一種高效節能型肥料系統的製作方法

2023-12-04 13:48:51

本發明涉及肥料領域，具體涉及一種高效節能型肥料系統。

背景技術：

肥料的處理製成，往往要經過乾燥、顆粒成型等步驟，而在進入造粒機之前的溫度控制是很重要的。因此需要一種高效節能的肥料系統。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種高效節能型肥料系統。

本發明的目的採用以下技術方案來實現：

一種高效節能型肥料系統，包括滾筒式乾燥裝置、輸送皮帶、溫度控制箱和造粒機，經過滾筒式乾燥裝置乾燥的化肥原料經過輸送皮帶輸送至溫度控制箱中進行溫度控制，隨後進入到造粒機中加工成化肥顆粒，溫度控制箱包括頂部的入料鬥、作成夾層的筒體、太陽能換熱器、循環泵、水箱和調節閥，夾層中通入循環水，循環泵將經過太陽能換熱器換熱的水打入夾層中，然後夾層中的水回到水箱中，水箱通過管道連通太陽能換熱器構成閉路循環；通過控制調節閥的開度來調節進入造粒機的肥料溫度。

本發明的有益效果為：利用太陽能換熱器以及水循環來控制進入造粒機之前的肥料溫度，節能高效。

附圖說明

利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對於本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是乾燥裝置的側視整體結構示意圖；

圖3是乾燥滾筒和布膜輥(只示出第三布膜輥)的正視圖；

圖4是圖2中A處的局部放大圖；

圖5是導向式加熱管的結構示意圖；

圖6是傳動系統的結構示意圖；

圖7是接線盒內第一驅動線圈、第二驅動線圈的電路圖。

附圖標記：漿液罐-1；乾燥滾筒-2；；擋料輥-3；超細精濾網-4；電加熱乾燥器-5；入漿管-6；回液管-7；攪拌器-8；蒸汽入口-9；蒸汽出口-10；漿液泵-11；第一軟管-12；第二軟管-13；第三軟管-14；機架-15；傳動系統-16；驅動電機-17；第一旋轉接頭-18；第一布膜輥-19；第二布膜輥-20；第三布膜輥-21；滾軸-22；傳動皮帶-23；擋料輥轉軸-24；刮刀-25；集料器-26；第二旋轉接頭-27；水平總管-28；蒸汽噴管-29；蒸汽噴口-30；抽氣機-31；蒸汽抽口-32；螺旋管-33；冷凝劑-34；冷凝器-35；豎直下降管-36；冷卻水入口-37；冷卻水出口-38；入口隔離閥-39；出口隔離閥-40；豎直連接口-41；發光二極體-42；光敏電阻-43；閥體-44；第一超磁致伸縮棒-45；第一內殼體-46；第一外殼體-47；第一驅動線圈-48；水平殼體-49；第二外殼體-50；第二內殼體-51；第二驅動線圈-52；第二超磁致伸縮棒-53；豎直殼體-54；壓縮塊-55；接線盒-56；排料閥-57；電加熱器-58；螺旋輸料機-59；放水閥-60；反吹閥-61；濾網筒體62；濾網電機-63；電流檢測器-64；直流電源-65；第一可調電阻-66；交流電源-67；控制器-68；反比例調節器-69；第二可調電阻-70；滾筒式乾燥裝置-100；輸送皮帶-101；太陽能換熱器-102；造粒機-103；入料鬥-104；筒體-105；循環泵-106；水箱-107；調節閥-108。

具體實施方式

結合以下實施例對本發明作進一步描述。

如圖1所示的一種高效節能型肥料系統，包括滾筒式乾燥裝置100、輸送皮帶101、溫度控制箱和造粒機103，經過滾筒式乾燥裝置100乾燥的化肥原料經過輸送皮帶101輸送至溫度控制箱中進行溫度控制，隨後進入到造粒機103中加工成化肥顆粒，溫度控制箱包括頂部的入料鬥104、作成夾層的筒體105、太陽能換熱器102、循環泵106、水箱107和調節閥108，夾層中通入循環水，循環泵106將經過太陽能換熱器102換熱的水打入夾層中，然後夾層中的水回到水箱107中，水箱107通過管道連通太陽能換熱器構成閉路循環；通過控制調節閥108的開度來調節進入造粒機103的肥料溫度。

