一种多级自然风瀑式细砂干燥装置

技术领域

本发明涉及细砂干燥设备领域，具体涉及一种多级自然风瀑式细砂干燥装置。

背景技术

水洗细沙脱水后，其含水率约为8～12％，而JG/T291-2011对细集料的要求为：应符合GB/T14684中Ⅱ类中砂的规定，含水率应小于0.5％。为了降低预拌砂浆砂料烘干成本，预拌砂浆企业要求砂石企业提供的砂料含水率≯1％，而砂石企业为了满足预拌砂浆企业所要求的石粉含量控制，多选用水洗工艺，所以砂石企业需将水洗细沙进行烘干处理后方可发货。

现有的砂料烘干机多采用外热源滚筒式烘干机，处理能力较大，可实现规模化生产，但因其需要热源，不论是采用电能加热、还是采用燃气加热，其能耗都比较大，同时加热过程中因部分砂料受中温烘烤，易产生粉尘污染，需要配套的专用除尘设备收集加工过程中的扬尘，配套除尘设备也需耗用一定能耗；为了降低能耗，实现砂料绿色干燥，选用常温风干成为首选工艺，但因为砂料含水率高且呈团状结构，常温送风风干难达预期效果，若采用水平自然风干方式，设施占地面积大且需要重复打散，能耗高且风干效果不佳。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种多级自然风瀑式细砂干燥装置，包括依次连接的水平风力隧道除湿系统、跌落式坡槽砂瀑风干系统、垂直砂瀑干燥系统；

所述水平风力隧道除湿系统包括风力隧道箱体、物料给料仓、给料器、三层输送带组件、物料集料仓、送风系统一、引风系统一，所述物料给料仓设置于风力隧道箱体远离跌落式坡槽砂瀑风干系统一端的顶部，其伸入风力隧道箱体内并连接与三层输送带组件一端对应的给料器，所述三层输送带组件另一端伸出风力隧道箱体并伸入物料集料仓内，所述物料集料仓底部出口与跌落式坡槽砂瀑风干系统入口端对应，所述送风系统一设置于风力隧道箱体底部，所述引风系统一设置于风力隧道箱体顶部；

所述跌落式坡槽砂瀑风干系统包括物料输送带、集料斗、布料器、百叶式坡槽组件、振动器、送风系统二、引风系统二，所述物料输送带、百叶式坡槽组件均为倾斜设置并连接成“八”字型，所述物料输送带最低端与物料集料仓对应，最高端伸入百叶式坡槽组件最高端内并连接布料器，所述百叶式坡槽组件最低端与垂直砂瀑干燥系统入口端对应，所述振动器设置于百叶式坡槽组件上，所述送风系统二设置于百叶式坡槽组件下部，所述引风系统二设置于百叶式坡槽组件顶部；

所述垂直砂瀑干燥系统包括螺旋给料机、密封布料器、立式风干箱、干料集料器，给风系统三、排风系统、风力旋流器，所述螺旋给料机为倾斜设置，其最低端与百叶式坡槽组件出口对应，最高端通过密封布料器、干料集料器与立式风干箱顶部连通，所述给风系统三与立式风干箱连通，所述立式风干箱顶部通过排风系统与风力旋流器连接，所述风力旋流器底部与除尘袋连接，所述风力旋流器顶部与布袋除尘器连接进行气体外排。

作为改进，所述三层输送带组件包括上层输送带、中层输送带、底层输送带，相邻传送带独立且反向设置，所述底层输送带为倾斜设置，其伸入物料集料仓的一端为较高端。

作为改进，所述风力隧道箱体底部设有坡度底面，所述坡度底面靠近跌落式坡槽砂瀑风干系统的一端为最高端，另一端为最低端，其最低端处设有深水封式地漏排水管用以向外排水。

作为改进，所述风力隧道箱体侧壁底部沿其长度方向均匀设有数个长条形进风口，所述送风系统一包括给风机一、给风管一，所述给风机一通过给风管一与长条形进风口连接将风力均匀输送至风力隧道箱体内，所述风力隧道箱体顶部均匀设有数个水平引风口，所述水平引风口通过引风管与引风机一连接，所述引风机一另一端连接排气管。

