一種使用載球來輔助干燥的含水固體物料干燥裝置及干燥方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使用載球來輔助干燥的含水固體物料干燥裝置，其包括：攪拌混合器7，其用于將含水固體物料與載球攪拌在一起，其上設(shè)有含水固體物料的進(jìn)料口12；螺旋輸送干燥器14，其包括封閉式外殼1和置于該外殼內(nèi)的螺旋輸送葉片2，該螺旋輸送葉片能在主軸3的帶動下旋轉(zhuǎn)，且該螺旋輸送葉片2與所述封閉式外殼1之間構(gòu)成螺旋通道17，該螺旋通道的兩端分別設(shè)有干空氣入口5、濕空氣出口6、含水固體物料入口15和干燥固體物料出口16；所述含水固體物料入口15與所述攪拌混合器7的出口相連；載球11，其數(shù)目為多個。本發(fā)明還涉及使用該干燥裝置來干燥含水物料的方法。
【專利說明】一種使用載球來輔助干燥的含水固體物料干燥裝置及干燥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于干燥設(shè)備和干燥方法領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對含水物料(又稱濕物料或待干燥物料)進(jìn)行干燥的方法一般來說有二種。一是強(qiáng)制蒸發(fā)，即在常壓下將物料溫度加熱到100C，水分從液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)，該相變過程消耗大量能量，其描述參數(shù)為氣化潛熱，在一個大氣壓(0.1MPa)下，100°C時的水的汽化潛熱為2257.2kJ/kg，相比之下水的比熱容為4.2kJ/kg，換句話說，水分氣化消耗的能量是相同水量從OC升高到100C所需能量的5倍多。這是造成強(qiáng)制蒸發(fā)高能耗的主要原因，強(qiáng)制蒸發(fā)的典型代表是將水燒開直至燒干。
[0003]第二種方法為自然蒸發(fā)，也稱為風(fēng)干，即在低于水的常壓沸點(diǎn)(S卩IO(TC)的溫度下，使空氣流過含水物料，由于物料含水率高于空氣中的含水率，按照擴(kuò)散定律，水自然從濃度高處向濃度低處擴(kuò)散，物料中的水分緩慢向空氣中擴(kuò)散并逐步干燥，典型代表是濕衣服的晾干。
[0004]強(qiáng)制蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單且干燥迅速，其缺點(diǎn)是能耗大；自然蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是:由于避免了氣化潛熱，所以干燥過程的能耗很低，其缺點(diǎn)是干燥緩慢且設(shè)備復(fù)雜。
[0005]可見，在低能耗和迅速干燥之間，存在著矛盾。
[0006]中國專利《螺旋流型熱風(fēng)干燥器》(申請?zhí)?2149402)公開了一種熱風(fēng)干燥+螺旋輸送的技術(shù)路線，但該專利使用螺旋葉片直接輸送待干燥物料，但具有一些操作上的缺點(diǎn):第一，干燥后的物料容易板結(jié)在螺旋葉片的表面，不易脫離；第二，厚實(shí)的待干燥物料不能被翻動，造成其內(nèi)部難以迅速干燥。
[0007]因此，本領(lǐng)域需要一種能低能耗且迅速高效的干燥裝置和干燥方法。
[0008]上述目標(biāo)通過本發(fā)明的裝置和方法實(shí)現(xiàn)。
[0009]發(fā)明概述
[0010]本發(fā)明的第一方面提供了一種使用載球來輔助干燥的含水固體物料干燥裝置，其包括以下構(gòu)件:
[0011]攪拌混合器7，其用于將含水固體物料與載球攪拌在一起，其上設(shè)有含水固體物料的進(jìn)料口 12 ；
