一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統及干燥方法
【專利摘要】本發明涉及一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統及干燥方法，通過太陽能集熱板吸收太陽熱量加熱空氣，加熱后的空氣在干燥系統的筒體內流經海藻后流出筒體。整個干燥系統的主筒體由輪圈和齒圈相配合進行慢速回轉，海藻物料在筒體內隨著主筒體的旋轉進行加熱干燥,干燥達到要求后由推料裝置排出收集。該干燥方法相較于常規的干燥形式不僅滿足海藻利用過程中的干燥要求，而且效率更高，更加節能。
【專利說明】一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統及干燥方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于海藻生物質資源利用【技術領域】，涉及大型海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，具體涉及一種以太陽能為干燥熱源產生的熱風，繼而通過回轉干燥室對海藻進行干燥的系統，干燥后的海藻可以用于各類后續利用，屬于一種可再生清潔能源利用干燥方式。

【背景技術】
[0002]海洋生物資源開發的潛力巨大，其中海藻植物約有一萬多種，尤其我國有廣闊的海疆，海島沿岸14200多公里，生長著三四千種海藻，包括紅藻、褐藻及綠藻等種群，部分海藻產量居世界首位；而人們對海藻的利用也逐漸發展，廣泛用以制作食品、化妝品以及新能源等行業，而這些利用的前提基礎是海藻必須經過干燥，同時干燥后的海藻也便于儲存與運輸及切割加工；不同的行業利用時需要海藻的含水率不同，因而需要干燥的條件也不盡相同，因此必須選擇一種方便調節的干燥方式，同時目前干燥設備的原理與形式各異，有流化床干燥機，閃蒸干燥機，噴霧干燥機，氣流干燥機等等，一般都利用外熱源提供加熱熱源，根據物料的不同特性(流動性、形狀、含水率等)通過不同的換熱方式對物料進行加熱，但常規的干燥設備都屬于高能耗，需要消耗外界熱量；而海藻屬于高水分物料，即使在海上采集于海灘曝曬后含水率仍然達到20%以上，而實際這還遠達不到可以利用的標準；因此采用常規熱干燥時是需要相當大的能耗，不符合節能的要求，也不利于整個利用海藻的成本規劃，對于海藻大范圍利用也存在短板。同時常規采用的熱風烘干對于處理巨大物料量時經常出現，局部干燥不充分的缺點。


【發明內容】

[0003]本發明的目的就是為了克服以上的缺點而提出一種可成功實現利用太陽能加熱冷空氣，通過空氣的流動換熱干燥烘干海藻，干燥時筒體通過回轉也能夠有效提高系統能量利用率，提高烘干效率與效果，實現有效、快速、節能地干燥海藻。
[0004]發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，該系統包括太陽能空氣集熱器、熱管、出料口、筒體、托輪、傳動齒輪組、電動機、風機、熱空氣進口，滾圈，齒圈，進料口，排氣管，推料裝置。
[0005]以上部件通過以下方式連接:風機安裝在太陽能集熱器上，風機出風口連通太陽能集熱器內盤管，冷空氣進入盤管內加熱；集熱器內盤管出口通過熱管連接干燥器筒體中部的熱空氣進口，齒圈與滾圈固定在筒體上，電動機通過傳動齒輪組帶動齒圈旋轉轉動筒體，滾圈與托輪配合輔助穩定筒體的轉動，進料口和排氣管安裝在筒體遠端上部，出料口安裝在筒體近端下部。
[0006]所述筒體的遠端設有推料裝置，推料裝置能夠自由活動推動物料在筒體內軸向運動。
[0007]所述的太陽能回轉干燥系統中風速能夠通過調節風機功率進行調節，使進入作為干燥室的筒體的熱風溫度達到需要值，筒體的轉速根據需要在3-8r/min內進行調整。
[0008]所述推料裝置是根據物料需要設定間隙推料時間或者手動控制推動物料在筒體內軸向運動并出料。
