1.本发明涉及干燥装置技术领域,特别是一种带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置。
背景技术:2.三元前驱体的干燥是前驱体生产过程中的重要一环,它烘干前驱体中的水分。压滤后前驱体的含水量通常在8~11%附近,需要再经过离心机脱水,将含水率降低到4%附近,然后经过干燥机进一步干燥,将含水量降低至0.4%以下,以满足前驱体产品的要求。在生产过程中,离心机会发生前驱体堵塞,时常需要疏通清理。若干燥机的产能足够,将压滤后的前驱体打散后直接干燥,可简化工艺环节,减少维修清理过程。
3.目前,普遍采用盘式蒸汽干燥机、热风干燥机以及回转窑等设备干燥前驱体。带筒体夹层蒸汽加热的回转窑,由于其故障率低、使用简单,在前驱体干燥领域被许多厂家优选使用。前驱体的干燥加热温度按工艺要求需要控制在 150℃以下,对应蒸汽压为2公斤以下,否则温度过高将影响前驱体产品的品质。由于最高加热温度被限定,物料摊薄的程度、接触内炉体的加热面积则成为这种回转窑的干燥效率的关键因素。常规回转窑在转动时,内部物料会聚集在内筒体的很小一部分区域,尤其物料较少时更是如此,没能摊薄均匀分布,造成物料接触筒体的加热表面积较少,从而影响干燥产能。
技术实现要素:4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置包括,窑体,包括内筒和外筒,所述内筒和外筒之间形成夹层,夹层一端开设有蒸汽流入孔,所述内筒内壁设置有内筒抄板;芯管组件,包括空心芯管和芯管抄板,所述空心芯管一端封堵并通过连接管固定于所述内筒内部,芯管抄板设置于空心芯管外壁。
6.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述内筒抄板设置有多组,周向等间距设置于所述内筒内壁,内筒抄板内部中空,且与所述夹层连通。
7.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述内筒与内筒抄板连接位置处开设有流通孔。
8.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述相邻两组内筒抄板之间均匀设置有若干条形金属抄板。
9.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述空心芯管长度小于所述窑体长度,空心芯管一端与窑体出料端齐平,封堵端位于窑体内部。
10.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述窑体进料端设置有第一导料板和第二导料板,第一导料板端部与进料端齐平,第一导料板和第二导料板设有间隙,第二导料板和所述内筒抄板设有间隙。
11.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述空心芯管封堵端与内筒抄板相比更靠近进料端,所述窑体出料端设置有第三导料板。
12.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述内筒抄板为空心矩形管,所述芯管抄板外端部距轴线距离大于内筒抄板端部距轴线距离的倍。
13.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述连接管为空心管,连通所述夹层和所述空心芯管内腔。
14.作为本发明所述带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置的一种优选方案,其中:所述外筒外侧设置有积水槽,积水槽上开设有疏水孔。所述窑体出料端还设置有进气口,窑体进料端设置有出气口,流动的气体从进气口进入,在窑体内一边吸收蒸发出的湿气一边被加热,最后携带蒸发出水分的热空气从出气口流出。
15.本发明有益效果为:在前驱体物料较少时,常规窑体的转动,前驱体物料会聚集于较小角度范围内的内筒体表面;本发明在窑体内部增设空心芯管及其满足特定高度要求的抄板,并将芯管连通炉体夹层内蒸汽,能将前驱体物料摊薄均匀分布于近180
°
角度范围内的内筒体表面、芯管表面及所附属抄板,大幅增加物料的热交换面积和蒸发面积。再加上本发明的内筒内壁设置中空内筒抄板并与夹层相连通,从而增加蒸汽与内筒的换热面积;充足的加热及热交换表面积,能迅速加热炉体内的流动气体,提高其相对干燥程度,可更多地吸收蒸发出的湿气,从而显著提高干燥效率和干燥能力。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
17.图1为本发明整体结构示意图。
18.图2为本发明窑体整体结构示意图。
19.图3为本发明窑体内部结构示意图。
20.图4为本发明芯管组件结构示意图。
21.图5为本发明整体结构剖视图。
