一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉及使用方法

文档序号:32411 发布日期:2021-09-24 浏览:65次 >En<

阅读说明:本技术 一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉及使用方法 (Segmented electric heating oven for drying polyacrylamide and use method ) 是由 李金江 王兵杰 荣洪杰 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉及使用方法,涉及化工设备技术领域,炉座、炉体由炉底板连接,一段加热区、二段加热区和三段加热区内均设有加热管且自下而上安装在炉体内,各段加热区内的加热管分别由一段检测件、二段检测件和三段检测件联动控制;进料绞龙装置安装于炉体一侧;外置风机分离器通过法兰、垫片水平安装在炉体一侧,外置风机分离器位于进料绞龙装置下方,主搅拌风机架设在炉体外,主搅拌风机输出端转动连接有吹料扇叶,吹料扇叶在炉体内且位于外置风机分离器正下方,本发明具有分段加热,可以有效控制物料出炉前的缓苏阶段温度,使物料干燥效果更好的优点。(The invention relates to a segmented electric heating oven for drying polyacrylamide and a use method thereof, relating to the technical field of chemical equipment.A furnace base and a furnace body are connected by a furnace bottom plate, heating pipes are arranged in a first heating zone, a second heating zone and a third heating zone and are arranged in the furnace body from bottom to top, and the heating pipes in each heating zone are respectively controlled by a first detection piece, a second detection piece and a third detection piece in a linkage way; the feeding auger device is arranged on one side of the furnace body; the external fan separator is horizontally arranged on one side of the furnace body through a flange and a gasket, the external fan separator is positioned below the feeding auger device, the main stirring fan is erected outside the furnace body, the output end of the main stirring fan is rotatably connected with the material blowing fan blades, and the material blowing fan blades are arranged in the furnace body and are positioned under the external fan separator.)

一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉及使用方法

技术领域

本发明涉及化工设备

技术领域

,尤其涉及一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉及使用方法。

背景技术

目前聚丙烯酰胺干燥的方式通常是采用天然气热烘炉进行,在热烘炉推出时也受到厂家的好评,但随着应用时间的推移,以下问题比较突出:烘干热量以燃烧器的辐射热为主,辐射热温度分度不均衡,靠风机驱动有所改善,但是烘炉中间基本依靠余热辐射,物料在出炉前的缓苏阶段温度不受控,整体热效率相对于燃料热值来说较难提高;烘炉进气以风机为主,特别是对于卧式炉,进气口比较低,地面灰尘比较多,烘炉进气质量比较差,影响产品纯度及产品色度;以燃烧为加热方式的热烘炉处理粉末物料时一般是采用卧式炉,卧式炉的一个重要缺点就是占地面积大,设备投资也比较大,不适合现在厂区土地高集约化发展的趋势;粉末物料的干燥对于物料的分散度要求比较高,一般通过旋风分离器进行物料分散,旋风分离器通常采用电机驱动,在高温环境中电机的应用受到限制,特别容易烧毁,物料分散效果受到影响,设备运行稳定性面临比较大的挑战;传统的电加热热烘炉存在加热管易老化、热效率低的问题;粉末产品物料干燥还有个亟待解决的问题是粉末容易挂壁;同时设备的自动化程度低,运行不稳定,影响产品质量。

因此,针对以上不足,需要提供一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的聚丙烯酰胺干燥热烘炉热效率低、自动化操作程度低、运行不稳定、旋风分离电机高温易老化、物料易挂壁的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉,包括炉座、炉体、炉底板、主搅拌风机、一段加热区、外置风机分离器、进料绞龙装置、一段检测件、二段加热区、二段检测件、三段加热区和三段检测件;炉座、炉体由炉底板连接,一段加热区、二段加热区和三段加热区内均设有加热管且自下而上安装在炉体内,各段加热区内的加热管分别由一段检测件、二段检测件和三段检测件联动控制;进料绞龙装置安装于炉体一侧;外置风机分离器通过法兰、垫片水平安装在炉体一侧,外置风机分离器位于进料绞龙装置下方,主搅拌风机架设在炉体外,主搅拌风机输出端转动连接有吹料扇叶,吹料扇叶在炉体内且位于外置风机分离器正下方。

作为对本发明的进一步说明,优选地,炉体外壁外包覆有保温层,保温层优选硅酸铝软板;炉体内壁喷涂有防腐热反射涂层,或采用耐高温防腐镜面反射材料为内衬。

作为对本发明的进一步说明,优选地,炉座两侧分别设有左清灰人孔、右清灰人孔,左清灰人孔与右清灰人孔分别由两个圆人孔加盖制成,左清灰人孔与右清灰人孔与炉座内腔相通;炉底板下部两侧设有左灰孔和右灰孔,左灰孔、右灰孔与炉体内腔和炉座相通。