作为改进，所述百叶式坡槽组件包括百叶式坡槽和设置于百叶式坡槽外部的坡槽封闭罩，所述括物料输送带最高端伸入坡槽封闭罩内，所述坡槽封闭罩坡槽底部设有与送风系统二对应的百叶送风口。

作为改进，所述送风系统二包括送风机二、给风管二，所述送风机二通过给风管二与坡槽封闭罩坡槽底部的百叶送风口连接，所述坡槽封闭罩顶部设有排风口，所述排风口通道排风管连接引风机二。

作为改进，所述百叶送风口的数量为多个，并沿坡槽封闭罩坡槽底部间隔均匀设置。

作为改进，所述跌落式坡槽砂瀑风干系统的数量为多个，其首尾相接依次设置。

作为改进，所述立式风干箱由上至下设有三层风干箱，所述每层风干箱均设有与给风系统三对应的送风口，所述送风系统三包括送风机三、给风管三，所述送风机三通过给风管三与风干箱的送风口连接，每层风干箱顶部均设有引风管二，所述引风管二通过引风机三排入风力旋流器。

作为改进，所述风力旋流器底部与除尘袋的连接处设有锥嘴。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：本装置采用蒸发原理，通过空气流动，即可将物料表面水分汽化风干，达到快速干燥效果，适用性强，能耗低，纯物理变化，无需新增热源能耗；本装置改变了传统的湿砂烘干机械所采用的水平翻转松散方式，利用大倾角坡槽，使物料靠自身重量在一定角度的坡槽内自上而下滚动翻转，较水平翻转方式效率更高，松散效果更好，空气流动性更佳；本装置创新使用百叶式坡槽平底送风口，物料输送风干一体化；本装置坡槽均采用百叶构造的槽低平板，物料移动不受阻碍，起伏底板结构增加物料翻转频率，板底送风还能将物料吹散，保持稳定的砂料下落速度，使物料能全程全方位均匀通风，加快水发蒸发，实现快速干燥；本装置采用三级落瀑式布料，使得砂料可全方位受风风干，垂直分段送风排风，有效隔离不同湿度的空气，减少湿空气混合影响砂料干燥程度。

附图说明

图1是本发明一种多级自然风瀑式细砂干燥装置的结构示意图。

图2是本发明一种多级自然风瀑式细砂干燥装置中水平风力隧道除湿系统的结构示意图。

图3是本发明一种多级自然风瀑式细砂干燥装置中跌落式坡槽砂瀑风干系统的结构示意图。

图4是本发明一种多级自然风瀑式细砂干燥装置中百叶式坡槽的结构示意图。

图5是本发明一种多级自然风瀑式细砂干燥装置中垂直砂瀑干燥系统的结构示意图。

如图所示：1、水平风力隧道除湿系统，1.1、风力隧道箱体，1.1a、坡度底面，1.2、物料给料仓，1.3、给料器，1.4、三层输送带组件，1.4a、上层输送带，1.4b、中层输送带，1.4c、底层输送带，1.5、物料集料仓，1.6、引风系统一，1.6a、引风管，1.6b、引风机一，1.6c、排气管，1.7、深水封式地漏排水管，1.8、长条形进风口，2、跌落式坡槽砂瀑风干系统，2.1、物料输送带，2.2、集料斗，2.3、布料器，2.4、百叶式坡槽组件，2.4a、百叶式坡槽，2.4b、坡槽封闭罩，2.5、送风系统二，2.5a、送风机二，2.5b、给风管二，2.6、引风系统二，3、垂直砂瀑干燥系统，3.1、螺旋给料机，3.2、密封布料器，3.3、立式风干箱，3.4、干料集料器，3.5、给风系统三，3.5a、风机三，3.5b、给风管三，3.6、排风系统，3.6a、引风管二，3.6b、引风机三，3.7、风力旋流器，3.8、除尘袋，3.9、布袋除尘器。