本發明利用太陽能換熱器以及水循環來控制進入造粒機之前的肥料溫度，節能高效。

優選地，廢料漿液由滾筒式乾燥裝置100的入漿管6進入漿液罐1，通過人工的方式將滾筒式乾燥裝置100的集料器26中的肥料傾倒都輸送皮帶101上。

優選地，太陽能換熱器102為水-水式的管式換熱器，循環水走殼側，用於加熱的太陽能熱水走管側。(太陽能熱水由設置在太陽能換熱器102頂部的集熱器加熱)

優選地，如圖2-3所示，滾筒式乾燥裝置包括漿液罐1、乾燥滾筒2、布膜輥、擋料輥3、超細精濾網4和電加熱乾燥器5。漿液罐1的頂部連通有入漿管6和回液管7，其內設置有由電機驅動旋轉的攪拌器8。漿液罐1的罐體採用夾層結構，夾層連通有用於加熱漿液的蒸汽入口9和蒸汽出口10，通過調節蒸汽入口閥(圖中未示出)的開度來調節漿液罐1內的漿液溫度。漿液罐1的底部通過軟管連通有漿液泵11，漿液泵11的出口軟管分叉成第一軟管12、第二軟管13和第三軟管14。

乾燥滾筒2整體設置在機架15上，乾燥滾筒2的一端通過滾軸22與傳動系統16連接，傳動系統16通過其右側的驅動電機17驅動，乾燥滾筒2的另一端連接第一旋轉接頭18(旋轉接頭是將流體介質從靜止的管道輸入到旋轉或往復運動的設備中的一種連接密封裝置，它的一端與靜止管道相連，另一端與運動的設備連接，介質從其中間通過，可根據要求直接選配，屬於現有技術範疇，本實施例中不再詳細描述其結構)。布膜輥有3個，分別是第一布膜輥19、第二布膜輥20和第三布膜輥21，其中第三布膜輥21設置在乾燥滾筒2的正上方，第二布膜輥20和第一布膜輥19依次排列在第三布膜輥21的左側且與第三布膜輥21位於同一同心圓上，相鄰2個布膜輥之間的夾角為30°～35°。擋料輥3設置有第三布膜輥21的右側，與第三布膜輥21的夾角為32°。第一軟管12向第一布膜輥19和第二布膜輥20之間噴漿，第二軟管13向第二布膜輥20和第三布膜輥21之間噴漿，第三軟管14向第三布膜輥21和擋料輥3之間噴漿。

如圖6所示，在傳動系統中16，乾燥滾筒2的滾軸22通過齒輪分別與第一、第二和第三布膜輥的轉軸嚙合，同時乾燥滾筒2的滾軸22通過傳動皮帶23與擋料輥轉軸24傳動。在擋料輥3的右下方，固定設置有用於刮落乾燥滾筒2上的物料膜的刮刀25，刮刀25與乾燥滾筒2的表面接觸。位於刮刀25與乾燥滾筒2表面接觸處的下方，設置有固定於機架15上的集料器26，用於收集刮刀25刮下的乾燥物料。第一、第二和第三布膜輥同樣採用旋轉接頭連接，以下統稱為第二旋轉接頭27，第二旋轉接頭27採用同端進水同端排水的方式，向三個布膜輥中通入冷卻水。

如圖2、3、5所示，第一旋轉接頭18採用同端進汽同端排水的方式，其進汽口連接加熱蒸汽，在第一旋轉接頭18伸入乾燥滾筒2中的出汽口處螺紋連接有1個導向式加熱管，該導向式加熱管由水平總管28和連通在水平總管28上的多根彎曲的蒸汽噴管29組成，蒸汽噴管29的末端開有蒸汽噴口30，蒸汽噴口30位於第三布膜輥21和擋料輥3之間且靠近(但不觸碰)乾燥滾筒2的內壁，蒸汽沿著乾燥滾筒2的圓周切向方向逆時針噴出。