[0012]螺旋輸送干燥器14,其包括封閉式外殼I和置于該外殼內(nèi)的螺旋輸送葉片2,該螺旋輸送葉片能在主軸3的帶動下旋轉(zhuǎn)，且該螺旋輸送葉片2與所述封閉式外殼I之間構(gòu)成螺旋通道17，該螺旋通道的兩端分別設(shè)有干空氣入口 5、濕空氣出口 6、含水固體物料入口15和干燥固體物料出口 16 ;所述含水固體物料入口 15與所述攪拌混合器7的出口相連；
[0013]載球11，其數(shù)目為多個，其在工作狀態(tài)下與所述含水固體物料混合并存在于所述攪拌混合器和/或所述螺旋氣流通道中。
[0014]本發(fā)明的第二方面涉及一種含水固體物料干燥方法，其包括以下步驟:[0015]在攪拌混合器中將含水固體物料與多個載球攪拌在一起，使得每一載球表面粘載有一部分該含水固體物料；然后，
[0016]將上述含水固體物料與載球的混合物送入螺旋輸送干燥器中，并在該螺旋輸送干燥器的封閉式外殼與其內(nèi)的螺旋輸送葉片之間的螺旋通道中螺旋運(yùn)動，同時，向該螺旋通道中通入空氣，該空氣以與含水固體物料逆流或并流的方式對該含水固體物料進(jìn)行風(fēng)干。
[0017]附圖簡述
[0018]圖1是本發(fā)明的使用載球來輔助干燥的含水固體物料干燥裝置的示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明中使用的載球的各種可能的形狀示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的干燥裝置作為免沖水廁所時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中各附圖標(biāo)記含義如下:
[0022]1、外殼；2、螺旋輸送葉片；3、主軸；4、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(電機(jī)及減速器)；5、干空氣入口 ；6、濕空氣出口 ；7、攪拌混合器；8、篩分設(shè)備；9、載球返回通道；10、干燥固體物料容器；
11、載球；12、進(jìn)料口 ；13、濕空氣后處理裝置；14、螺旋輸送干燥器；15、含水固體物料入口 ；16、干燥固體物料出口； 17、螺旋通道。
[0023]發(fā)明詳述
[0024]本發(fā)明第一方面涉及一種使用載球來輔助干燥的含水固體物料干燥裝置，下面結(jié)合附圖對其所包括的構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0025]本發(fā)明的裝置中，攪拌混合器7用于將含水固體物料與載球進(jìn)行混合，其上一般設(shè)有含水固體物料的進(jìn)料口 12。該攪拌混合器可以為帶有攪拌槳的攪拌混合器，則含水固體物料與載球進(jìn)行混合后從攪拌混合器底部的出口排出。該攪拌混合器也可以常規(guī)的螺旋輸送機(jī)，含水固體物料與載球在螺旋葉片的作用下一邊攪拌一邊被輸送，并從側(cè)面的出口排出。優(yōu)選地，該攪拌混合器為常規(guī)的螺旋輸送機(jī)。本發(fā)明中，所述含水固體物料可以是任何含水的固體物料，例如人畜糞便、污泥、廚余垃圾、等等。
[0026]本發(fā)明的裝置中，螺旋輸送干燥器以附圖標(biāo)記14來整體性地表示，其包括封閉式外殼I和置于該外殼內(nèi)的螺旋輸送葉片2，該螺旋輸送葉片能在主軸3的帶動下旋轉(zhuǎn)，且該螺旋輸送葉片2與所述封閉式外殼I之間構(gòu)成螺旋通道17，該螺旋通道的兩端分別設(shè)有干空氣入口 5、濕空氣出口 6、含水固體物料入口 15和干燥固體物料出口 16 ;所述含水固體物料入口 15與所述攪拌混合器7的出口相連。其中主軸3在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置例如電機(jī)和減速器的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，并帶動螺旋輸送葉片2旋轉(zhuǎn)。該螺旋輸送葉片的直徑與外殼的內(nèi)徑盡可能接近，以便減少葉片外緣與外殼內(nèi)壁之間的縫隙。這樣做的好處是使得固體物料不致于從上一葉片邊緣散落至下一葉片，防止固體物料返混，且能使得空氣在螺旋通道內(nèi)的流徑盡可能長，減少氣體短路，使空氣與固體物料之間的接觸盡可能充分。
