗的出口与安装在辊压箱内的第一输送带相对，两个对称安装在辊压箱内，第一输送带的输出端和第二输送带的输入端分别于两个辊压筒输入端和输出端衔接，第二输送带的输出端与若干排对称布置的热辊压管的输入端衔接，该热辊压管为中空辊子，辊子内部布置有加强对流传热的翅片，辊子一端通过热风循环管道与干燥室热风入口连接，另一端为热风出口。所述空气预热器由壳体和中心转子组成，中心转子可旋转的安装在外部壳体内，壳体起到外部密封和气体导流的作用，中心转子起到热交换器的作用。采用上述方案后，本专利技术具有如下优点: 1、本专利技术充分发挥了热风干燥和微波干燥各自所具有的的优势，耦合利用微波加热和热风加热技术对纸浆进行干燥，以微波干燥的高效率弥补热风干燥效率较低的不足；同时以热风干燥成本低、产量大的优点弥补微波干燥无法进行大批量生产的不足。2、本专利技术尽可能回收利用系统的余热，实现系统能量的高效利用:一是利用空气预热器对导热油锅炉排放的烟气余热进行回收；二是创新设计了利用湿空气余热的热辊压机构，用热辊回收利用系统外排热湿空气所具有的余能，用于提升纸浆板初温；三是让含热废气按一定比例进行了再循环。因此，整个烘干设备具有较高的能量利用效率。3、本专利技术采用半自动化控制，可以根据不同种类的纸浆设置不同的传送速率、热风温度和热风风量等工作参数，以提高装置生产效率和能源利用率。综上所述，本专利技术的优点是设备结构简单、适用对象广泛，能量利用率高、生产效率高，能够很好地替代现有的纸浆气流干燥技术，为企业带来节能减排效益。若对本案设备进行一定的改造，甚至也可以将本专利技术应用到其它工农业产品的脱水干燥中去。因此，本专利技术不仅具有节能高效的特点，而且有着广泛的应用拓展空间。下面结合附图和具体实施范例对本专利技术作进一步的说明。【专利附图】【附图说明】图1是热风干燥过程中耦合微波干燥原理示意图； 图2是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效节能的纸浆脱水干燥设备，其特征在于：它包括机架、纸浆切割机构、换热器、空气预热器、微波发生器、双辊挤浆机、热风循环管道、物料运输系统、干燥室、导热油锅炉；在机架上自左向右依次安装有双辊挤浆机、干燥室、换热器、纸浆切割机构，导热油锅炉安装在机架的上且位于干燥室的下方，微波发生器安装在机架的上且位于干燥室的上方，其中，双辊挤浆机位于干燥室的开始端且与干燥室内的物料运输系统对接；纸浆切割机构位于干燥室的末端，纸浆切割机构通过热风循环管道与干燥室内的物料运输系统对接，所述的换热器分别与导热油锅炉、干燥室、空气预热器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何宏舟，陈智杰，邹世超，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：