[0009]所述干燥筒體中軸的軸線與水平線傾斜度為4.5度。
[0010]本發明系統工作過程為:將在海上采集的海藻暴曬1-2天，而后直接由進料口進入太陽能回轉干燥系統中筒體內，通過推料裝置使得藻樣充滿筒體；風機將冷空氣打入太陽能集熱器中的盤管內，系統利用集熱板吸收的太陽能，對集熱器盤管內的空氣進行加熱，同時根據物料含水狀況進行調節進風風速；熱風通入筒體對海藻加熱，海藻樣品之間是松散的，空氣流過時和海藻發生對流換熱；整個裝置為回轉式，齒圈包圍固定在筒體上，電機輸出端連接齒輪組帶動齒圈轉動，從而轉動筒體；同時另一端為一大軸承作為滾圈包圍固定筒體與托輪配合可以滾動，進而實現了筒體的穩定回轉轉動；回轉轉速根據物料狀態調整范圍為3-8r/min，這種回轉類似于攪拌，可以加強擾動加快干燥的進程，也使得干燥更加充分，并且裝置有一定的傾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制傾斜的角度，設置傾斜度為4.5度；當干燥一定時間后，利用推料裝置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完畢后再給入新的物料用于干燥，這種干燥器裝置可以實現把含水率為20%以上的海藻干燥至10%以內，干燥完畢的海藻可以用于能源利用、食品以及化妝品等領域。
[0011]與現有技術比較，本發明具有以下優點:
(I)通過太陽能集熱器與回轉干燥裝置的有機結合，通過風速、風溫與干燥筒體轉速的調整，實現了海藻類生物質更加高效干燥，具有高的經濟、環境效益。
[0012](2)不需要對海藻進行前期過多復雜的預處理，暴曬后直接進入干燥系統，處理過程方便簡單、易行。
[0013](3)利用了太陽能作為干燥熱源，節約資源與成本，屬于無能耗、綠色、無污染干燥方式。
[0014](4)干燥器主體為回轉結構，通過回轉擾動了物料加強了干燥傳熱效果，提高了干燥效率與效果，減少了干燥成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]
圖1為本發明的結構示意圖。
[0016]圖中I為太陽能空氣集熱器，2為熱管，3為出料口，4為筒體，5為托輪，6為電動機，7為傳動齒輪組，8為風機，9為熱空氣進口，10為滾圈，11為齒圈，12為進料口，13為排氣管，14為推料裝置。

【具體實施方式】
[0017]結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0018]一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，其結構如圖1所示，該系統包括太陽能空氣集熱器、熱管、出料口、筒體、托輪、傳動齒輪組、電動機、風機、熱空氣進口，滾圈，齒圈，進料口，排氣管，推料裝置。
[0019]各部件連接方式:風機安裝在太陽能集熱器上，風機出風口連通太陽能集熱器內盤管，冷空氣進入盤管內加熱；集熱器內盤管出口通過熱管連接干燥器筒體中部的熱空氣進口，齒圈與滾圈固定在筒體上，電動機通過傳動齒輪組帶動齒圈旋轉轉動筒體，滾圈與托輪配合輔助穩定筒體的轉動，筒體遠端的推料裝置能夠自由活動推動物料在筒體內軸向運動，進料口和排氣管安裝在筒體遠端上部，出料口安裝在筒體近端下部。
[0020]本發明系統工作過程為:將在海上采集的海藻暴曬1-2天，而后直接由進料口進入太陽能回轉干燥系統中筒體內，通過推料裝置使得藻樣充滿筒體，風機將冷空氣打入太陽能集熱器中的盤管內，系統利用集熱板吸收的太陽能，對集熱器盤管內的空氣進行加熱，同時也可以根據物料含水狀況進行調節進風風速，熱風通入筒體對海藻加熱，海藻樣品之間是松散的，空氣流過時和海藻發生對流換熱；整個裝置為回轉式，齒圈包圍固定在筒體上，電機輸出端連接傳動齒輪組帶動齒圈轉動，從而轉動筒體；同時另一端為一大軸承作為滾圈包圍固定筒體與托輪配合滾動，進而實現了筒體的穩定回轉轉動；回轉轉速根據物料狀態調整范圍為3-8r/min，這種回轉類似于攪拌，可以加強擾動加快干燥的進程，也使得干燥更加充分，并且裝置有一定的傾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制傾斜的角度，設置傾斜度為4.5度；當干燥一定時間后，利用推料裝置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完畢后再給入新的物料用于干燥。