作为对本发明的进一步说明,优选地,一段加热区控制炉体下部温度维持在95℃~115℃之间,二段加热区控制炉体中部温度维持在75℃~100℃之间;三段加热区控制炉体上部温度维持在55℃~80℃之间,炉体内负压维持在30~60pa之间。

作为对本发明的进一步说明,优选地,一段加热区、二段加热区和三段加热区内的加热管采用合金材料加热管,每根加热管通过线路分别由一段检测件、二段检测件和三段检测件单独自动控制,以使一段加热区、二段加热区和三段加热区内的加热管温度调节梯度为3℃~6℃之间。

作为对本发明的进一步说明,优选地,所述加热管外层设一层薄不锈钢内衬,所述加热管外设有支架,所述支架固定于炉体内壁之上,所述支架下端焊接套头,所述加热管底部由套头托住,所述支架上端设环状插孔,所述加热管上部插入环内,以使所述加热管上端保持活动状态。

作为对本发明的进一步说明,优选地,外置风机分离器包括风机、风管、绕流板、进料管、风箱、助力进料螺杆、物料散溢罩和分离扇叶,风机固定在外置架上,风机与风管通过软连接相接;风管通过法兰、垫片与炉体外壁上预留风管接口连接;绕流板焊接在风箱与风管连接处前,绕流板高度为风箱高度的1/3~2/3;风箱以进料管中心为圆心与物料散溢罩焊接一起,进料管与进料绞龙装置相通;助力进料螺杆转动连接在进料管内,助力进料螺杆与分离扇叶主轴连接;风箱内设有螺旋风道,风箱底部设有出风口,出风口角度设置为30°~60°,与分离扇叶中心面成90°。

作为对本发明的进一步说明,优选地,炉体两侧设有左进风道和右进风道,以使过滤空气进入炉体内;左进风道和右进风道的进风口均安装于炉体的上部,左进风道和右进风道的进风口均设置空气过滤层,左进风道和右进风道均安装手自一体调节阀。

本发明还提供一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉的使用方法,包括以下步骤:

Ⅰ.将聚丙烯酰胺粉料投入到进料绞龙装置,由进料绞龙装置将粉料投向进料管,此时启动风机向风管和风箱鼓入空气;

Ⅱ.风箱内空气通过出风口喷出推动分离扇叶旋转,此时粉料也通过进料管落到分离扇叶处,在出风口的风力和分离扇叶的旋转的作用下,使粉料四散下落,便于后续进行吹拂干燥;

Ⅲ.风机启动的同时,主搅拌风机也同时启动,吹料扇叶将粉料从一段加热区吹至二段加热区和三段加热区处,在三段加热区处粉料受热干燥;而颗粒较大杂质,其重力大于浮力,而掉落到炉底板上,实现物料分离;

Ⅳ.主搅拌风机变频转动,以使粉料能在一段加热区停留90~120s,在二段加热区停留50~90s,在三段加热区停留20~50s,最后通过炉体顶部的出料管抽出炉体外;完成对粉料的干燥;

Ⅴ. 打开左灰孔和右灰孔,使落至炉底板的杂质通过左灰孔和右灰孔落入炉座内,最后通过左清灰人孔或右清灰人孔将杂质清出。

作为对本发明的进一步说明,优选地,炉体与所述出料管之间设有静电除尘器,干燥工作进行时开启静电除尘器,待粉料全部进入出料管后,且未打开左灰孔和右灰孔时,关闭静电除尘器和主搅拌风机,同时向出料管反向吹入空气,风机依然启动。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点:

本发明通过内置电加热管直接加热,热辐射距离短,加热效率高;采用分段加热,可以有效控制物料出炉前的缓苏阶段温度,整体加热速度快;采用外置风机驱动分离器对物料进行分离,避免使用电机等机动设备高温作业,物料分散效果得到保证,设备运行稳定性高;采用合金加热材料制作加热管,有效解决烘炉加热管易老化、热效率低的问题;相比现有的通用燃料热烘炉,热能利用率最高可提升32%,电能消耗减少约15%,烘干率精确率可控制在1%以内。

附图说明

图1是本发明的装配结构图;