[0027]本發(fā)明的裝置中，使用眾多載球來輔助干燥，該載球在工作狀態(tài)下與所述含水固體物料混合并存在于所述攪拌混合器和/或所述螺旋氣流通道中。所述載球的表面或者光滑，或者具有多個凹坑或多個突起，或者所述載球具有中空結(jié)構(gòu)。圖2中示出了幾種可能的載球的形狀，但載球還可以采用其他形狀。其中，圖2a為普通實(shí)心球；圖2b為球表面帶有眾多突起物的實(shí)心球；圖2c為球表面帶有眾多凹坑的實(shí)心球；圖2d為帶有眾多開口的空心球，其內(nèi)充滿允許氣流流過的多孔材料；圖2e為帶有眾多開口的空心球，其內(nèi)充滿能夠吸收保持水分的密實(shí)材料；圖2f為帶有眾多開口的空心球；圖2g為帶有眾多開口的外部空心球，其內(nèi)部具有若干個內(nèi)部實(shí)心球；圖2h為帶有眾多開口的外部空心球，其內(nèi)具有一個由密實(shí)材料制成的內(nèi)部實(shí)心球；其中圖2c至圖2h中左圖為立體視圖，右圖為截面視圖。所述載球優(yōu)選為球形，因?yàn)榍蛐蔚妮d球便于流動和輸送。但當(dāng)載球直徑較小時，此時稱其為“顆粒”也許更合適，其也可為其他形狀，例如不規(guī)則的形狀。對載球的具體形狀沒有特別的限制，只要其便于流動和輸送即可。載球的作用是與含水固體物料充分混合，并在其表面上粘載一部分含水固體物料，使得含水固體物料與空氣接觸的表面積大大增加。對載球的材質(zhì)也沒有特殊要求，其可以為塑料球、金屬球、陶瓷球、石球，等等，或其混合物。在優(yōu)選實(shí)施方案中，載球的材質(zhì)密度最好大于水的密度，這樣，當(dāng)含水固體物料過稀時，載球不致于因浮在稀物料上方而使其承載能力下降。載球可以為剛性球或?yàn)閺椥郧颉?br> [0028]在本發(fā)明的干燥裝置的優(yōu)選實(shí)施方案中，其還包括篩分設(shè)備8，該篩分設(shè)備8位于所述螺旋輸送干燥器14的干燥固體物料出口 16的下游，用于將載球與干燥后的干燥固體物料篩分分尚。優(yōu)選地，該篩分設(shè)備為振動篩。
[0029]在本發(fā)明的干燥裝置的優(yōu)選實(shí)施方案中，其還包括:載球返回管道9，該載球返回管道9的兩端分別連接至篩分設(shè)備8和攪拌混合器7，用于將篩分后的載球返回到所述攪拌混合器7中。
[0030]在本發(fā)明的干燥裝置的優(yōu)選實(shí)施方案中，其還包括干燥固體物料容器10，該干燥固體物料容器10用于存儲篩分后的干燥固體物料，并任選地通過高溫來殺滅干燥固體物料中的微生物。該聞溫可以設(shè)直為100 C以上，也可設(shè)定為120 C以上，以提聞微生物殺滅效率。該高溫可以用電加熱或者太陽能集熱管來維持，優(yōu)選用太陽能集熱管，因?yàn)檫@樣更節(jié)倉泛。
[0031]在本發(fā)明的干燥裝置中，其中所述干空氣入口 5、濕空氣出口 6、含水固體物料入口 15和干燥固體物料出口 16的布置方式使得所述空氣與所述固體物料在所述螺旋通道17內(nèi)的流動方向?yàn)槟媪骰虿⒘鳎瑑?yōu)選為逆流，因?yàn)槟媪鞲稍镄矢?。本發(fā)明中，干空氣和濕空氣是相對的概念，將未與本發(fā)明的含水固體物料接觸過的濕度相對低的空氣稱為干空氣，將與本發(fā)明的含水固體物料接觸過并且濕度有所增加的空氣稱為濕空氣。濕空氣也可以具有一系列的濕度，例如，與含水固體物料接觸時間越長，則濕空氣濕度越高。