具体实施方式

结合附图，一种多级自然风瀑式细砂干燥装置，其特征在于：包括依次连接的水平风力隧道除湿系统1、跌落式坡槽砂瀑风干系统2、垂直砂瀑干燥系统3；

所述水平风力隧道除湿系统1包括风力隧道箱体1.1、物料给料仓1.2、给料器1.3、三层输送带组件1.4、物料集料仓1.5、送风系统一、引风系统一1.6，所述物料给料仓1.2设置于风力隧道箱体1.1远离跌落式坡槽砂瀑风干系统2一端的顶部，其伸入风力隧道箱体1.1内并连接与三层输送带组件1.4一端对应的给料器1.3，所述三层输送带组件1.4另一端伸出风力隧道箱体1.1并伸入物料集料仓1.5内，所述物料集料仓1.5底部出口与跌落式坡槽砂瀑风干系统2入口端对应，所述送风系统一设置于风力隧道箱体1.1底部，所述引风系统一1.6设置于风力隧道箱体1.1顶部；

所述跌落式坡槽砂瀑风干系统2包括物料输送带2.1、集料斗2.2、布料器2.3、百叶式坡槽组件2.4、振动器、送风系统二2.5、引风系统二2.6，所述物料输送带2.1、百叶式坡槽组件2.4均为倾斜设置并连接成“八”字型，所述物料输送带2.1最低端与物料集料仓1.5对应，最高端伸入百叶式坡槽组件2.4最高端内并连接布料器2.2，所述百叶式坡槽组件2.4最低端与垂直砂瀑干燥系统3入口端对应，所述振动器设置于百叶式坡槽组件2.4上，所述送风系统二2.5设置于百叶式坡槽组件2.4下部，所述引风系统二2.6设置于百叶式坡槽组件2.4顶部；

所述垂直砂瀑干燥系统3包括螺旋给料机3.1、密封布料器3.2、立式风干箱3.3、干料集料器3.4，给风系统三3.5、排风系统3.6、风力旋流器3.7，所述螺旋给料机3.1为倾斜设置，其最低端与百叶式坡槽组件2.4出口对应，最高端通过密封布料器3.2、干料集料器3.4与立式风干箱3.3顶部连通，所述给风系统三3.5与立式风干箱3.3连通，所述立式风干箱3.3顶部通过排风系统3.6与风力旋流器3.7连接，所述风力旋流器3.7底部与除尘袋3.8连接，所述风力旋流器3.7顶部与布袋除尘器3.9连接进行气体外排。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述三层输送带组件1.4包括上层输送带1.4a、中层输送带1.4b、底层输送带1.4c，相邻传送带独立且反向设置，所述底层输送带1.4c为倾斜设置，其伸入物料集料仓1.5的一端为较高端。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述风力隧道箱体1.1底部设有坡度底面1.1a，所述坡度底面1.1a靠近跌落式坡槽砂瀑风干系统2的一端为最高端，另一端为最低端，其最低端处设有深水封式地漏排水管1.7用以向外排水。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述风力隧道箱体1.1侧壁底部沿其长度方向均匀设有数个长条形进风口1.8，所述送风系统一包括给风机一、给风管一，所述给风机一通过给风管一与长条形进风口1.8连接将风力均匀输送至风力隧道箱体1.1内，所述风力隧道箱体1.1顶部均匀设有数个水平引风口，所述水平引风口通过引风管1.6a与引风机一1.6b连接，所述引风机一1.6b另一端连接排气管1.6c。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述百叶式坡槽组件2.4包括百叶式坡槽2.4a和设置于百叶式坡槽2.4a外部的坡槽封闭罩2.4b，所述括物料输送带2.1最高端伸入坡槽封闭罩2.4b内，所述坡槽封闭罩2.4b坡槽底部设有与送风系统二2.5对应的百叶送风口。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述送风系统二2.5包括送风机二2.5a、给风管二2.5b，所述送风机二2.5a通过给风管二2.5b与坡槽封闭罩2.4b坡槽底部的百叶送风口连接，所述坡槽封闭罩2.4b顶部设有排风口，所述排风口通道排风管连接引风机二。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述百叶送风口的数量为多个，并沿坡槽封闭罩2.4b坡槽底部间隔均匀设置。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述跌落式坡槽砂瀑风干系统2的数量为多个，其首尾相接依次设置。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述立式风干箱3.3由上至下设有三层风干箱，所述每层风干箱均设有与给风系统三3.5对应的送风口，所述送风系统三3.5包括送风机三3.5a、给风管三3.5b，所述送风机三3.5a通过给风管三3.5b与风干箱的送风口连接，每层风干箱顶部均设有引风管二3.6a，所述引风管二3.6a通过引风机三3.6b排入风力旋流器3.7。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述风力旋流器3.7底部与除尘袋3.8的连接处设有锥嘴。