22.图6为本发明内筒抄板-芯管抄板高度示意图。
23.图7为本发明实施例2中窑体内部结构示意图。
具体实施方式
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以
采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
26.其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
27.实施例1
28.参照图1至图6,为本发明第一个实施例,该实施例提供了一种带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其包括窑体100和芯管组件200,芯管组件200 位于窑体100内部,用于增大前驱体与干燥装置的接触面积,从而提高干燥效率,窑体100包括内筒101和外筒102,内筒101和外筒102为两个半径不同、长度相同、轴线重叠的空心圆柱体,经两端封堵组成空心夹层容器,从而在内筒101和外筒102之间形成夹层m,夹层m用于存放压力蒸汽,夹层m一端开设有蒸汽流入孔103,蒸汽流入孔103连接蒸汽总成从而将蒸汽通入夹层m,内筒101内壁设置有内筒抄板104,内筒抄板104能够使窑体100在旋转过程中将前驱体从炉体最低处转动约135
°
的角度,携带至高处后下落;芯管组件200,包括空心芯管201和芯管抄板202,空心芯管201一端封堵并通过连接管203 固定于内筒101内部,芯管抄板202设置于空心芯管201外壁,空心芯管201 一端封堵,另一端连接蒸汽总成从而在空心芯管201内腔注入蒸汽,空心芯管 201通过连接管203固定于内筒101内部,窑体100转动带动芯管组件200一起转动。
29.具体的,外筒102外径1700mm,长度15000mm,材质为碳钢q235,内筒 101直径1500mm,厚度12mm,长度15000mm,材质为钛材复合板,其中内壁钛材厚度2mm,外侧碳钢厚度10mm,内筒抄板104设置有12组,材质为钛材,钛板厚度3mm,周向等间距设置于内筒101内壁,内筒抄板104内部中空,且与夹层m连通。内筒101与内筒抄板104连接位置处开设有流通孔101a,夹层 m内的蒸汽经由流通孔101a流入内筒抄板104内部,空心芯管201直径500mm,长度13500mm,芯管材质为复合钛板,钛层厚度2mm,复合层厚度10mm,空心芯管201外壁均匀设置有24片高度260mm、厚3mm的钛材芯管抄板202,芯管抄板202长度12900mm。
30.装置工作中,在夹层m和空心芯管201内部通入蒸汽,从而维持内筒101 内壁和空心芯管201外壁的加热温度,夹层m与内筒101内壁设置的中空内筒抄板104相连通,蒸汽同时进入空中内筒抄板104内,从而维持内筒抄板104 的加热温度,空心芯管201温度同样传导至其外侧的钛材芯管抄板202,干燥过程中,前驱体集中于内筒101下半部和空心芯管201上半部,装置转动,当原处于内筒101下半部内筒抄板104之间的前驱体转动至向下倾斜45
°
左右角度时,在重力作用下,前驱体滑落至下方的空心芯管201及其芯管抄板202上,装置继续转动,转过180
°
后,空心芯管201及其芯管抄板202上的前驱体向下倾斜45
°
,前驱体重新滑落至内筒101及其内筒抄板104上,依次往复。
31.在窑体100增设空心芯管201并向其内通入压力蒸汽,能够进一步增大前驱体与干燥装置的接触面积,内筒101内壁设置中空内筒抄板104并与夹层m 相连通,从而增加蒸汽与内筒101的换热面积,同时增大前驱体与干燥装置的接触面积,提高干燥效率,同时,内筒101内壁设置的内筒抄板104搭配芯管抄板202实现对前驱体的均匀和输送,防止前驱体聚集在内筒101的很小一部分区域,导致无法实现充分的高效率的干燥,且装置换热部分大面积采用钛材,钛材表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝,减少了热阻,钛表面不结垢也可减少
热阻,使钛的换热性能显著提高。
32.进一步的,相邻两组内筒抄板104之间均匀设置有若干条形金属抄板105,金属抄板105高度小于内筒抄板104高度,金属抄板105材质为钛材、厚度2mm,通过在相邻的内筒抄板104设置金属抄板105,从而进一步增加干燥装置的热交换面积,充足的加热及热交换表面积,能迅速加热炉体内的流动气体,提高其相对干燥程度,可更多地吸收蒸发出的湿气,从而显著提高干燥效率和干燥能力,提高干燥效率,且金属抄板105能够使得前驱体更加均匀的分布在内筒抄板104所设区域内,防止前驱体聚集在内筒抄板104下部。