該乾燥滾筒2工作時沿著逆時針方向旋轉，第一、第二和第三布膜輥由於齒輪的嚙合作用沿著順時針的方向旋轉，而擋料輥3由於採用傳動皮帶傳動沿著逆時針的方向旋轉，當第一、第二和第三軟管噴下漿液時，漿液在乾燥滾筒2的表面快速乾燥粘附，同時在乾燥滾筒2和第一、第二和第三布膜輥的相互碾壓作用下成膜狀，當膜狀的物料轉動到刮刀25位置時被掛下至集料器中26。而擋料輥3由於轉動方向與乾燥滾筒2均是逆時針方向，因此在兩者的間隙處無法成膜通過，能起到防止漿液直接從第三布膜輥21漏向刮刀的作用，保證乾燥效果。同時，導向式加熱管噴入的高溫蒸汽首先在第三布膜輥21和擋料輥3之間的區域進行換熱，這個區域附近(第一布膜輥19和擋料輥3之間的區域)的漿液水分最高，需要的熱量最多，因此用未經過換熱的新蒸汽乾燥能保證乾燥的效果，隨著蒸汽的逆時針轉動以及物料的逐漸乾燥成型，第一布膜輥19之後的膜狀物料需要的乾燥熱量逐漸減少，利用後續的蒸汽來乾燥已經足夠，這種利用與乾燥滾筒相同旋轉方向的蒸汽來乾燥加熱的方式，實質是一種強化的局部加熱，相對於傳統的均勻加熱方式來說，能夠起到很好的節能和乾燥效果。

現在回到圖2，在乾燥滾筒2的上方設置有與抽氣機31連通的蒸汽抽口32，蒸汽抽口32用於抽出經過蒸發的漿液水分水蒸氣。抽氣機31的出口連通有一段螺旋管33，該螺旋管33設置在充有冷凝劑34的冷凝器35中，蒸汽在螺旋管33中凝結成水，並由與螺旋管33末端連通的豎直下降管36排出。豎直下降管36一路與漿液罐1頂部的回液管7連通，另一路通過冷卻水入口閥(圖中未示出)連通至第二旋轉接頭27的冷卻水入口37，第二旋轉接頭27的冷卻水出口38連通至回液管7。經發明人研究發現，布膜輥容易發生黏膜現象，即乾燥滾筒表面上已經成膜的物料在乾燥過程中被粘附在後面的布膜輥上，嚴重影響成膜的連續性及成品的品質。黏膜現象和布膜輥的溫度有關，一方面，與乾燥滾筒直接接觸的料膜表面在高溫的作用下，立即硬化，加之料膜與滾筒表面間的摩擦力較小，易於脫離另一方面與布膜輥接觸的料膜表面由於水分蒸發汽化，溫度升高，乳度增加，當溫度達到糊化溫度時，粘結力上升，致使料膜極易粘附在布膜輥上。因此，通過向布膜輥內通入冷卻水來控制布膜輥的溫度可以有效避免黏膜現象的發生。另外，本裝置採用蒸汽的凝結水來控制溫度，並最終回到漿液罐1中，有利於冷量和物料的回收，有不錯的節能降耗效果。

如圖2和4所示，在豎直下降管36上旁路設置有1個超細精濾網4，超細精濾網4的前後分別設置有入口隔離閥39和出口隔離閥40，用於檢修隔離使用。在超細精濾網4入口管道和豎直下降管的連接口(下稱豎直連接口41)上方，在豎直下降管36的內壁上設置有一對相對設置的發光二極體42和光敏電阻43，發光二極體42向光敏電阻43發射特定波長的光波。在入口隔離閥39前到超細精濾網4的管道上，設置有一個閥體44，閥體44的底端貼緊管道的底部時能阻斷流體流通。閥體44的上端固接第一超磁致伸縮棒45的下端，第一超磁致伸縮棒45容納在第一內殼體46構成的空腔中，第一內殼體46外圍設第一外殼體47，第一內殼體46和第一外殼體47之間構成的密閉空間中設置有第一驅動線圈48，第一超磁致伸縮棒45的上端固接在第一內殼體46和第一外殼體47之間的水平殼體49的內壁上。閥體44在第一驅動線圈48的直流豎直磁場驅動下做豎直方向的運動，調節通過超細精濾網4的流量。在豎直連接口41的對側管道外壁上，設置有第二外殼體50和第二內殼體51，第二外殼體50和第二內殼體51之間構成的密閉空間中設置有第二驅動線圈52，第二內殼體51圍成的容納空間中設置有第二超磁致伸縮棒53，第二超磁致伸縮棒53的一端與第二內殼體51和第二外殼體50之間的豎直殼體54的內壁固接，另一端與壓縮塊55的右側固接，壓縮塊55在第二驅動線圈52的交流水平磁場驅動下做水平往返壓縮運動。光敏電阻43、第一驅動線圈48和第二驅動線圈52均引電接線至接線盒56內。