[0032]在本發(fā)明的干燥裝置的優(yōu)選實(shí)施方案中，其還包括:設(shè)置在所述干空氣入口 5處或所述濕空氣出口 6處的風(fēng)扇(圖1中未示出)，用于向螺旋通道內(nèi)鼓風(fēng)或引風(fēng)。該風(fēng)扇可以以太陽能電池作為驅(qū)動力。在炎熱的夏季或熱帶亞熱帶地區(qū)，由于室外溫度很高，戶外空氣就是很好的干空氣來源。當(dāng)然，風(fēng)扇也可以用其他設(shè)備來代替，例如可以將上述干空氣入口與煙道氣管道連接，利用工業(yè)或民用煙道氣來做所述干空氣也是可行的選擇。
[0033]在本發(fā)明的干燥裝置的優(yōu)選實(shí)施方案中，其還包括分別設(shè)置在所述干空氣入口 5和所述濕空氣出口 6處的濕度計；和/或，其還包括設(shè)置在所述濕空氣出口 6處的濕空氣后處理裝置13，該濕空氣后處理裝置13選自紫外線消毒燈或脫臭過濾器。其中，設(shè)置濕度計的作用是便于監(jiān)測濕度，并可以據(jù)此調(diào)整干空氣的進(jìn)入量或者主軸的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到合意的物料干燥程度和干燥時間。其中濕空氣后處理裝置用于對濕空氣進(jìn)行必要的后處理，例如采用紫外線消毒燈對濕空氣進(jìn)行消毒，或采用脫臭過濾器對濕空氣進(jìn)行脫臭，以滿足環(huán)境排放的要求。
[0034]在本發(fā)明的干燥裝置的優(yōu)選實(shí)施方案中，所述螺旋輸送干燥器的外殼外面可包有保溫材料。
[0035]本發(fā)明的第二方面涉及一種含水固體物料干燥方法，該方法中所使用的裝置如上文所述。下面對該方法所包括的各步驟進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0036]首先，在攪拌混合器中將含水固體物料與多個載球攪拌在一起，使得每一載球表面粘載有一部分該含水固體物料。其中攪拌混合器、載球等設(shè)備如上文中所述；然后，
[0037]將上述含水固體物料與載球的混合物送入螺旋輸送干燥器中，并在該螺旋輸送干燥器的封閉式外殼與其內(nèi)的螺旋輸送葉片之間的螺旋通道中螺旋運(yùn)動，同時，向該螺旋通道中通入空氣，該空氣以與含水固體物料逆流或并流的方式對該含水固體物料進(jìn)行風(fēng)干。其中，在螺旋通道中，物料一部分被均勻分布在螺旋輸送葉片上，一部分粘載在眾多載球上，一部分粘載外殼的內(nèi)壁上，其與空氣的接觸面積將大大增加。從干空氣入口吹入的空氣，則沿著螺旋通道盤旋流動，吹過載球、外殼的內(nèi)壁及螺旋輸送葉片，帶走分布在其上的含水固體物料中的水分，同時干空氣的濕度逐漸增加并最終從濕空氣出口排出，這也實(shí)現(xiàn)了對干空氣的充分利用。以上兩點(diǎn)，極大地提高了風(fēng)干效率。此外，隨著物料逐步干燥，其與螺旋輸送葉片表面、內(nèi)壁以及載球表面的附著力逐漸降低，隨著后續(xù)的載球的碾壓摩擦，干燥固體物料與葉片表面，內(nèi)壁及載球表面逐漸分離，越接近物料出口，脫落的物料越多，形成載球與脫離的干燥物料混合物，并實(shí)現(xiàn)了螺旋輸送葉片、載球和外殼內(nèi)壁的自清潔。
[0038]在本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，該干燥方法還包括對離開螺旋輸送干燥器的載球和干燥后的固體物料進(jìn)行篩分的步驟。該篩分過程可以使用任何篩分設(shè)施來進(jìn)行，例如傳統(tǒng)的篩網(wǎng)。優(yōu)選振動篩，其可在電機(jī)驅(qū)動下有規(guī)律振動，尤其適宜工業(yè)上使用。并任選地將篩分后的干燥固體物料收集在干燥固體物料容器中并用高溫來殺滅其中的微生物。該高溫可以設(shè)置為100°c以上，也可設(shè)定為120°C以上，以提高微生物殺滅效率。該高溫可以用電加熱或者太陽能集熱管來維持，優(yōu)選用太陽能集熱管，因?yàn)檫@樣更節(jié)能。
