一種天然橡膠乾燥系統的製作方法
2023-08-12 15:33:41 2
專利名稱：一種天然橡膠乾燥系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種天然橡膠乾燥系統，屬於能源利用與節能技術領域。
背景技術：
天然橡膠加工需要通過熱風乾燥脫水，熱風溫度約115°C 120°C，乾燥時間約4 小時，能耗大、成本高。因此，如何降低乾燥能耗，一直是人們注目的焦點問題。專利申請號 為200720173543. 9的「一種快速乾燥溼天然橡膠物料設備」，研究用微波加熱方式快速幹 燥溼天然橡膠物料，可以把乾燥時間縮短到15 20分鐘。海南農墾科技創新中心藺海蘭、 楊全運等比較研究了微波加熱、遠紅外加熱、微波+熱風組合加熱、微波+遠紅外組合加熱 等天然橡膠乾燥方式，認為其中微波+熱風組合加熱方式的節能效果最為顯著，加熱成本 最低。專利號為ZL200710031678. 6的「一種提高天然橡膠乾燥效率的方法」，採用在天然 橡膠乳凝固過程中添加納米二氧化矽懸浮液，通過改善天然橡膠凝固後內部的微觀結構， 使得其中水分較容易遷移出來，減輕了天然橡膠乾燥的難度。公開號為CN101348533A的專 利「天然橡膠乾燥新方法」，採用螺杆擠壓的方法，利用摩擦生熱的原理提高橡膠物料的溫 度，再通過閃蒸去除水分。以上所述方法基本上都處於實驗室試驗階段，離工程運用還有相 當的距離，另外，是否具備實用性，也還需要進一步探索。如微波乾燥的「電一微波一熱」轉 化率的問題；微波乾燥與氣流乾燥如何組合問題；在膠乳中添加納米二氧化矽懸浮液的成 本問題，添加劑對於橡膠性能的影響問題；採用機械方法乾燥，機械能本身屬於高品位的能 源，而熱能屬於低品位能源，把高品位的能源轉化為低品位能源就是一種浪費，另外，由於 天然橡膠熱轉化溫度的限制，加熱溫度一般不能超過127°C，那麼一次性加熱閃蒸未必能夠 達到乾燥要求。目前天然橡膠的乾燥基本上是採用高溫氣流乾燥方式，這種方式也是物料乾燥最 為成熟、最為經典的方式。因此節能降耗最為現實的方式擬在此基礎上進行。目前的天然 橡膠乾燥系統，對於尾氣排放的溫度和溼度基本上沒有加以控制，對於尾氣排放的流量和 循環風量的設計，主要考慮使得穿過橡膠層的熱風具有一定的流速，以便促進熱氣流與橡 膠物料之間的傳質和傳熱。鑑於此，設計中為了把握起見，往往選擇較大流量的風機，而且 風機的流量不可調節。如此，造成尾氣排風量偏大、排氣溼度偏低，無謂的消耗了大量的能 源，降低了能源的利用率。另外，由於風機型號偏大，也加大了風機的耗電量，造成動力能耗 偏高。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種能夠顯著降低能耗，提高能 源利用率的天然橡膠乾燥系統。本發明的技術方案是基於目前普遍應用的由洞道式乾燥櫃、熱風循環風機、熱風 循環風管、熱風加熱器、熱風加熱溫度傳感器、新風進口、物料載運裝置、尾氣抽風機、尾氣 風管、控制器等組成洞道式天然橡膠乾燥系統，在尾氣風管設置溼度傳感器，在循環迴風口
3處設置溫度傳感器，在尾氣抽風機出口端設置尾氣迴風管至洞道式乾燥櫃，在尾氣排氣管 和尾氣迴風管上分別設置調節閥，在尾氣抽風機和熱風循環風機上分別設置變頻調速器。物料載運裝置自洞道式乾燥櫃(以下稱乾燥櫃)一端進入，在乾燥櫃中通過熱氣 流的傳熱、傳質作用完成乾燥過程，自乾燥櫃的另一端出去。本乾燥系統的目的在於以較小 的動力消耗和熱能消耗，維持乾燥櫃中適宜的氣流分布、溫度分布和溼度分布。系統運行 中，通過調節尾氣排風管的調節閥和變頻調速器調節抽風機的轉速，控制尾氣的排氣量，把 尾氣的溼度控制在一定的範圍內，即尾氣溼度較小時，減小尾氣的排氣量，反之增大尾氣的 排氣量；通過調節尾氣迴風管的調節閥和變頻調速器調節抽風機的轉速，控制尾氣的循環 風量；通過溫度傳感器監測迴風溫度，採用變頻調速器，通過調節熱風循環風機的轉速調節 循環風量，使迴風溫度保持在適當的範圍內。本乾燥系統其目的在於以較小的動力消耗和 熱能消耗，維持乾燥櫃中適宜的氣流分布、溫度分布和溼度分布，並且其操作參數能夠根據 需要進行調節與控制。本發明的系統有利於建立天然橡膠適宜的乾燥環境，可以最大限度 地降低能耗。
圖1為本發明天然橡膠乾燥系統結構示意圖。圖中，1-尾氣抽風機，2-變頻調速器，3-溫度傳感器，4-熱風循環風管，5-熱風加 熱器，6-熱風循環風機，7-變頻調速器，8-溫度傳感器，9-洞道式乾燥櫃，10-溫度傳感器， 11-變頻調速器，12-熱風循環風機，13-熱風加熱器，14-熱風循環風管，15-溫度傳感器， 16-新風進口 _，17-軌道，18-物料載運裝置，19-調節閥，20-新風管，21-控制器，22-調節 閥，23-尾氣迴風管，24-尾氣風管，25調節閥，26-傳感器，27-溼度傳感器。
