專利名稱：材料的干燥和/或處理的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適于在材料的干燥和/或處理中使用的方法和設備。
背景技術：
GB 2281383描述了適于在主要由過熱蒸汽組成的氣氛中對潮濕材料進行連續(xù)干 燥中使用的設備。該設備包括腔室，入口管和出口管從該腔室延伸出，待干燥的材料經過入 口管進入腔室以及一旦干燥經過出口管離開腔室。上述管向下延伸，因此在使用過程中在 管中形成溫度和密度微差層并且有效地起到密封作用，防止外部空氣或其它氣體進入腔室 以及防止過熱蒸汽或其它氣體從腔室溢出。由材料夾帶的氣體進入或離開腔室可能會導致 發(fā)生一些氣體的進入腔室或從腔室溢出，但是通常僅在低水平下。PCT/GB02/01497描述了在類似設備中對材料的高溫處理?？梢岳斫庠谏鲜雠渲弥?可在基本沒有氧的環(huán)境中進行干燥和/或處理。在上述兩種情況下，已知在待干燥或處理的材料處于其內的腔室中提供旋轉式氣 缸。除非氣缸為百葉窗形式，否則作為氣缸和其內容物形成的對氣流限制的結果，腔室內大 氣的泵循環(huán)通常將導致形成朝向氣缸一端的相對高壓區(qū)域以及朝向氣缸另一端的相對低 壓區(qū)域。如果在高壓端的壓力變得過高，那么就會存在腔室內的氣體從鄰近高壓端的管吹 出，以及外部空氣會通過另一管進入腔室，使得微差層起不到密封效果。顯然這是不希望 的，因為它將允許把自由氧引入到腔室內，上述可能會導致其中的材料分解或燃燒。使用百葉窗式氣缸雖然會減少關于密封的問題，但是會需要降低系統的操作溫度 以避免剛要離開氣缸的材料過熱。取代使用相對低重量的高溫氣體，使用大量的低溫氣體 導致對風扇或吹風機的需求增加以及增加電機的運行成本。希望在基本沒有自由氧的氣氛中或其中自由氧的量可受控到維持低水平或所需 水平下的氣氛中進行干燥和/或處理。本發(fā)明的目的在于提供由此可實現上述目的的方法 和設備。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一方面，提供一種干燥和/或處理材料的方法，其包括使用風扇裝 置來使得一定比例的處理氣體通過文丘里管裝置沿路線進入腔室的高壓區(qū)域以便降低進 入腔室高壓區(qū)域的管口處的壓力。通過使得處理氣體以該方式沿路線行進，可避免施用足夠的高壓來使得氣體經過 管從腔室吹出，同時將處理氣體經過腔室的速率維持在所需的水平以便允許進行有效的干 燥和/或處理。本發(fā)明還涉及一種干燥和/或處理設備，其具有腔室、風扇裝置，風扇裝置用于使 得一定比例的處理氣體通過文丘里管裝置沿路線進入腔室的高壓區(qū)域以便降低進入腔室 高壓區(qū)域的管口處的壓力。處理氣體優(yōu)選沿著包括加熱器裝置的循環(huán)路徑行進，加熱器裝置配置成引導少量可能有的自由氧進入處理氣體。加熱器裝置可以是間接式加熱器。可選的，可使用直接式 加熱器或燃燒器。直接式加熱器或燃燒器優(yōu)選是比例燃燒器，由此供應到燃燒器的氧氣量 受控以便確保引導少量可能有的自由氧進入處理氣體。優(yōu)選提供氧氣傳感器以便監(jiān)測位于至少部分腔室內的氧氣水平。優(yōu)選利用氧氣傳 感器的輸出來控制將水例如通過霧化器引導到腔室內。在上述配置中，如果感測到不可接受的高自由氧水平，可引入水以便有助于在處 理氣體中快速形成一定量的過熱蒸汽，降低處理氣體的自由氧含量。本發(fā)明還涉及一種干燥和/或處理設備，該設備包括包含，在使用中，處理氣體的 腔室、用于加熱處理氣體同時引導少量可能有的自由氧進入處理氣體的加熱器裝置、氧氣 傳感器、以及水輸送裝置，水輸送裝置可操作以便在所感測到的自由氧水平超過預定閾值 時將一定量的水引入到處理氣體中。該設備可以是批處理設備或連續(xù)處理設備。可以理解可以提供上述的文丘里管裝置。


將通過實例的方式參考附圖對本發(fā)明進行進一步的描述，其中圖1是示出根據本發(fā)明一個實施例的設備的示意圖；以及圖2至圖4示出一些替換實施例。
