一种三级换热干燥器的制作方法

1.本实用新型涉及换热干燥设备技术领域，具体涉及一种三级换热干燥器。


背景技术：

2.近年来，受国家经济发展、节能环保政策导向、行业技术创新等因素影响，我国节能服务行业整体发展迅速。回收锅炉余热烟气对物料进行干燥，不仅有利于降低物料含水率，提高物料热值，还能有效提高锅炉热效率，因此，越来越多种类的干燥器也从利用电能或化石能源进行干燥改进为利用余热烟气热能进行换热干燥。
3.但是，现有的换热干燥器由于结构设计的问题，与待干燥物料的接触换热面积极小，导致干燥效果和干燥效率都不理想，尤其对于污泥和厨余垃圾等高含水量的待干燥物料，干燥效果根本不能达到要求。
4.解决以上问题成为当务之急。


技术实现要素：

5.为解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种三级换热干燥器。
6.其技术方案如下：
7.一种三级换热干燥器，其要点在于，包括物料干燥筒、可转动地穿设在物料干燥筒中的烟气内筒以及套装在物料干燥筒外的烟气外筒，所述烟气外筒的内壁与物料干燥筒的外壁之间形成第一换热通道，所述烟气外筒的两端分别设置有与第一换热通道两端连通的第一烟气入口和第一烟气出口，所述烟气内筒为中空结构，从而形成第二换热通道，该第二换热通道的两端分别为第二烟气入口和第二烟气出口，所述烟气内筒能够在驱动机构的带动下相对物料干燥筒转动，该烟气内筒位于物料干燥筒中的外周面上螺旋分布有螺旋桨叶，该螺旋桨叶为中空结构，从而形成第三换热通道，该第三换热通道的两端分别为均与第二换热通道连通的第三烟气入口和第三烟气出口，所述第三烟气入口靠近第二烟气入口，所述第三烟气出口靠近第二烟气出口，所述物料干燥筒的内壁与烟气内筒的外壁之间形成物料干燥通道，所述物料干燥筒的两端分别设置有与物料干燥通道两端连通的物料入口和物料出口。
8.作为优选：所述第一烟气入口设置在烟气外筒远离物料入口的一端，所述第二烟气入口设置在烟气内筒远离物料入口的一端，所述第三烟气入口设置在螺旋桨叶远离物料入口的一端。
9.采用以上结构，烟气内筒和烟气外筒中的烟气均通过逆流的方式对物料干燥筒进行换热，能够有效提高换热效率，从而提升物料的干燥效果和干燥效率。
10.作为优选：所述物料干燥筒的外周面上具有沿其轴向排布的环形换热翅片。
11.采用以上结构，通过设置环形换热翅片，不仅可增强扰动、破坏流动边界层而使传热增加，而且能够扩展与第一换热通道中烟气的传热接触面积，从而更高效地将烟气热能传导到物料干燥筒的筒壁上，提升物料的干燥效果和干燥效率。
12.作为优选：各环形换热翅片的外径朝着靠近物料入口的方向逐渐增大。
13.由于第一换热通道中烟气的温度朝着靠近物料入口的方向逐渐降低，采用以上结构，不仅能够逐渐增大热流出口流速，提高湍流脉动程度，增强传热，从而提升物料干燥筒靠近物料入口端的温度，而且通过逐渐增加接触面积的方式，也能够进一步提升物料干燥筒靠近物料入口端的温度。
14.作为优选：所述烟气内筒位于第三烟气入口和第三烟气出口之间的内壁上具有沿其轴向交错排布的折流板，各折流板使位于第三烟气入口和第三烟气出口之间的第二换热通道形成呈波浪状迂回的流道。
15.采用以上结构，折流板不仅增加了烟气传热接触面积，从而更高效地将烟气热能传导到烟气内筒的筒壁上，而且烟气在第二换热通道中走折线行程，增加风阻，能够平衡第二换热通道和第三换热通道的风压，从而保证烟气能够同时在第二换热通道和第三换热通道中流动，使烟气内筒的筒壁和螺旋桨叶的表面均能够保持较高的温度，提升物料的干燥效果和干燥效率。
16.作为优选：所述第一烟气入口、第一烟气出口、物料入口和物料出口均为管状结构，且物料入口和物料出口均穿过第一换热通道后再向外穿出烟气外筒的外周面。
17.采用以上结构，既便于与烟气管道和物料管道对接，又能够在物料进料时对物料进行预热。
18.作为优选：所述螺旋桨叶的外缘与物料干燥筒的内壁接触。
19.采用以上结构，既能够增加与物料的换热面积，又能够提高送料效率。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
21.采用以上技术方案的一种三级换热干燥器，进入第一换热通道的烟气对物料干燥筒的筒壁进行换热，进入第二换热通道的烟气一部分对烟气内筒的筒壁进行换热，另一部分进入第三换热通道对螺旋桨叶进行换热，形成三级换热，不仅物料干燥筒的筒壁和烟气内筒的筒壁持续对物料干燥筒中的物料进行加热干燥，而且螺旋桨叶输送物料的同时，还能对物料进行加热干燥，不仅与物料的接触面积极大，而且在不断地搅动物料，从而大幅提升了干燥效果和干燥效率，尤其适用于污泥和厨余垃圾等高含水量的待干燥物料。
附图说明
22.图1为三级换热干燥器的结构示意图；
23.图2为三级换热干燥器的剖视图；
24.图3为烟气内筒和物料干燥筒的配合关系示意图；
25.图4为烟气内筒和螺旋桨叶的配合关系示意图。
具体实施方式
26.以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
