[发明专利]扇形叠层螺旋塔式设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺旋塔式设备，具体的说是指能用于固体物料干燥、液体物料蒸馏和气体物料冷凝的扇形叠层螺旋塔式设备。

背景技术

目前，用于干燥的设备主要有滚筒干燥机、带式干燥机、流化床干燥机、多层圆盘干燥机、沸腾干燥机等，用于蒸馏的设备主要有蒸馏塔、蒸馏器等，用于冷凝的设备主要有冷凝器、冷凝管等。上述这些设备都只能在单独领域里进行使用，无法进行跨领域使用，也就是一个设备无法做到同时用于不同领域。

同时，上述这类设备中，干燥用的滚筒干燥机和带式干燥机体积较大，占地面积大，部件繁多，热效率低；流化床干燥机、多层圆盘干燥机和沸腾干燥机对物料的粒径有要求限定，而且内部结构复杂，设备维护周期短，相对能耗较高。蒸馏用的蒸馏塔或蒸馏器则存在热利用效率低、不能对多种混合物料进行分馏等缺陷。

公开的中国专利号为201220611695.3的“螺旋滑道烘干仓”，这也是一种典型的物料干燥设备，其结构主要是由封闭式结构的塔体、设置在塔体上的投料口、排气口、出料口和进气口、设置在塔体内的中轴和围绕中轴向下延伸的螺旋滑道等构成，物料投入投料口并沿着螺旋滑道向下滑移，在物料的螺旋滑移过程中，经进气口吹入热空气，从而实现物料的干燥过程，该烘干仓相比上述这类干燥设备虽然具有体积小，占地面积少，结构简单，容易维护、对干燥物料的要求限定较少等优点，但是，其作为干燥核心部件的螺旋滑道是采用一体式盘旋向下延伸的，而且在螺旋滑道上也没有作出其它结构设计，故在实际使用中，螺旋滑道仅作为物料的滑移通道，沿螺旋滑道滑移的物料无法做到分层加热，难以达到较好的干燥效果，而且，这个设备仅能用于干燥，也肯定无法用于蒸馏或冷凝。

公开的中国专利号为201010283115.8的“一种用于换热器的螺旋叶片折流板”，它虽然不属于干燥设备领域，但是，其在结构描述中提到了一种采用四块螺旋叶片、每块螺旋叶片均以某一直边为轴向后倾斜某一角度，然后沿轴向在圆周上形成一个连续的360°的螺旋通道。这种螺旋通道虽然与一体式的螺旋滑道略有不同。但是，一、这种螺旋通道主要还是由螺旋叶片的螺旋形成的，同一层往往需要设计四个叶片并朝向同一个方向倾斜才行，结构设计复杂、对于物料之类的干燥适用性较差；二、这种螺旋通道虽然采用了分体式设计，但是该设计结构在专利中的主要目的是用于提高热交换效率的，故其螺旋通道上也未采用任何可提高干燥效率、蒸馏或冷凝之类的结构设计，即使将这种分体式的螺旋通道设计结构引用至干燥设备中，也肯定无法进行蒸馏或冷凝。

随着人类社会对能源需求的日益紧张，国家也不断提倡节能减排，因此也更加需要一种热效率高，设备通用性好，占地面积小，投资成本低，设计结构简单，操作方便，维护成本低的、能同时适用于干燥、蒸馏、冷凝于一体的设备，这也已经成为目前市场的迫切需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种能适用于干燥、蒸馏和冷凝的扇形叠层螺旋塔式设备，该设备结构简单、通用性好、工作效率高、操作方便、节省采购成本。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种扇形叠层螺旋塔式设备，包括一个封闭式中空结构的塔体，该塔体顶部设有投料口和排气口，塔体底部设有出料口，塔体内设有固定在塔体中部的中轴，该中轴与塔体内壁之间设有围绕中轴向下延伸的螺旋滑道，所述的塔体中部设有进料口；所述的螺旋滑道是由多个叶片依次叠层并围绕中轴作360°盘旋向下延伸而成，上、下相邻两个叶片之间均设有间距；所述的每个叶片内均设有介质导管，该介质导管的内管和外管分别从叶片的两端向外伸出，所述的每个叶片的内管均转动连接在中轴上，每个叶片的外管均转动连接在塔体的内壁上，每个叶片均形成定角度转动倾斜；所述的每个叶片的介质导管内均流通有热媒介质或冷媒介质。

所述的每个叶片的转动倾斜定角度为10~45°，上、下相邻两个叶片之间的间距为4~20mm，多个叶片的重叠率为5~15%。

所述的每个叶片均呈扇形状，所述的介质导管呈盘状，该介质导管的内管从扇形状叶片的小弧线端向外伸出，介质导管的外管从扇形状叶片的大弧线端向外伸出。