本發(fā)明涉及物料干燥，尤其涉及適用于化工、塑料、制藥及食品行業(yè)中粉體或顆粒物料的低溫快速均勻干燥的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備及方法。

背景技術：

1、現有箱式真空微波加熱干燥設備，連續(xù)帶式真空微波設備，在粉體和固體顆粒物料的低溫快速干燥應用中，多數為物料的靜態(tài)干燥方式，也有吊蘭式的立體旋轉干燥方式，但也是物料整體旋轉，內部不翻動。在物料較低含水率的后期，由于微波加熱過快，來不及散熱的問題，物料的表層、中心層，底層溫度差會在幾度甚至幾十度的溫差，物料因內部過熱、焦化、分解、熔融等問題，造成不可彌補的經濟損失。為改善以上問題，原有設備只有通過延長烘干時間或降低烘干溫度來解決，大大降低了烘干效率。因此，亟需一種能夠實現物料三維均勻混合、快速低溫干燥且保護物料特性的設備及方法。

技術實現思路

1、針對上述問題，我司研發(fā)了一種通過雙軸無重力攪拌結合真空微波低溫干燥的設備及方法，實現物料快速均勻干燥，避免高溫損傷，提高效率與產品質量。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，包括：

3、臥式筒體，內置雙軸絞龍系統(tǒng)，所述雙軸蛟龍系統(tǒng)的旋轉軸設置螺旋分布的多個槳葉，所述槳葉與所在相位的水平面呈角度布置，所述雙軸絞龍系統(tǒng)相對反向旋轉，驅動物料進行徑向、環(huán)向及軸向三維復合運動；

4、真空系統(tǒng)，包含真空泵，所述真空泵通過管路及自動閥連通所述臥式筒體的內部的真空干燥室，用于對臥式筒體的真空干燥室抽真空，并控制物料進出；

5、微波加熱模塊，所述臥式筒體設置均勻分布的饋入口，所述微波加熱模塊通過所述饋入口連通所述真空干燥室，均勻加熱物料；

6、水氣捕集系統(tǒng)，包括低溫制冷機，所述低溫制冷機通過輸入管道連接冷凝盤管和捕水器，所述捕水器通過管路連通所述臥式筒體，用于冷凝并移除蒸發(fā)水分；

7、plc控制系統(tǒng)，所述plc控制系統(tǒng)至少電連通所述雙軸蛟龍系統(tǒng)、所述真空泵、所述微波加熱模塊和所述水氣捕集系統(tǒng)，用于調控真空度、溫度、攪拌速度及低溫制冷機的低溫補水作業(yè)。

8、優(yōu)選的，所述旋轉軸上螺旋設置所述槳葉，所述槳葉包括槳桿，所述槳桿的一端連接所述旋轉軸，另一端連接偏轉葉片，所述偏轉葉片相對于各自相位的水平面呈角度設置，所述角度為15°-45°，以使物料形成流動層并產生瞬間失重。

9、優(yōu)選的，所述偏轉葉片分別設置為順沿所述旋轉軸的周向的一個或多個旋轉葉片陣列組，每一組的所述旋轉葉片陣列組包括至少兩組的主作用偏轉葉片群，所述主作用偏轉葉片群包括至少一對相反方向傾斜的所述偏轉葉片，相反方向傾斜的所述偏轉葉片之間設置相位角度。

