一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置及方法，金属加热层与干燥器主体形成里克型共鸣干燥腔，干燥器主体外部同轴无接触套装设置有感应加热线圈。本发明专利技术利用感应加热线圈加热金属加热层，进而加热金属加热层附近气体，当气体温度达到240

【技术实现步骤摘要】
一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置及方法


[0001]本专利技术属于干燥
，涉及干燥装置，特别涉及一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置及方法。

技术介绍

[0002]对于颗粒湿物料，常用的气流干燥装置主要包括流化床，喷动床，脉动床，振动床干燥。这些干燥装置各有利弊，也同样有各自的适用物料。
[0003]流化床流化床干燥速率快，处理量大，比较适合处理粒径分布均匀的颗粒物料，喷动床干燥工作原理类似流化床，适用于粒径分布不均匀物料。但是，流化床干燥由于气流速度快，空气用量大，导致空气带走废热量大，降低了干燥热效率。
[0004]振动床的干燥气流用量小，但是振动电机动力消耗大。脉动床干燥可节省一定干燥气体用量，但是振动床与脉动床均需要外部动力激发才能进行干燥。
[0005]里克型共鸣器为一种长L、宽D的竖直直管，其1/4～1/3L处设置网状或开孔的金属床层；在长径比满足L/D>11，且金属床层附近空气被加热到一定程度，其管内将出现热声振荡现象，管内气流速度呈脉动状态。
[0006]目前国内外所开发的里克型共鸣装置主要使用燃料燃烧
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即燃烧热能，来激发管内热声振荡，也称为脉动燃烧器。
[0007]对比文件1：200520015063.0公开了一种燃用煤和生物质的里克型脉动燃烧器；
[0008]对比文件2：202110000793.7公开了一种用于气体燃料的里克型脉动燃烧器燃烧床层设计方法。采用燃料燃烧的里克型脉动燃烧器产生的烟气可用于干燥物料，但烟气仍含有少量CO、CO2、SO2等污染性物质。当干燥食品和生物制品时，这些气体污染物质可能对食品和生物制品造成污染，形成食品卫生安全问题，因而不适宜干燥食品和生物制品。
[0009]同时，上述脉动燃烧干燥装置均为利用燃料燃烧放热作为热源，都需要辅助外部动力，即外加燃料引入装置和空气输送装置来维持，进而形成高温尾气流干燥湿物料，该类脉动燃烧干燥装置无法在“无外加燃料，无外加风力”的状态下形成持续干燥过程，属于强迫式脉动干燥装置。
[0010]针对现有气流干燥器内气流
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颗粒物料相对运动由外部动力激发导致的不足，本专利技术结合感应加热及里克型共鸣器，提出一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置及方法，节省外部动力消耗，同时由于气体干燥温度高和用量小，节省尾气排放的热量，干燥器热效率高，将感应加热转化为热能和动能，热能用于加热物料，动能用于激发气体脉动，形成气体
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颗粒物料相对运动，从而提高干燥速率和均匀性。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，克服现有振动床和脉动床干燥器内气流
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颗粒相对运动由外部动力激发的不足，提供一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置及方法，将感应加热和脉动燃烧技术相结合，将电能转化为热能和气流动能，实
现干燥器主体内的自激脉动气流产生，激发气流
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颗粒相对运动，从而提高颗粒物料干燥速率和均匀性。
[0012]本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0013]一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置，其特征在于：包括干燥单元、感应加热单元、水冷却单元及脉动气流监测单元，所述干燥单元包括支架、气体去耦室及干燥器主体，所述支架底端安装所述气体去耦室，所述气体去耦室的右侧连接有金属进气管，气体去耦室的顶端连接至所述干燥器主体底端的进气口，所述干燥器主体内自下而上1/4高度处设置有金属加热层，所述金属加热层与干燥器主体形成里克型共鸣干燥腔；所述干燥器主体的两侧分别设置有进料管及出料管；所述感应加热单元包括感应加热器及感应加热线圈，所述干燥器主体外部同轴无接触套装设置有感应加热线圈，所述感应加热线圈连接至所述感应加热器；所述水冷却单元包括水箱、冷却水注水管、进水管、出水管及高压水泵，所述水箱的左端连接有冷却水注水管，所述水箱右端设置的出水管、进水管均连接至感应加热器及感应加热线圈，所述出水管上设置有高压水泵；所述脉动气流监测单元包括声音采集器、声卡及声音处理器，所述声音采集器安装于所述干燥器主体顶端的出气口一侧，所述声音采集器、声卡及声音处理器依次连接。