33.进一步的,空心芯管201长度小于窑体100长度,空心芯管201一端与窑体100出料端齐平,端部中心开设有进汽口连接蒸汽总成从而向空心芯管201 内注入蒸汽,且其端部周向设置有6组连接管203与内筒101连接,空心芯管 201另一端为封堵端,封堵端位于窑体100内部,距离进料端1500mm,端部周向设置有3根连接管203与内筒101连接,进料端炉体内没有空心芯管201,从容便于从进料端进料。空心芯管201长度小于窑体100长度,从而在进料端到空心芯管201这段区域内首先进行前驱体的预干燥和分散,使得前驱体能够以更加均匀更加分散的状态进入内筒抄板104和空心芯管201段,使得相邻内筒抄板104之间前驱体的数量大致相同,从而进一步提高前驱体的干燥效率。
34.进一步的,窑体100进料端设置有第一导料板106,第一导料板106周向设置有12条,轴向长度550mm,第一导料板106后端空出600mm长光面,再周向布设第二导料板107,周向设置有12条,轴向长度同为550mm,此后再空出 300mm光面,布设内筒抄板104,如前段所述,在进料端前部区域内无内筒抄板104和空心芯管201,从而进行前驱体的预干燥和分散,使得前驱体能够以更加均匀更加分散的状态进入内筒抄板104和空心芯管201段,第二导料板107 和内筒抄板104之间空出300mm光面,需要特别说明的是,空心芯管201与进料端的距离为1500mm,而内筒抄板104与进料端的距离为2000mm,由此部分位于第二导料板107上的部分前驱体会掉落至空心芯管201及其芯管抄板202 上,而另一部分进入的前驱体则会集中在第一导料板106和内筒抄板104之间所空出光面的低点处,随着窑体100的转动均匀进入内筒抄板104段,由此实现进入的前驱体部分到达空心芯管201及其芯管抄板202上,其余部分均匀进入内筒抄板104段,从而实现前驱体的分散均匀进入内筒抄板104和空心芯管 201段,进一步提高前驱体的干燥效率,窑体100出料端设置有第三导料板108。
35.进一步的,内筒抄板104为空心矩形管,芯管抄板202外端部距轴线距离大于内筒抄板104端部距轴线距离的倍。
36.芯管抄板202外端部距轴线距离大于内筒抄板104外端部距轴线距离的倍,且芯管抄板202和内筒抄板104错位设置,错位角度为15
°
,当窑体100转动,筒抄板104转动至向下倾斜45
°
左右角度时,在重力作用下,前驱体滑落被下方的空心芯管201及其芯管抄板202接住,装置继续转动,转过180
°
后,空心芯管201及其芯管抄板202上的前驱体向下倾斜45
°
,前驱体重新滑落至内筒101及其内筒抄板104上,依次往复。
37.进一步的,连接管203为空心管,连通夹层m和空心芯管201内腔,从而使得夹层m内的蒸汽和空心芯管201内的蒸汽能够互相流通,实现整个装置的蒸汽平衡和温度平衡,同时防止局部温度过高影响前驱体的品质,局部温度过低影响干燥效率,同时空心管也能实现空心芯管201内腔和夹层m的水流通,蒸汽凝结成水,空心芯管201内腔的积水可通过空心管
流通至夹层m后排出。外筒102外侧设置有积水槽108,积水槽108上对开有两组疏水孔,积水槽108 距离出料端300mm,外径1900mm、宽度100mm,需要特别说明的是,窑体100 倾斜设置,进料端高于出料端,一是便于窑体100内前驱体的移动,二是便于夹层m和空心芯管201内积水的排出,空心芯管201内的积水通过空心管流通至夹层m内,夹层m内的积水往低处流入积水槽108内,最后通过疏水孔排出积水槽108。
38.进一步的,窑体100出料端还设置有进气口,窑体100进料端设置有出气口,流动的气体从进气口进入,在窑体100内一边吸收蒸发出的湿气一边被加热,最后携带蒸发出水分的热空气从出气口流出,通过在窑体100前驱体所在干燥空间内通入流动气体,使得前驱体干燥蒸发的湿气跟随流动空气从出气口流出,防止窑体100内部湿度过大,影响干燥效率。
39.通常情况下,尤其在前驱体物料较少时,伴随窑体100的转动,前驱体物料会聚集于较小角度范围内的内筒101表面;本发明能将前驱体物料摊薄均匀分布于近180
°
角度范围内的内筒101表面、空心芯管201表面及其附属抄板,大幅增加物料的热交换面积和蒸发面积。
40.实施例2
41.参照图1至图7,为本发明第二个实施例,其不同于第一个实施例的是:内筒抄板104由长条段104a和圆柱段104b组成,圆柱段104b通过长条段104a 与夹层m连通,且圆柱段104b半径大于长条段104a宽度,长条段104a和圆柱段104b内部均为中空且相互连通,夹层m内的蒸汽经由长条段104a流通至圆柱段104b内,内筒抄板104末端设置为空心圆柱状,首先能够增加内筒抄板 104内部体积,从而增加蒸汽与内筒抄板104的换热面积,其次能够增加内筒抄板104与前驱体的接触面积,进一步提高干燥效率,最后能够使得部分前驱体更长时间的停留在内筒抄板104上,若内筒抄板104均为长条段104a,则当内筒抄板104转动到倾斜向下45