27.如图1和图2所示，一种三级换热干燥器，其主要包括从内到外依次套装的烟气内筒1、物料干燥筒2和烟气外筒3。其中，烟气内筒1为管状结构，物料干燥筒2和烟气外筒3均为圆桶结构，烟气内筒1可转动地穿设在物料干燥筒2中，烟气外筒3固定套装在物料干燥筒2外。
28.请参见图2，烟气外筒3的内壁与物料干燥筒2的外壁之间形成第一换热通道4，烟气外筒3的两端分别设置有与第一换热通道4两端连通的第一烟气入口31和第一烟气出口32，高热的烟气从第一烟气入口31进入第一换热通道4中，并将热量传导给物料干燥筒2后，再从第一烟气出口32排出。
29.请参见图2和图3，烟气内筒1为中空管状结构，烟气内筒1的内部形成第二换热通道5，该第二换热通道5的两端分别为第二烟气入口51和第二烟气出口52，高热的烟气从第二烟气入口51进入第二换热通道5中，并将热量传导给烟气内筒1后，再从第二烟气出口52排出。
30.请参见图2和图4，烟气内筒1位于物料干燥筒2中的外周面上螺旋分布有螺旋桨叶6，该螺旋桨叶6为中空结构，从而形成第三换热通道7，该第三换热通道7的两端分别为均与第二换热通道5连通的第三烟气入口71和第三烟气出口72，第三烟气入口71靠近第二烟气入口51，第三烟气出口72靠近第二烟气出口52，第二换热通道5中部分高热的烟气从第三烟气入口71进入第三换热通道7中，并将热量传导给螺旋桨叶6后，再从第三烟气出口72排出。
31.请参见图1-图3，物料干燥筒2的内壁与烟气内筒1的外壁之间形成物料干燥通道8，物料干燥筒2的两端分别设置有与物料干燥通道8两端连通的物料入口21和物料出口22。待干燥的物料从物料入口21进入物料干燥通道8，最后从物料出口22排出。
32.其中，烟气内筒1能够在驱动机构的带动下相对物料干燥筒2转动。本实施例中，烟气内筒1穿出物料干燥筒2后同步转动地套装有从动齿轮9，驱动机构具有与从动齿轮9啮合的驱动齿轮，驱动机构通过驱动齿轮带动从动齿轮9转动，从动齿轮9带动烟气内筒1与其同步转动，故烟气内筒1带动螺旋桨叶6与其同步转动，就能够将物料干燥筒2中的物料向物料出口22输送。
33.因此，进入第一换热通道4的烟气对物料干燥筒2的筒壁进行换热，进入第二换热通道5的烟气一部分对烟气内筒1的筒壁进行换热，另一部分进入第三换热通道7对螺旋桨叶6进行换热，共形成三级换热。不仅物料干燥筒2的筒壁和烟气内筒1的筒壁持续对物料干燥筒2中的物料进行加热干燥，而且螺旋桨叶6输送物料的同时，还能对物料进行加热干燥，并且螺旋桨叶6不仅与物料的接触面积极大，而且在不断地搅动物料，从而大幅提升了干燥效果和干燥效率，尤其适用于污泥和厨余垃圾等高含水量的待干燥物料。
34.进一步地，请参见图2和图4，螺旋桨叶6的外缘与物料干燥筒2的内壁接触，既能够增加与物料的换热面积，又能够提高送料效率。
35.进一步地，请参见图2，第一烟气入口31设置在烟气外筒3远离物料入口21的一端，第二烟气入口51设置在烟气内筒1远离物料入口21的一端，第三烟气入口71设置在螺旋桨叶6远离物料入口21的一端，烟气内筒1和烟气外筒3中的烟气均通过逆流的方式对物料干燥筒2进行换热，能够有效提高换热效率，从而提升物料的干燥效果和干燥效率。
36.请参见图2和图3，物料干燥筒2的外周面上具有沿其轴向排布的环形换热翅片23。通过设置环形换热翅片23，不仅可增强扰动、破坏流动边界层而使传热增加，而且能够扩展与第一换热通道4中烟气的传热接触面积，从而更高效地将烟气热能传导到物料干燥筒2的筒壁上，提升物料的干燥效果和干燥效率。
37.由于第一换热通道中烟气的温度朝着靠近物料入口的方向逐渐降低，因此，各环形换热翅片23的外径朝着靠近物料入口21的方向逐渐增大，不仅能够逐渐增大热流出口流
速，提高湍流脉动程度，增强传热，从而提升物料干燥筒2靠近物料入口端的温度，而且通过逐渐增加接触面积的方式，也能够进一步提升物料干燥筒2靠近物料入口端的温度。
38.请参见图2，烟气内筒1位于第三烟气入口71和第三烟气出口72之间的内壁上具有沿其轴向交错排布的折流板11，各折流板11使位于第三烟气入口71和第三烟气出口72之间的第二换热通道5形成呈波浪状迂回的流道，折流板11不仅增加了烟气传热接触面积，从而更高效地将烟气热能传导到烟气内筒1的筒壁上，而且烟气在第二换热通道中走折线行程，增加风阻，能够平衡第二换热通道5和第三换热通道7的风压，从而保证烟气能够同时在第二换热通道5和第三换热通道7中流动，使烟气内筒1的筒壁和螺旋桨叶6的表面均能够保持较高的温度，提升物料的干燥效果和干燥效率。
39.请参见图1-图3，第一烟气入口31、第一烟气出口32、物料入口21和物料出口22均为管状结构，且物料入口21和物料出口22均穿过第一换热通道4后再向外穿出烟气外筒3的外周面，既便于与烟气管道和物料管道对接，又能够在物料进料时对物料进行预热。
40.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。