本發(fā)明涉及一種電阻干燥箱,尤其涉及一種實驗室用通過超聲波振動輔助電阻干燥粉體和塊體物料的干燥箱。
背景技術(shù):
電阻干燥箱采用電阻絲加熱,由于設(shè)備簡單、操作方便、成本低廉,廣泛應(yīng)用于實驗過程中粉體和塊體物料的干燥,但是電阻干燥箱存在干燥慢、干燥不均勻、對干燥的粉體和塊體物料的形貌和性質(zhì)有損傷等缺陷。超聲波作為一種能量形式,在傳播時產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機械效應(yīng)及熱效應(yīng)可以強化物質(zhì)的傳熱傳質(zhì)過程,加速物料內(nèi)液體的遷移過程,已廣泛應(yīng)用于清洗、分散、乳化等領(lǐng)域。超聲波在干燥中通過高速振動強化傳熱傳質(zhì),具有加快干燥速度和降低物料中殘留液體的作用,可以縮短物料的干燥時間,且能減少粉體物料的團聚,保證了干燥粉體和塊體物料的性質(zhì)。
目前雖然已有超聲波干燥設(shè)備,例如申請公布號為CN 104941830 A的發(fā)明專利申請公開了一種超聲波振動加熱干燥裝置,但其主要用于平板顯示器的涂布基板的加熱干燥,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,不適合用于實驗室少量的粉體和塊體物料的干燥;授權(quán)公告號為CN 101586905 B的發(fā)明專利公開了一種超聲波熱風(fēng)聯(lián)合干燥裝置,其適用于大批量的食品及藥品干燥,不適用于實驗室少量的粉體和塊體物料的干燥。本發(fā)明具有與已公布的超聲波加熱設(shè)備或輔助加熱設(shè)備不同的結(jié)構(gòu),并適用于實驗室中粉體和塊體物料的干燥。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有實驗室用電阻干燥箱存在干燥慢、干燥不均勻、對干燥的粉體和塊體物料的形貌和性質(zhì)有損傷等缺陷,設(shè)計了一種實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱,通過超聲波振動改善粉體和塊狀物料的電阻干燥。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱,包括箱體、電阻加熱絲、物料托盤、變幅桿、超聲波換能器和超聲波信號發(fā)生器,其特征在于:電阻加熱絲位于箱體內(nèi)部周圍的一面或多面;變幅桿的一端與物料托盤的底部或側(cè)面相連,位于箱體內(nèi)部;變幅桿通過小孔穿過箱體,小孔位于箱體的底部或側(cè)面,變幅桿的另一端與位于箱體外的超聲波換能器連接。
所述的實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱,其特征在于:物料托盤、變幅桿的材質(zhì)為不銹鋼,物料托盤與變幅桿的一端焊接在一起,變幅桿的另一端與超聲波換能器焊接在一起。
所述的實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱,其特征在于:干燥箱的工作溫度范圍為室溫~300℃,干燥氛圍包括自然電阻干燥、鼓風(fēng)電阻干燥、真空電阻干燥或保護氣氛電阻干燥。
所述的實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱,其特征在于:超聲波振動的功率和加載時間通過超聲波信號發(fā)生器控制,超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波振動通過一體化的變幅桿和物料托盤傳遞給物料托盤內(nèi)的待干燥粉體或塊體物料,使粉體或塊體物料在干燥過程中處于超聲振動狀態(tài),物料內(nèi)的液體加速擴散、快速揮發(fā)得以干燥。
本發(fā)明具有如下的有益效果:
(1)超聲波使物料高速振動,提高干燥過程中的傳熱和傳質(zhì)效率,縮短干燥時間。
(2)超聲波振動使物料內(nèi)的液體分布均勻,使干燥過程中物料各部分的溫度均勻,抑制物料的干燥不勻。
(3)粉體物料在干燥過程中處于超聲振動狀態(tài),避免了粉體在干燥過程中由于液體揮發(fā)造成的團聚,使干燥后的粉體物料呈現(xiàn)較好的分散狀態(tài)。
(4)本設(shè)備特別適用于在干燥過程中不需要移動的實驗室少量粉體或塊體物料的干燥。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中標(biāo)號:1-箱體;2-電阻加熱絲;3-物料托盤;4-變幅桿;5-小孔;6-超聲波換能器;7-超聲波信號發(fā)生器;8-待干燥物料。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱,下面通過附圖說明和具體實施實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
如圖1實驗室用超聲波輔助電阻干燥箱的結(jié)構(gòu)示意圖,本發(fā)明提供的實驗室用超聲波輔助自然電阻干燥箱,其電阻加熱絲2位于干燥箱箱體內(nèi)的兩側(cè),位于箱體內(nèi)的不銹鋼變幅桿4的上端與不銹鋼物料托盤焊接在一起,不銹鋼變幅桿4穿過箱體1底部的小孔5,其下端位于箱體外,下端與超聲波換能器6焊接在一起,超聲波換能器6通過電線連接到超聲波信號發(fā)生器7上。干燥前,將待干燥的物料(陶瓷粉料)8平鋪放入物料托盤3內(nèi)。打開干燥箱的電阻絲加熱開關(guān),設(shè)置干燥溫度為105℃,在干燥箱內(nèi)的溫度達(dá)到105℃時,打開超聲波發(fā)生器7的工作開關(guān),使超聲波振動以每10分鐘工作5分鐘的間斷加載方式加載超聲波工作1小時,使陶瓷粉料完全干燥。