[0021]這種干燥器裝置可以實現把含水率為20%以上的海藻干燥至10%以內，干燥完畢的海藻可以用于能源利用、食品以及化妝品等領域。
【權利要求】
1.一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，該系統包括太陽能空氣集熱器、熱管、出料口、筒體、托輪、傳動齒輪組、電動機、風機、熱空氣進口，滾圈，齒圈，進料口和排氣管；風機安裝在太陽能集熱器上，風機出風口連通太陽能集熱器內盤管，冷空氣進入盤管內加熱；集熱器內盤管出口通過熱管連接干燥器筒體中部的熱空氣進口，齒圈與滾圈固定在筒體上，電動機通過傳動齒輪組帶動齒圈旋轉轉動筒體，滾圈與托輪配合輔助穩定筒體的轉動，進料口和排氣管安裝在筒體遠端上部，出料口安裝在筒體近端下部。
2.如權利要求1所述的一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，其特征在于:所述筒體的遠端設有推料裝置，推料裝置能夠自由活動推動物料在筒體內軸向運動。
3.如權利要求1所述的一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，其特征在于:所述的太陽能回轉干燥系統中風速能夠通過調節風機功率進行調節，使進入作為干燥室的筒體的熱風溫度達到需要值，筒體的轉速根據需要在3-8r/min內進行調整。
4.如權利要求2所述的一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，其特征在于:所述推料裝置是根據物料需要設定間隙推料時間或者手動控制推動物料在筒體內軸向運動并出料。
5.如權利要求1所述的一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統，其特征在于:所述筒體中軸的軸線與水平線傾斜度為4.5度。
6.如權利要求1所述的一種海藻生物質的太陽能回轉干燥系統的干燥方法，其特征在于:將在海上采集的海藻暴曬1-2天，而后直接由進料口進入太陽能回轉干燥系統中筒體內，通過推料裝置使得藻樣充滿筒體；風機將冷空氣打入太陽能集熱器中的盤管內，系統利用集熱板吸收的太陽能，對集熱器盤管內的空氣進行加熱，同時根據物料含水狀況進行調節進風風速；熱風通入筒體對海藻加熱，海藻樣品之間是松散的，空氣流過時和海藻發生對流換熱；整個裝置為回轉式，齒圈包圍固定在筒體上，電機輸出端連接齒輪組帶動齒圈轉動，從而轉動筒體；同時另一端為一大軸承作為滾圈包圍固定筒體與托輪配合滾動，進而實現了筒體的穩定回轉轉動；回轉轉速根據物料狀態調整范圍為3-8r/min，這種回轉類似于攪拌，能夠加強擾動加快干燥的進程，也使得干燥更加充分，并且裝置有一定的傾斜，方便物料的添加和下料，但是要控制傾斜的角度，設置傾斜度為4.5度；當干燥一定時間后，利用推料裝置把干燥后海藻由出料口送出收集，待出料完畢后再給入新的物料用于干燥；能夠實現把含水率為20%以上的海藻干燥至10%以內，干燥完畢的海藻可以用于能源利用、食品以及化妝品等領域。
【文檔編號】F24J2/32GK104482746SQ201410631572
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】王爽, 胡亞敏, 王謙, 何志霞, 吉恒松, 楊戈爾, 林驍馳 申請人:江蘇大學