具體實施例方式首先參照圖1，示出一種干燥和/或處理設備，該設備包括干燥和/或處理腔室 10，氣缸12支撐在其內以便通過合適的軸承(未示出)使其旋轉，并且配置成由相關聯的 電機(未示出)驅動。腔室10容納循環(huán)風扇14，循環(huán)風扇14配置成沿著氣缸12吸引處理 氣體，并且沿著循環(huán)路徑16供應氣體，加熱器裝置18位于循環(huán)路徑16內。風扇14可以采 取各種形式。腔室10包括向下延伸的入口管20以及類似的出口管22，待干燥或處理的材料通 過入口管20進入腔室10，已經干燥或處理的材料可通過出口管22離開腔室10。提供傳送 帶裝置M以便攜帶材料通過入口管20到達氣缸12的內部。可提供類似的傳送帶裝置以 便將材料從腔室10傳送出去。但是，在該實施例中，已經干燥和/或處理的材料僅在重力 作用下通過出口管22從腔室10下落。腔室10設有通風口 26，其在與管20、22的部分對齊的垂直高度處排氣，結果在使 用中將趨于在管20、22中形成溫度和密度微差層觀，在使用中上述微差層觀起到有效密封 作用，防止或限制氣體進入腔室10或從腔室10離開，同時允許以相對簡單的方式引入材料 或使得材料離開。通過上述配置，在使用中，最接近入口管20的腔室10的端部壓力將通常高于最接 近出口管22的端部壓力，并且因此存在氣體可能會通過入口管20從腔室10吹出以及氣體 可能會通過出口管22進入腔室10，使得微差層28起不到密封效果。根據本發(fā)明，為了避免或降低上述操作的危險，一定比例的循環(huán)氣體經由風扇裝 置30供應到文丘里管裝置32，文丘里管裝置32靠近入口管20定位，也就是鄰近腔室10的高壓端。風扇裝置30可采取各種形式。例如，其可包括葉片式風扇、吹風機、壓縮機或類似 裝置。文丘里管裝置可采取各種形式，并且在該實施例中其包括圍繞傳送帶裝置M的端部 部分的環(huán)形流動通道34，由此材料被傳送到氣缸12。由風扇裝置30通過文丘里管裝置32 以高速傳輸氣體共同用于在入口管20處或接近入口管20處形成降低的壓力，與在腔室10 那部分內的高壓抗衡，并且降低氣體通過入口管20從腔室10吹出的危險?？梢岳斫饬鲃?通道34和傳送帶裝置M的端部部分的形狀不是嚴格的。例如，如果使得其本身便于待傳 送材料的形狀和尺寸，它們可以是矩形斷面?？梢匀绱说姆绞娇刂骑L扇裝置30的操作以便在腔室10的高壓部分處獲得所需水 平的“吸引”。例如，可提供熱電偶以便允許感測入口管溫度。如果所感測到的溫度上升，暗 示熱氣向下吹到入口管20，那么可增加風扇裝置30的操作以便增加“吸引”水平。代替改 變風扇裝置30的操作速度，可提供折流板或其它可動限流器，以便允許上述控制。如果管 溫度降低，那么風扇裝置30可減慢。代替使用管溫度來調節(jié)風扇裝置的操作，可以使用壓 力傳感器或可使用對沿著管的氣流敏感的氣流傳感器。類似地，如果需要，可提供傳感器以 便感測出口管處的溫度和/或壓力水平，以及在控制風扇裝置30或者循環(huán)扇14的操作中 使用的傳感器的輸出，以便避免外部空氣通過出口管進入。氣缸12優(yōu)選是內部導程形式以便有助于均勻的干燥和/或處理。如果需要，其可 以是百葉窗形式，以便減少沿著腔室10的壓力差。但是可以理解不需要總是這種情況。此 外，取決于待處理材料的性質，可優(yōu)選不使用氣缸，對于材料而言僅通過合適的傳送帶配置 傳送通過腔室10。加熱器18可采取各種形式，但是在該實施例中，其設置成導致引導少量可能有的 自由氧進入循環(huán)處理氣體的類型，結果在使用中處理氣體基本是惰性的。例如，加熱器18 可以是非直接式類型?？蛇x的，可使用直接式加熱器或燃燒器，在該情況下，供應到加熱器 或燃燒器的空氣或氧氣優(yōu)選與供應到其的燃料匹配，結果燃料的有效燃燒不會導致引入明 顯量的自由氧。通過使用這種加熱器以便確保引入少量自由氧或不引入自由氧，可以理解 可在氧降低的環(huán)境中進行干燥和/或處理。氧氣傳感器36位于腔室10內以便監(jiān)測處理氣體中的自由氧量。示出傳感器36位 于循環(huán)路徑內，但是這不是必需的，并且其可位于任意其它地方。監(jiān)測傳感器36的輸出，并 且如果所感測到的自由氧水平高于預定水平，一定量的水經由霧化器38噴射到腔室10內 以便將一定量的過熱蒸汽快速引入到處理氣體內，減少組成處理氣體的自由氧比例。可以 理解這種配置允許以閉環(huán)方式控制處理氣體的自由氧含量。這是有利的，因為引入過少的 水可剩余足夠使得被干燥或處理的材料分解的自由氧。引入過多的水導致不必要的冷卻， 降低設備效率。