图2是本发明的外置风机分离器结构图。

图中:1、炉座;2、炉体;3、炉底板;4、左清灰人孔;5、左灰孔;6、右清灰人孔;7、右灰孔;8、主搅拌风机;9、左进风道;10、右进风道;11、底检测观察孔;12、一段加热区;13、外置风机分离器;131、风机;132、风管;133、绕流板;134、进料管;135、风箱;136、助力进料螺杆;137、出风口;138、物料散溢罩;139、分离扇叶;14、进料绞龙装置;15、一段检测件;16、二段加热区;17、二段检测件;18、三段加热区;19、三段检测件;20、静电除尘器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉,结合图1、图2,包括炉座1、炉体2、炉底板3、主搅拌风机8、一段加热区12、外置风机分离器13、进料绞龙装置14、一段检测件15、二段加热区16、二段检测件17、三段加热区18和三段检测件19;炉底板3为钢制平板,炉座1、炉体2由炉底板3连接,一段加热区12、二段加热区16和三段加热区18内均设有加热管且自下而上安装在炉体2内,各段加热区内的加热管分别由一段检测件15、二段检测件17和三段检测件19联动控制;进料绞龙装置14安装于炉体2一侧;外置风机分离器13通过法兰、垫片水平安装在炉体2一侧,外置风机分离器13位于进料绞龙装置14下方,主搅拌风机8架设在炉体2外,主搅拌风机8输出端转动连接有吹料扇叶,吹料扇叶在炉体2内且位于外置风机分离器13正下方。

结合图1、图2,炉座1为方形金属壳,炉座1两侧开设左清灰人孔4和右清灰人孔6,左清灰人孔4与右清灰人孔6分别由两个圆人孔加盖制成。炉底板3下部两侧开设有左灰孔5和右灰孔7,由两个圆人孔加盖组成,左灰孔5和右灰孔7与炉体2内腔和炉座1内腔相通,还兼作维修人孔。对以上四个孔开孔边缘进行钝化处理,孔的形状可根据实际需要制作成方形或圆形,优先采用圆形,便于将杂质导出炉体2外,同时便于清洗。

结合图1、图2,炉体2为柱状金属筒体,炉体2外壁外包保温层,保温层由隔温板拼接制成或采用一次发泡成型保温材料,优选硅酸铝软板,其具有优良的耐高温以及隔热效果,炉体2主体采用多段加热,以维持平缓的温度梯度,提高烘干效率,加热材料发热体以合金材料加热管、钨丝加热管、红外加热管为主,优选合金材料加热管,每一根加热管通过线路单独自动控制,互不受影响。优选三段加热区,自下而上分别是一段加热区12、二段加热区16、三段加热区18。炉体2侧壁上间隔设有一段检测件15、二段检测件17、三段检测件19,通过在炉体2上的检测件插孔进行加热电源布线,实现通过一段检测件15、二段检测件17和三段检测件19分别对三段加热区进行联动控制。

根据电子检测件所提供的内部环境温度,自动控制加热启动与停止。根据升温幅度、炉体高度、炉体直径、空速等参数确定每一段加热区管根数与长度,然后均匀按环形安装在支架上,固定于炉壁之上,支架下端焊接套头,上端设环状插孔,加热管插入环内,由下套头托住,这样上端是活动的,防止热胀冷缩对加热管的破坏。加热管外层再加上一层薄不锈钢内衬,内衬的作用是导热、均热,防止干燥物料挂壁。

结合图1、图2,炉体2内壁在焊接、安装完加各段加热区、各段检测件及外置风机分离器13后喷涂防腐热反射涂层,以减少热损失,或者用耐高温防腐镜面反射材料做内衬,也可起到同样的效果,用内衬可以定时更换,维持保温效果。并且三段加热区温度梯度如下:一段为95℃~115℃之间;二段为75℃~100℃之间;三段为55℃~80℃之间。根据每段加热管加热升温延迟余量设定升、降温度梯度信号,根据信号启停相应的加热管数,实现快速升温及保温操作,优选温度调节梯度为3℃~6℃之间,优选5℃。

结合图1、图2,主搅拌风机8安装于炉底板3上,主搅拌风机8的连轴器与炉底板3接触处采用密封套,下部加角铁配筋支撑加固,将主搅拌风机8的电机用螺栓固定在焊接的支架角铁上,加橡胶垫防震。主搅拌风机8的电机采用变频电机,由底检测观察孔11联动控制调节风速,与左进风道9、右进风道10、一段加热区12一起将炉下部温度维持在95℃~115℃之间,炉堂负压维持在30~60pa之间,减少炉底粉末产品积聚。