10、優(yōu)選的，相鄰每一組的所述主作用偏轉葉片群之間過渡的所述偏轉葉片設置連續(xù)同向螺旋形傾斜。

11、優(yōu)選的，所述真空系統(tǒng)包括與所述臥式筒體連通的自動吸料結構，所述自動吸料結構包括：

12、真空進料管路，通過所述自動閥與所述臥式筒體連接；

13、plc控制模塊，配置為分階段控制所述真空泵的啟停及所述自動閥的開關，實現真空度梯度調節(jié)；

14、物料填充量傳感器，實時監(jiān)測所述臥式筒體內物料體積，當填充量達到1/2-2/3時觸發(fā)關閉自動閥。

15、優(yōu)選的，所述臥式筒體連接密封出料結構，所述密封出料結構包括：

16、密封卸料裝置，通過錐型管與臥式筒體底部連接；

17、電磁屏蔽密封門，由減速機驅動絲桿實現直線伸縮，電磁屏蔽密封門表面覆蓋唇形硅膠密封件及電磁屏蔽網，確保卸料時真空密封與電磁波屏蔽；

18、正壓氣體輸入所屬臥式筒體的真空干燥室，通入≥0.3mpa干燥氣體，用于強制排出殘余物料。

19、本發(fā)明還提供一種雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥方法，包括以下步驟：

20、真空進料：關閉密封卸料裝置及自動閥，啟動真空泵抽真空至設定負壓，吸入物料至臥式筒體容積的1/2-2/3；

21、攪拌加熱：啟動雙軸絞龍系統(tǒng)進行三維攪拌，開啟微波加熱模塊均勻加熱至預設溫度；

22、水氣捕集：當物料溫度超過真空沸點時，啟動低溫制冷機冷凝水氣；

23、破真空卸料：停止加熱及真空泵，通入干燥氣體破真空至正壓，開啟密封卸料裝置排出物料；

24、余料清理：通入高壓氣體清除殘余物料。

25、優(yōu)選的，破真空壓力為5-15kpa，保溫時間≥5分鐘。

26、優(yōu)選的，真空進料步驟中：抽真空至負壓范圍為-0.08mpa至-0.1mpa，抽速為10-15l/s；

27、物料吸入過程分兩階段：第一階段快速填充至臥式筒體容積的1/2，第二階段緩速填充至2/3，避免物料堆積不均勻。

28、優(yōu)選的，破真空卸料步驟中：破真空時通入的干燥氣體為氮氣或除濕空氣，露點溫度≤-40℃；

29、卸料過程中，槳葉的攪拌葉片保持5-10rpm低速旋轉，防止物料堵塞錐型管；

30、余料清理步驟中：高壓氣體脈沖頻率為2-5次/秒，單次脈沖時長0.5-1秒，徹底清除臥式筒體內壁及槳葉殘留物料。

31、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:

32、1.雙軸反向旋轉槳葉通過角度和反向對流設計，驅動物料在徑向、環(huán)向及軸向形成復合循環(huán)運動，配合真空環(huán)境下的“瞬間失重”效應，使物料混合均勻度提升。減少物料內外溫差，避免局部過熱導致的焦化、熔融或成分分解問題，

33、2.微波穿透性加熱結合真空低壓環(huán)境，降低水分沸點，物料內外同步受熱，水分蒸發(fā)速率較傳統(tǒng)熱風干燥有所提高。同時，真空環(huán)境減少熱對流損失，降低綜合能耗，縮短干燥周期縮短，保護熱敏性成分，降低營養(yǎng)流失率；

34、3.減少綜合能耗減少，縮短干燥周期。

技術特征：

1.一種雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，其特征在于，所述旋轉軸上螺旋設置所述槳葉，所述槳葉包括槳桿，所述槳桿的一端連接所述旋轉軸，另一端連接偏轉葉片，所述偏轉葉片相對于各自相位的水平面呈角度設置，所述角度為15°-45°，以使物料形成流動層并產生瞬間失重。

3.根據權利要求2所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，其特征在于，所述偏轉葉片分別設置為順沿所述旋轉軸的周向的一個或多個旋轉葉片陣列組，每一組的所述旋轉葉片陣列組包括至少兩組的主作用偏轉葉片群，所述主作用偏轉葉片群包括至少一對相反方向傾斜的所述偏轉葉片，相反方向傾斜的所述偏轉葉片之間設置相位角度。

4.根據權利要求3所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，其特征在于，相鄰每一組的所述主作用偏轉葉片群之間過渡的所述偏轉葉片設置連續(xù)同向螺旋形傾斜。

5.根據權利要求1所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，其特征在于，所述真空系統(tǒng)包括與所述臥式筒體連通的自動吸料結構，所述自動吸料結構包括：

6.根據權利要求1所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，其特征在于，所述臥式筒體連接密封出料結構，所述密封出料結構包括：

7.一種雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥方法，基于權利要求1至6任一項所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據權利要求7所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥方法，其特征在于，破真空壓力為5-15kpa，保溫時間≥5分鐘。

9.根據權利要求7所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥方法，其特征在于，

10.根據權利要求7所述的雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥方法，其特征在于，

技術總結
本發(fā)明公開了一種雙軸無重力均勻攪拌的真空微波低溫干燥設備幾干燥方法，包括：臥式筒體，內置雙軸絞龍系統(tǒng)及槳葉，雙軸絞龍系統(tǒng)反向旋轉，槳葉呈角度布置，驅動物料進行徑向、環(huán)向及軸向三維復合運動；真空系統(tǒng)，包含真空泵、管路及自動閥，用于對臥式筒體抽真空，并控制物料進出；微波加熱模塊，均勻加熱物料；水氣捕集系統(tǒng)，含低溫制冷機、冷凝盤管及捕水器，用于冷凝并移除蒸發(fā)水分；PLC控制系統(tǒng)，調控真空度、溫度及攪拌速度。本發(fā)明雙軸反向旋轉槳葉通過角度和反向對流設計，驅動物料在徑向、環(huán)向及軸向形成復合循環(huán)運動，配合真空環(huán)境下的“瞬間失重”效應，使物料混合均勻度提升減少物料內外溫差，避免局部過熱的問題。

技術研發(fā)人員：鐘波,郭艷
受保護的技術使用者：上海鑭泰微波設備制造有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15