[0039]在本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，該干燥方法還包括將篩分后的載球返回至所述攪拌混合器中；這可以實(shí)現(xiàn)載球的循環(huán)利用。
[0040]在本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，該干燥方法還包括用設(shè)置在所述干空氣入口5處或所述濕空氣出口 6處的風(fēng)扇用于向螺旋通道內(nèi)鼓風(fēng)或引風(fēng)，由此來提供干空氣?；蛘撸部梢詫⒐I(yè)和民用煙道氣用作所述干空氣，因煙道氣溫度更高，其干燥效果更佳，且可以截留煙道氣中的顆粒物，對煙道氣也能起到一定的凈化效果。
[0041]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0042]1、使用了螺旋輸送干燥器與載球的組合，含水固體物料與空氣的接觸面積大大增力口，且干空氣得到了最充分的利用，故干燥效率高。
[0043]2、本發(fā)明尤其適合粘稠型含水固體物料的干燥。粘稠物料因其水分含量低、可輸送和可翻動性差、與空氣接觸面積小、易于與器壁粘附并在干燥過程中板結(jié)成塊的特點(diǎn)，其干燥一直是個難題，本發(fā)明用載球作為粘稠物料的輸送載體，并在輸送過程中將其攤開在螺旋輸送葉片、外殼內(nèi)壁和載球本身上，解決了其輸送和翻動問題，也有效地增大了其與空氣的表面積，提高了其干燥效率。干燥后粘在葉片、外殼內(nèi)壁和載球上的干燥物料，在載球的碾磨和摩擦下，也很容易脫落并以粉末形式隨載球輸送，解決了粘稠物料在器壁上板結(jié)成塊的問題，并使得本發(fā)明的裝置具有自清潔能力。
[0044]3、能夠同時實(shí)現(xiàn)低能耗與迅速干燥，這也是傳統(tǒng)干燥設(shè)備和干燥方法難以兼得的。本發(fā)明中，只需要用很少量的電能來推動主軸旋轉(zhuǎn)，并在優(yōu)選實(shí)施方案中驅(qū)動風(fēng)扇或驅(qū)動振動篩，即可提供自然風(fēng)干效果，避免了強(qiáng)制蒸發(fā)造成的高能耗。而且，上述電能也可以通過室外的太陽能電池板來提供，這進(jìn)一步減少了對電網(wǎng)供電的依賴。
[0045]4、當(dāng)本發(fā)明的干燥裝置用作廁所時，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的免沖水，或者大大節(jié)省沖水量。因?yàn)橛休d球?qū)⑵鸬經(jīng)_水的作用，將糞便帶走，并進(jìn)行后續(xù)的干燥。免沖水這一點(diǎn)使得本發(fā)明的干燥裝置可在沒有供水管線的地區(qū)或者缺水地區(qū)例如偏遠(yuǎn)農(nóng)村或牧區(qū)獨(dú)立使用，這將極大地改善農(nóng)村地區(qū)的衛(wèi)生條件。如果再使用太陽能電池板作為供電來源的話，則本發(fā)明的裝置作為廁所時，可以完全脫落對于供水管線和供電電網(wǎng)的依賴而獨(dú)立運(yùn)行。此外，干燥后的糞便，經(jīng)過高溫殺滅微生物后，可以實(shí)現(xiàn)100%消毒，能作為有機(jī)肥料來使用。
【具體實(shí)施方式】
[0046]實(shí)施例
[0047]實(shí)施例1.新型免沖水廁所
[0048]本發(fā)明的初衷是達(dá)到比爾及梅琳達(dá)蓋茨基金會“創(chuàng)造下一代衛(wèi)生設(shè)施”及“重新發(fā)明馬桶計劃”的要求，設(shè)計一種能夠“能脫離供水管線運(yùn)行，確實(shí)殺滅病原體；資源可回收利用；價格低廉易推廣”的“下一代廁所”。該實(shí)施例中的新型廁所參見圖3。其中的附圖標(biāo)記與圖1中的附圖標(biāo)記含義一致。在該實(shí)施例中，含水固體物料為糞便，進(jìn)料口為坐便器或蹲便器。其中糞便是指大便和/或小便。所述糞便不僅限于人的糞便，也可以是動物糞便，例如來自禽畜養(yǎng)殖場的動物糞便。