[0014]而且，所述干燥器主体为长L1，外径D1，内径d1的竖直直管，且L1/D1＝25，D1‑
d1＝10mm，所述干燥器主体为透明石英材质制成。
[0015]而且，所述金属加热层为长L2，直径D2的圆柱形筒状结构，所述金属加热层的上、下底面上对应设置有直径为D3的通气孔，且L2/D2＝0.1，D2/D3＝25，所述金属加热层与感应加热线圈的竖直方向长度一致。
[0016]而且，所述支架右侧位于所述感应加热线圈及金属加热层位置处设置有红外激光测温仪。
[0017]而且，所述水箱上设置有第一K型热电偶测温计，所述水箱底部设置有排水阀。
[0018]而且，所述干燥器主体中下部设置有第二K型热电偶测温计。
[0019]而且，所述干燥器主体两侧的进料管及出料管均为倾斜设置。
[0020]而且，所述支架一侧上、下两端均设置有卡箍，所述卡箍卡装在所述干燥器主体上。
[0021]一种基于感应加热的自激脉动气流干燥方法，其特征在于：所述方法的步骤为：
[0022]1)启动水冷却单元：冷却水通过冷却水注水管进入水箱内，由高压水泵经过出水管从水箱中抽取冷却水依次输送到感应加热器与感应加热线圈进行冷却，完成冷却后经进水管输送至水槽；
[0023]2)启动感应加热单元：在感应加热器上进行加热功率、电流频率的设置，选定后将电流通入感应加热线圈，感应加热线圈的磁场对干燥器主体内的金属加热层感应作用，金属加热层及周围气体升温放热，待加热至250℃，在金属加热层与干燥器主体形成的里克型共鸣干燥腔内自激激发热声振荡，激发干燥器主体气流脉动；同时新鲜空气由金属进气管吸入，经过气体去耦室过滤与金属加热层加热，持续形成脉动气流，经过干燥器主体自下而上出气口排出；
[0024]3)脉动气流监测：打开声音采集器收集干燥器主体出气口的声音，并由声卡将声音信号转化为电信号，在声音处理器上分析处理并显示声波波形和频谱，干燥器主体内气
流呈热声振荡现象且持续稳定，可继续进行干燥；
[0025]4)物料干燥：干燥器主体中部的第二K型热电偶测温计温度趋于250℃，将湿物料从进料管加入到干燥器主体内，湿物料在金属加热层上方形成物料层，物料层与干燥器主体内形成的脉动气流接触进行干燥，以特定时间为间隔取样进行含水率测量；
[0026]5)取料：待含水率稳定维持或达到实验要求，可判定干燥过程结束，从出料管内将物料取出，干燥完毕。
[0027]本专利技术的优点和有益效果为：
[0028]1、本专利技术的基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置，与现有燃用燃料的里克型脉动燃烧器干燥装置不同，本专利技术利用感应加热技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置，其特征在于：包括干燥单元、感应加热单元、水冷却单元及脉动气流监测单元，所述干燥单元包括支架(7)、气体去耦室(14)及干燥器主体(6)，所述支架(7)底端安装所述气体去耦室(14)，所述气体去耦室(14)的右侧连接有金属进气管(12)，气体去耦室(14)的顶端连接至所述干燥器主体(6)底端的进气口(13)，所述干燥器主体(6)内自下而上1/4高度处设置有金属加热层(11)，所述金属加热层(11)与干燥器主体(6)形成里克型共鸣干燥腔；所述干燥器主体(6)的两侧分别设置有进料管(2)及出料管(8)；所述感应加热单元包括感应加热器(16)及感应加热线圈(9)，所述干燥器主体(6)外部同轴无接触套装设置有感应加热线圈(9)，所述感应加热线圈连接至所述感应加热器(16)；所述水冷却单元包括水箱(18)、冷却水注水管、进水管、出水管及高压水泵，所述水箱(18)的左端连接有冷却水注水管，所述水箱右端设置的出水管、进水管均连接至感应加热器(16)及感应加热线圈(9)，所述出水管上设置有高压水泵(17)；所述脉动气流监测单元包括声音采集器(4)、声卡(3)及声音处理器(1)，所述声音采集器(4)安装于所述干燥器主体(6)顶端的出气口(5)一侧，所述声音采集器(4)、声卡(3)及声音处理器(1)依次连接。2.根据权利要求1所述的基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置，其特征在于：所述干燥器主体(6)为长L1，外径D1，内径d1的竖直直管，且L1/D1＝25，D1‑
d1＝10mm，所述干燥器主体(6)为透明石英材质制成。3.根据权利要求1所述的基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置，其特征在于：所述金属加热层(11)为长L2，直径D2的圆柱形筒状结构，所述金属加热层的上、下底面上对应设置有直径为D3的通气孔，且L2/D2＝0.1，D2/D3＝25，所述金属加热层(11)与感应加热线圈(9)的竖直方向长度一致。4.根据权利要求1所述的基于感应加热自激脉动气流的颗粒物料干燥装置，其特征在于：所述支架(7)右侧位于所述感应加热线圈(9)及金属加热层(11)位置处设置有红外激光测温仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，吴中华，李媛，赵华超，
申请(专利权)人：天津格物兴业热能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：