结合图1、图2,外置风机分离器13包括风机131、风管132、绕流板133、进料管134、风箱135、助力进料螺杆136、物料散溢罩138和分离扇叶139,风机131固定在外置架上,风机131与风管132通过软连接相接,以利于减少噪音与震动;风管132通过法兰、垫片与炉体2外壁上预留风管接口连接;绕流板133焊接在风箱135与风管132连接处前,绕流板133高度为风箱135高度的1/3~2/3,防止风机131的风走近出风孔,造成气流偏流。风箱135以进料管134中心为圆心与物料散溢罩138焊接一起,将进料管134出口罩住,空隙用耐高温密封材料密封,防止漏气。风箱135内设螺旋风道或用涡轮结构,优选螺旋风道;助力进料螺杆136转动连接在进料管134内,助力进料螺杆136与分离扇叶139主轴连接,由分离扇叶139提供动力,不需安装电机。进料管134与进料绞龙装置14相通。风箱135内设有螺旋风道,风箱底部设有出风口137,出风口137角度设置为30°~60°,与分离扇叶中心面成90°,以利于风机131为扇叶提供动力,减少风能损失,两者在确定角度时,以一个取定值,另一个旋转角度与已确定和为90°为准。外置风机有利于设备维修,减少高温环境下机动设备数量。

结合图1、图2,外置风机分离器13与主搅拌风机8的距离要适当,以保证物料有效分离,同时在下落过程中受到主搅拌风机8及静电除尘器风机的共同作用下向上运动,不落到炉底板3上。通过底检测观察孔11所设置的正压观测镜进行观察。观测镜筒平时关闭,用时打开内观测封盖,充气设备充气,形成正压通道,以防止粉末遮挡镜头。进料绞龙装置14采用高强度无缝管作料槽,承受外置风机分离器13的风箱135、助力进料螺杆136、物料散溢罩138重力及运转冲击力,采用倾斜安装,因为进行干燥时聚丙烯酰胺已经经过造粒流程干燥,一般不会结块,采用倾斜安装,由于重力作用减少了绞龙阻力磨损,延长了装置使用寿命。

结合图1、图2,左进风道9与右进风道10对称安装于炉体2上,为了保证进气效果,也可对称增加进风道。左进风道9与右进风道10的进风口均安装于设备的上部,进风口设置空气过滤层,可以采用多层树脂微孔滤纸、PP棉、聚氨酯或陶瓷滤芯,优选采用多层树脂微孔滤纸滤芯,定期更换以保证进气质量,提高产品质量。左进风道9与右进风道10上均安装手自一体调节阀,可以根据底检测观察孔11所提供的温度、压力参数自动控制阀开度,实现运行自动化。

本发明还提供一种聚丙烯酰胺干燥用分段电加热热烘炉的使用方法,包括以下步骤:

Ⅰ.将聚丙烯酰胺粉料投入到进料绞龙装置14,由进料绞龙装置14将粉料投向进料管134,此时启动风机131向风管132和风箱135鼓入空气;

Ⅱ.风箱135内空气通过出风口137喷出推动分离扇叶139旋转,此时粉料也通过进料管134落到分离扇叶139处,在出风口137的风力和分离扇叶139的旋转的作用下,使粉料四散下落,便于后续进行吹拂干燥;

Ⅲ.风机131启动的同时,主搅拌风机8也同时启动,吹料扇叶将粉料从一段加热区12吹至二段加热区16和三段加热区18处,在三段加热区处粉料受热干燥;而颗粒较大杂质,其重力大于浮力,而掉落到炉底板3上,实现物料分离;

Ⅳ.主搅拌风机8变频转动,以使粉料能在一段加热区12停留90~120s,在二段加热区16停留50~90s,在三段加热区18停留20~50s,最后通过炉体2顶部的出料管抽出炉体2外;其中炉体2与所述出料管之间设有静电除尘器20,干燥工作进行时开启静电除尘器20,待粉料全部进入出料管后,且未打开左灰孔5和右灰孔7时,关闭静电除尘器20和主搅拌风机8,同时向出料管反向吹入空气,风机131依然启动,完成对粉料的干燥;

Ⅴ.打开左灰孔5和右灰孔7,使落至炉底板3的杂质通过左灰孔5和右灰孔7落入炉座1内,最后通过左清灰人孔4或右清灰人孔6将杂质清出。

通过上述方法,进料绞龙装置14内的螺旋输送机以及助力进料螺杆可将粉料强制运输至分离扇叶139处,避免在吹料扇叶的吹动下反流,而且采用分段停滞式加热,可以有效控制物料出炉前的缓苏阶段温度,整体加热速度快;采用外置风机驱动分离器对物料进行分离,避免使用电机等机动设备高温作业,物料分散效果得到保证,设备运行稳定性高;采用合金加热材料制作加热管,有效解决烘炉加热管易老化、热效率低的问题;采用光滑可更换内衬,有效解决粉末材料挂壁问题。烘炉的进风道设置过滤装置,保持进气洁净度,有利于提高产品纯度及产品色度;采用立式设计,有利于减少设置投资及减少占地面积。采用自动化控温装置,提高烘干精准度。相比现有的通用燃料热烘炉,热能利用率最高可提升32%,电能消耗减少约15%,烘干率精确率可控制在1%以内。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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