雖然在此結合連續(xù)的干燥和/或處理設備進行了描述，但是可以理解在批處理配 置中也可使用加熱器、傳感器和水噴射配置，例如，其中腔室由一個或多個門密封，并且本 發(fā)明擴展到上述配置。此外，可使用文丘里管裝置來降低容納機械密封門的管處的壓力，降 低在使用中密封必須經受的壓力。在圖1的配置中，配置文丘里管裝置32，這樣由風扇裝置30導引的一定比例的處 理氣體以相對高的速度流過環(huán)繞傳送帶裝置M末端部分的環(huán)形流動路徑34。圖2示出一 替換形式，其中材料通過漸細流動通道34周圍的環(huán)形路徑2 傳送，以便由風扇裝置30供應氣體。在該情況下，路徑2 采取儲料器的形式，由傳送帶裝置M將待干燥或處理的材 料供應到儲料器。該配置尤其適于與微粒或顆粒形式的材料一起使用，但是利用該設備也 可對其它材料進行干燥或處理。圖2配置與圖1配置的另一區(qū)別在于在圖2中，氣缸12不是位于腔室10內，而是 通過密封件40密封到其上面，這允許氣缸12旋轉。在該配置中，氣缸12不是百葉窗形式， 因為這樣的百葉窗會允許處理氣體溢出。圖3示出另一變形，在該情況下，省略氣缸12，并且例如在合適的傳送帶上使得待 干燥和/或處理的材料經過腔室10。圖4示出將本發(fā)明應用于批處理，其中腔室10包括設有門21的管20。在使用中門 21通過機械密封件(未示出)在關閉位置密封。該配置的文丘里管裝置32用于降低管20 處的壓力、降低通過密封件的壓差以便降低密封需求或允許繼續(xù)使用部分磨損的密封件。可以理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以對在此描述的配置進行各種變型。
權利要求
1.一種干燥和/或處理材料的方法，其包括使用風扇裝置將一定比例的處理氣體沿路 線通過文丘里管裝置進入腔室的高壓區(qū)域，以便降低在進入腔室高壓區(qū)域中的管口處的壓 力。
2.一種干燥和/或處理材料的設備，其具有腔室、風扇裝置，風扇裝置適于使得一定比 例的處理氣體通過文丘里管裝置沿路線進入腔室的高壓區(qū)域，以便降低在進入腔室高壓區(qū) 域中的管口處的壓力。
3.根據權利要求2所述的設備，其中處理氣體沿包括加熱器裝置的循環(huán)路徑行進，加 熱器裝置配置成引導少量可能有的自由氧進入處理氣體。
4.根據權利要求3所述的設備，其中加熱器裝置是間接式加熱器。
5.根據權利要求3所述的設備，其中加熱器裝置是直接式加熱器或燃燒器。
6.根據權利要求5所述的設備，其中直接式加熱器或燃燒器是比例燃燒器，由此供應 到燃燒器的氧氣量受控以便確保引導少量可能有的自由氧進入處理氣體。
7.根據權利要求2至6中任一所述的設備，其中提供氧氣傳感器以便監(jiān)測位于至少部 分腔室內的氧氣水平。
8.根據權利要求7所述的設備，其中利用氧氣傳感器的輸出來控制將水引導到腔室內。
9.根據權利要求8所述的設備，進一步包括通過其將水引入的霧化器。
10.一種干燥和/或處理設備，該設備包括在使用中包含處理氣體的腔室、用于加熱處 理氣體同時引導少量可能有的自由氧進入處理氣體的加熱器裝置、氧氣傳感器以及水輸送 裝置，水輸送裝置可操作以便在所感測到的自由氧水平超過預定閾值時將一定量的水引入 處理氣體中。
11.根據權利要求2至10中任一所述的設備，該設備為批處理設備。
12.根據權利要求2至10中任一所述的設備，該設備為連續(xù)處理設備。
全文摘要
公開了一種干燥和/或處理材料的設備，其具有腔室(10)、風扇裝置(14、30)，風扇裝置適于使得一定比例的處理氣體通過文丘里管裝置(32)沿路線進入腔室(10)的高壓區(qū)域，以便降低在進入腔室(10)高壓區(qū)域中的管口處的壓力。在一個實施例中，提供加熱器裝置(18)以便加熱處理氣體同時引導少量可能有的自由氧進入處理氣體，還提供氧氣傳感器(36)和水輸送裝置(38)，水輸送裝置可操作以便在所感測到的自由氧水平超過預定閾值時將一定量的水引入到處理氣體中。
文檔編號F26B21/00GK102132120SQ200980132659
公開日2011年7月20日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權日2008年11月13日
發(fā)明者G·伯德, T·J·斯圖賓, T·P·鄧恩 申請人:塞拉米克干燥系統有限公司