具體實施例方式下面結合附圖所示實施例對本發明作進一步詳述。本發明的天然橡膠乾燥系統由公知的洞道式乾燥櫃9、熱風循環風機6和12、熱風 循環風管4和14、熱風加熱器5和13、熱風加熱溫度傳感器8和10、新風進口 16、物料載運 裝置18、尾氣抽風機1、尾氣風管24、控制器21等組成；在尾氣風管設置溫度傳感器26、溼 度傳感器27，在熱風循環迴風口處設置溫度傳感器3、15，在尾氣抽風機出口端設置尾氣回 風管23至乾燥櫃，在尾氣排氣管和尾氣迴風管分別設置調節閥25、22，在尾氣抽風機和熱 風循環風機分別設置變頻調速器2、7、11。物料載運裝置為物料車18，並設置軌道17與之 配合，物料車自乾燥櫃的尾氣排放端進入，在乾燥櫃中通過熱氣流的傳熱、傳質作用完成幹 燥過程，自乾燥櫃的另一端(新風進口端)推出。系統運行中，排出的尾氣帶走大量的熱量，因而控制尾氣的排氣量和排氣溫度是 系統能耗指標的控制性因素。從理論上講，排氣量越小，能源消耗越低，其最小極限排氣量 是尾氣的相對溼度達到100%。本發明把尾氣的相對溼度控制在70% 85%範圍內。通過 調節尾氣排風管的調節閥25和變頻調速器2調節抽風機1的轉速，控制尾氣的排氣量，把 尾氣的溼度控制在設定的範圍內，即尾氣溼度較小時，減小尾氣的排氣量，反之增大尾氣的 排氣量。通過控制尾氣的排氣量，使得乾燥櫃尾部穿過物料層的熱風流量減少，不利於熱風與物料層之間的傳熱傳質，因此設置尾氣迴風管23及其調節閥22，使其部分尾氣回用， 以便加大乾燥櫃尾部穿過物料層的熱風流量，促進熱風與物料層之間的傳熱傳質。在尾氣排風管上設置溫度傳感器26，用以監測尾氣的排氣溫度，為調控乾燥系統 的運行提供參考。本發明在乾燥櫃的中部設置了兩組熱風加熱器5、13，其目的是向乾燥櫃中輸入熱 量，同時促進氣體穿過物料層的流動，促進其傳熱傳質。因此，循環風量達到如上兩個目的 即可，過大則無謂地增加其動力消耗。設置溫度傳感器8、10監測加熱溫度，把加熱溫度控 制在110°C 120°C範圍內，溫度過高或過低，通過電加熱的輸入功率進行調節；設置溫度 傳感器3、15監測迴風溫度，把迴風溫度控制在90°C 100°C範圍內，溫度過低，可通過變頻 調速器7、11增加風機轉速，反之降低風機轉速，但風機轉速最低不能使穿過物料層的熱風 流速低於1. 5m/s。新鮮空氣從乾燥櫃的出料一端進風口 16進入並穿過物料層，一方面對物料進行 冷卻，便於後續包裝；另一方面對熱量進行回收預熱新風，有利於節能。新風進入分為兩部 分，一部分通過乾燥櫃的內部通道進入一組熱風循環加熱系統進行加熱；另一部分通過新 風管20進入另一組熱風循環加熱系統進行加熱。在新風管上設置調節閥，用於調節兩部分 新風的比例。物料載運裝置除物料車一軌道外，還可用鏈條一鏈輪方式。
權利要求
一種天然橡膠乾燥系統，包括洞道式乾燥櫃(9)、熱風循環風機(6、12)、熱風循環風管(4、14)、熱風加熱器(5、13)、熱風加熱溫度傳感器(8、11)、新風進口(16)、物料載運裝置(18)、尾氣抽風機(1)、尾氣風管(24)、控制器(21)組成，其特徵是在尾氣排風管設置溼度傳感器(27)，在尾氣抽風機出口端設置尾氣迴風管(23)連接至洞道式乾燥櫃，在尾氣排氣管和尾氣迴風管上分別設置調節閥(25、22)。
2.根據權利要求1所述的天然橡膠乾燥系統，其特徵是在尾氣抽風機和熱風循環風機 上分別設置變頻調速器(7、11)。
3.根據權利要求1所述的天然橡膠乾燥系統，其特徵是在熱風循環風機的循環迴風口 處設置溫度傳感器(3、15)。
全文摘要
本發明涉及一種天然橡膠乾燥系統。包括洞道式乾燥櫃(9)、熱風循環風機(6、12)、熱風循環風管(4、14)、熱風加熱器(5、13)、熱風加熱溫度傳感器(8、11)、新風進口(16)、物料載運裝置(18)、尾氣抽風機(1)、尾氣風管(24)、控制器(21)組成，其特徵是在尾氣排風管設置溼度傳感器(27)，在尾氣抽風機出口端設置尾氣迴風管(23)至洞道式乾燥櫃，在尾氣排氣管和尾氣迴風管上分別設置調節閥(25、22)，在尾氣抽風機和熱風循環風機上分別設置變頻調速器(7、11)。其特點是乾燥櫃中的氣體流速、溫度分布、溼度分布、尾氣溼度等可以控制與調節，利於建立天然橡膠適宜的乾燥環境，可以最大限度地降低能耗。
文檔編號F26B21/10GK101907382SQ20101025777
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者劉輝, 李斌, 楊春曦, 王偉民, 胡明輔, 顏永明, 馬福華 申請人:昆明理工大學;雲南能工太陽能工程有限公司