[0049]該新型廁所工作流程是:
[0050]I) 一組載球11與糞便/尿液混合物在攪拌器7 (其為螺旋輸送機(jī))中進(jìn)行攪拌混合，使得每個載球都攜帶少量糞便/尿液，然后被送入螺旋輸送干燥器14 ；
[0051]2)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置4驅(qū)動主軸3旋轉(zhuǎn)并帶動螺旋輸送葉片2旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致載球及攜帶的糞便在螺旋葉片2上滾動或者滑動并沿著軸向上升，同時將其攜帶的一部分粘稠糞便涂覆在葉片螺旋2上及外殼I的內(nèi)壁上；
[0052]3)干空氣從入口 5進(jìn)入，沿著螺旋通道17盤旋流動，吹過載球及外殼內(nèi)壁及螺旋輸送葉片，帶走糞便和尿液中的水分，干空氣的濕度逐漸增加并最終從濕空氣出口 6排出，并進(jìn)入紫外線消毒段(該段未示出)，經(jīng)過消毒的濕空氣最終排放在大氣中；
[0053]4)隨著糞便逐步干燥，其與螺旋輸送葉片表面、外殼內(nèi)壁以及載球表面的附著力逐漸降低，在后續(xù)來球的碾壓摩擦作用下，干燥糞便與葉片表面，內(nèi)壁及球表面逐漸分離，越接近物料出口，脫落的糞便越多，最后形成球與脫離的干燥糞便混合物；
[0054]5)載球與干燥糞便的混合物進(jìn)入篩分設(shè)備8，干凈的載球沿載球返回通道9返回到攪拌混合器7，再次加入循環(huán)；而干燥糞便粉末通過篩網(wǎng)漏入承接容器10，進(jìn)一步，加熱并保溫一端時間，以確實(shí)殺滅病原體、細(xì)菌和寄生蟲卵等微生物，此時干燥的糞便成為良好的有機(jī)肥料。
[0055]實(shí)施例2.廚余垃圾處理裝置
[0056]廚房剩余垃圾是生活垃圾中難以處理的一部分，其有機(jī)物含量高，滋生細(xì)菌，產(chǎn)生異味，混雜在其他可回收利用的廢棄物中，增加了后續(xù)分選和處理的難度。[0057]利用本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例1，并將其中的進(jìn)料口 12連接到一個粉碎機(jī)，將廚余垃圾-剩飯剩菜等經(jīng)粉碎后作為待干燥的含水固體物料與載球進(jìn)行混合，其余處理步驟與實(shí)施例I相同，則可以將廚余垃圾干燥后轉(zhuǎn)換為經(jīng)過消毒的有機(jī)肥料。
[0058]實(shí)施例3.其余含水固體物料的處理
[0059]顯然，待干燥的含水固體物料不僅限于糞便和廚余垃圾，其還可以為養(yǎng)殖場禽畜廢棄物、污水處理池的淤泥、湖泊污泥、食品發(fā)酵行業(yè)的廢渣、中藥材提取有效成分后的廢渣，等等，均可利用本發(fā)明的裝置和方法進(jìn)行處理。
[0060]實(shí)施例4.蒸餾水制備
[0061]當(dāng)待干燥的含水固體物料相對干凈(即基本不含致病性微生物)且水含量很高時，可以在濕空氣出口處增設(shè)一個水蒸氣冷凝器，將濕空氣中的水蒸氣冷凝成蒸餾水，供人們使用。如果將海水或鹽湖水看作是一種特殊的含水固體物料的話，則本發(fā)明的裝置也可以算作是一種低能耗的海水淡化裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種使用載球來輔助干燥的含水固體物料干燥裝置，其包括以下構(gòu)件: 攪拌混合器(7)，其用于將含水固體物料與載球攪拌在一起，其上設(shè)有含水固體物料的進(jìn)料口(12)； 