°
左右时,其上几乎所有前驱体均会掉落至下方的空心芯管201及其芯管抄板202上,而内筒抄板104末端设置有圆柱段104b,则能够使得部分前驱体当内筒抄板104转动到倾斜向下45
°
左右时依然会有部分残留在内筒抄板104上,从而使得前驱体更加分散,与内筒101和空心芯管 201的接触面积也能进一步扩大。
42.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限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征:1.一种带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:包括,窑体(100),包括内筒(101)和外筒(102),所述内筒(101)和外筒(102)之间形成夹层(m),夹层(m)一端开设有蒸汽流入孔(103),所述内筒(101)内壁设置有内筒抄板(104);芯管组件(200),包括空心芯管(201)和芯管抄板(202),所述空心芯管(201)一端封堵并通过连接管(203)固定于所述内筒(101)内部,芯管抄板(202)设置于空心芯管(201)外壁。2.如权利要求1所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述内筒抄板(104)设置有多组,周向等间距设置于所述内筒(101)内壁,内筒抄板(104)内部中空,且与所述夹层(m)连通。3.如权利要求2所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述内筒(101)与内筒抄板(104)连接位置处开设有流通孔(101a)。4.如权利要求3所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述相邻两组内筒抄板(104)之间均匀设置有若干条形金属抄板(105)。5.如权利要求3或4所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述空心芯管(201)长度小于所述窑体(100)长度,空心芯管(201)一端与窑体(100)出料端齐平,封堵端位于窑体(100)内部。6.如权利要求5所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述窑体(100)进料端设置有第一导料板(106)和第二导料板(107),第一导料板(106)端部与进料端齐平,第一导料板(106)和第二导料板(107)设有间隙,第二导料板(107)和所述内筒抄板(104)设有间隙。7.如权利要求6所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述空心芯管(201)封堵端与内筒抄板(104)相比更靠近进料端,所述窑体(100)出料端设置有第三导料板(108)。8.如权利要求7所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述内筒抄板(104)为空心矩形管,所述芯管抄板(202)外端部距轴线距离大于内筒抄板(104)端部距轴线距离的倍。9.如权利要求8所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述连接管(203)为空心管,连通所述夹层(m)和所述空心芯管(201)内腔。10.如权利要求6-9任一所述的带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其特征在于:所述外筒(102)外侧设置有积水槽(109),积水槽(109)上开设有疏水孔,所述窑体(100)出料端还设置有进气口,窑体(100)进料端设置有出气口,流动的气体从进气口进入,在窑体(100)内一边吸收蒸发出的湿气一边被加热,最后携带蒸发出水分的热空气从出气口流出。
技术总结本发明公开了一种带有芯管设计的前驱体回转窑干燥装置,其包括,窑体,包括内筒和外筒,所述内筒和外筒之间形成夹层,夹层一端开设有蒸汽流入孔,所述内筒内壁设置有内筒抄板;芯管组件,包括空心芯管和芯管抄板,所述空心芯管一端封堵并通过连接管固定于所述内筒内部,芯管抄板设置于空心芯管外壁。在窑体内部增设空心芯管并向其内通入压力蒸汽,能够进一步增大前驱体与干燥装置的接触面积,内筒内壁设置中空内筒抄板并与夹层相连通,从而增加蒸汽与内筒的换热面积,同时增大前驱体与干燥装置的接触面积,提高干燥效率。提高干燥效率。提高干燥效率。
技术研发人员:闫修林 赵沁心 朱伯伦 王虹 周超 刘泽清 陈龙华
受保护的技术使用者:安徽西恩循环科技有限公司 上海西恩科技股份有限公司
技术研发日:2022.07.20
技术公布日:2022/11/1