超細精濾網4的出口管道一路水平地回到豎直下降管36中，另一路豎直地通過排料閥57連通至電加熱乾燥器5的入口，電加熱乾燥器5的筒壁為夾層布置，夾層內布置有多個電加熱器58。電加熱乾燥器5的筒體內設置有傾斜布置的螺旋輸料機59，螺旋輸料機59的出口在集料器26的上方。在排料閥57之前的管道上，還連接有一個放水管道，放水管道上設置有放水閥60。在超細精濾網4到入口隔離閥39的管道上，還連通有連接壓縮空氣氣源的反吹管路，反吹管路上設置有反吹閥61。超細精濾網4設置在濾網筒體62中，其由濾網電機63驅動，可沿超細精濾網4的水平軸做180°翻轉。

如圖7所示，在接線盒56內，第一驅動線圈48、光敏電阻43、電流檢測器64、和直流電源65串聯構成迴路，第一驅動線圈48上還並聯有第一可調電阻66，通過調節第一可調電阻66的阻值可以調整第一驅動線圈48對光敏電阻43阻值變化的敏感度。第二驅動線圈52與第二可調電阻70、交流電源67串聯連接，第二可調電阻70用於調節第二驅動線圈52對交流電源67幅值變化的敏感度，第二驅動線圈52中產生交流電流，從而在第二超磁致伸縮棒53周圍產生不斷變化的水平磁場，使得其不斷反覆伸長和縮短，推動壓縮塊55做往返運動；交流電源67為幅值可調的交流電源。控制器68接收電流檢測器64檢測到的電流值，並通過反比例調節器69換算成預設的電壓值，並據此調節交流電源67的電壓幅值，從而調節第二驅動線圈52的交流電源幅值，換言之，即是調節壓縮塊55的運動極限幅度。反比例調節器69的具體換算比例，可以根據具體的需要來認為設定。反比例的意思，是指當控制器68檢測到的第一驅動線圈48電流值變大時，反比例調節器69會換算出一個變小的交流電壓幅值。

超細精濾網4、光敏電阻43、第一驅動線圈48、第二驅動線圈52等部件構成了蒸汽物料回收裝置，該蒸汽物料回收裝置主要用於回收蒸汽中機械攜帶的物料，避免長時間運行中造成的大量物料損失，其工作原理為：發光二極體42向光敏電阻43發射特定波長的光波，當豎直下降管36中的凝結水含物料較多時，會變得渾濁，導致光敏電阻43接收到的光波變弱，其電阻變大，從而使得第一驅動線圈48的電流變小。第一驅動線圈48的電流變小後，一方面第一超磁致伸縮棒45的豎直磁場會變弱，導致第一超磁致伸縮棒45縮短，則閥體44上提，增大進入超細精濾網4的流量進行過濾；另一方面，控制器68接收到的電流檢測器64的電流反饋變小後，通過反比例調節器70來控制調大加在第二驅動線圈52兩端的電壓輻值，從而使得第二驅動線圈52的交流電流輻值變大，即使得壓縮塊55的壓縮行程最大值變大，增大進入豎直連接口41的流量，並加強進入豎直連接口41的凝結水的強制沉澱作用(壓縮塊55向豎直連接口41運動的過程中其左表面會集聚一定量的物料，壓縮塊將這些集中的物料推入豎直連接口41)，提高過濾效果。當裝置運行一段時間後，為了取出超細精濾網4中過濾的物料，關閉超細精濾網4的入口隔離閥39和出口隔離閥40，並打開放水閥60放盡存水後，啟動濾網電機63將超細精濾網4反轉180°，同時開啟反吹閥61，打開排料閥60，將超細精濾網4的物料吹落到電加熱乾燥器5中，經過乾燥的回收物料最後送到集料器26。該蒸汽物料回收裝置能夠根據凝結水的渾濁度，即含有物料的多少來自動調節過濾的流量，以及壓縮塊55的強制壓縮效果，有很好的節能和回收效果，大大減少了物料的損失，同時利用超磁致材料來實現調節，調節速度快，靈敏度高；物料的反吹收集方便快捷，且易於實現自動化，通過電加熱乾燥統一回收到集料器26中。

最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。