螺旋輸送干燥器(14)，其包括封閉式外殼(I)和置于該外殼內(nèi)的螺旋輸送葉片(2)，該螺旋輸送葉片能在主軸(3)的帶動下旋轉(zhuǎn)，且該螺旋輸送葉片(2)與所述封閉式外殼(I)之間構(gòu)成螺旋通道(17)，該螺旋通道的兩端分別設(shè)有干空氣入口(5)、濕空氣出口(6)、含水固體物料入口(15)和干燥固體物料出口(16);所述含水固體物料入口(15)與所述攪拌混合器(7)的出口相連； 載球(11 )，其數(shù)目為多個，其在工作狀態(tài)下與所述含水固體物料混合并存在于所述攪拌混合器和/或所述螺旋氣流通道中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥裝置，其還包括篩分設(shè)備(8)，該篩分設(shè)備(8)位于所述螺旋輸送干燥器(14)的干燥固體物料出口(16)的下游，用于將載球與干燥后的干燥固體物料篩分分離；且還任選地包括載球返回管道(9)，該載球返回管道(9)的兩端分別連接至篩分設(shè)備(8)和攪拌混合器(7)，用于將篩分后的載球返回到所述攪拌混合器(7)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥裝置，其還包括設(shè)置在所述干空氣入口(5)處或所述濕空氣出口(6)處的風(fēng)扇，用于向螺旋通道內(nèi)鼓風(fēng)或引風(fēng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的干燥裝置，其還包括干燥固體物料容器(10)，該干燥固體物料容器(10)用于存儲篩分后的干燥固體物料，并任選地通過高溫來殺滅干燥固體物料中的微生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥裝置，其中所述干空氣入口(5)、濕空氣出口(6)、含水固體物料入口(15)和干燥固體物料出口(16)的布置方式使得所述空氣與所述固體物料在所述螺旋通道(17)內(nèi)的流動方向?yàn)槟媪骰虿⒘鳌?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥裝置，其還包括分別設(shè)置在所述干空氣入口(5)和所述濕空氣出口(6)處的濕度計；和/或，其還包括設(shè)置在所述濕空氣出口(6)處的濕空氣后處理裝置(13)，該濕空氣后處理裝置(13)選自紫外線消毒燈或脫臭過濾器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥裝置，其中所述載球的表面或者光滑或者具有多個凹坑或多個突起，或者所述載球具有中空結(jié)構(gòu)，或者所述載球具有中空結(jié)構(gòu)且內(nèi)部填充有多孔材料或能吸收保持水分的密實(shí)材料或更小的球體，或以上各種情況的組合。
8.一種含水固體物料干燥方法，其包括以下步驟: 在攪拌混合器中將含水固體物料與多個載球攪拌在一起，使得每一載球表面粘載有一部分該含水固體物料；然后， 將上述含水固體物料與載球的混合物送入螺旋輸送干燥器中，并在該螺旋輸送干燥器的封閉式外殼與其內(nèi)的螺旋輸送葉片之間的螺旋通道中螺旋運(yùn)動，同時，向該螺旋通道中通入空氣，該空氣以與含水固體物料逆流或并流的方式對該含水固體物料進(jìn)行風(fēng)干。
9.權(quán)利要求8的干燥方法，其還包括對離開螺旋輸送干燥器的載球和干燥后的固體物料進(jìn)行篩分的步驟；并任選地將篩分后的載球返回至所述攪拌混合器中；并任選地將篩分后的干燥固體物料收集在干燥固體物料容器中并用高溫來殺滅其中的微生物。
10.權(quán)利要求8的干燥方法，其還包括對離開螺旋輸送干燥器的濕空氣進(jìn)行消毒和/或脫臭的步驟。
【文檔編號】F26B15/26GK103743215SQ201410023077
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】寧靜, 王磊, 蘇徐, 約翰·約瑟夫·凱廷三世, 陳 峰, 何增濤 申請人:北京旭日清風(fēng)科技有限公司