本装置利用常温空气流动，将来回翻转的湿砂表面的水分快速蒸发实现砂料干燥；本装置不涉及热能，仅借助空气流动将湿砂表面的水分快速汽化，属物理变化，不产生新的污染源。

水平风力隧道除湿系统中风力隧道箱体为矩形封闭结构，高宽比为4：1，隧道底部的坡度底面带有1：2.5％坡度，用以收集物料明水，在隧道内最低处用深水封式地漏排水管向外排水，底层输送带设物料集料仓，并下设给料器，利用物料给料仓和物料集料仓存砂形成全封闭空间；风力隧道箱体一侧侧壁底部延纵向均设长条形进风口，送风系统一通过风管联接长条形进风口将风力均匀输送风力隧道箱体内，风力隧道箱体顶部均设水平引风口，水平引风口联接引风管汇集到引风机一，引风机一另一端接排气管通过同步启动给风机和引风机，实现风力快速均匀流动，完成初步排湿工作；

跌落式坡槽砂瀑风干系统中物料输送带将通过初步除湿的物料输送至高位集料斗，然后由布料器将物料均布到全封闭大倾角的百叶式坡槽组件内，依靠物料重力使物料沿百叶式坡槽自上而下滚动，振动器安装在百叶式坡槽上，通过调整振频、振幅来控制物料滚落速度；送风系统二通过多根给风管二与坡槽底部百叶送风口相连，使风通过百叶口均匀送入，对其上滑落滚动的物料进行干燥，坡槽封闭罩顶部均设多个排风口，由排风管联接输送至引风机，引风机工作加速通过物料的湿空气统一排出至排风管，完成一次跌落式砂瀑干燥过程，由于为常温风干，砂料通过一次坡槽砂瀑难以达到除湿效果，故而需要多次重复该过程，即采用3～5个跌落式坡槽砂瀑使物料达到含水率≤2％的干燥效果；

垂直砂瀑干燥系统中物料通过跌落式坡槽砂瀑风干系统风干达到规定要求后，物料进入螺旋给料机中，密封状态下输送至高位密封布料器，将半干燥物料呈瀑布状洒入立式风干箱中，立式风干箱分三层鼓风，并由顶部的引风机三将三层风干箱风干砂料的湿空气排入统一风管至风力旋流器，风力旋流器下锥嘴接除尘袋，风力旋流器顶部排气管通过布袋除尘器后外排。

通过上述风干系统的砂料，要求含水率低于1％，若不符合含水率要求，则需要调整湿砂入料量，并调整跌落式坡槽砂瀑坡槽角度、降低振动装置振频振幅，延长物料通风时间，同时调整立式风干箱的送风量及引风量，保证物料含水率达标。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。