本发明属于干燥装置技术领域，具体涉及一种粉状物料干燥系统及其使用方法。
背景技术：
粉状物料干燥装置多被应用于工业(如：各种矿粉、金属粉状物烘干等)领域，目前通用的粉状干燥工艺采用自然晾晒和窑炉加热烘干两种方式。
采用自然晾晒工艺存在的主要缺点是：1、烘干品质低，受制太阳辐射(低)温度制约，干燥后的粉状物料含水率较高(1％以上)，不适用对含水率要求较高(约0.1％)的粉状物料干燥；2、部分物料(如：浮选矿粉)在自然晾晒过程中挥发异味，排至大气造成环境污染；3、占用场地大；4、干燥效率低，工艺受制太阳辐射时间及强度影响，干燥时间长、效率低。
窑炉加热烘干工艺利用一次能源(如：天然气、煤气)燃烧产生的高温对粉状物料进行烘干，该工艺的主要缺点是：1、能源消耗大、费用高，一般吨耗能源成本约50-60元；2、环境污染重，表现在两方面：一是一次能源燃烧产生硫化物、氮氧化物等，排至大气产生环境污染；二是部分物料(如：浮选矿粉)在加热烘干过程中挥发异味，排至大气造成环境污染；3、影响粉状物料品质，一次能源燃烧产生的温度较高，易氧化部分粉状物料(如：铁粉)，影响物料品质。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种粉状物料干燥系统及其使用方法，该系统可有效解决现有的干燥装置存在的烘干品质低、烘干热量浪费以及易造成环境污染的问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种粉状物料干燥系统，包括螺旋干燥装置、冷凝器、水源热泵和真空泵，螺旋干燥装置、冷凝器和真空泵之间依次通过管道连通，冷凝器用于对水蒸气的热量进行回收；水源热泵与螺旋干燥装置相连通，用于为螺旋干燥装置提供热源，水源热泵还与冷凝器相连通，用于回收冷凝器收集的热量。
上述方案中，通过螺旋干燥装置对湿粉物料进行干燥，干燥过程中，螺旋干燥装置内部处于负压状态，干燥后产生的湿热蒸汽在真空泵的作用下流进冷凝器内，空气中的水分在冷凝器的作用下冷凝成水排出，不凝性气体通过真空泵排入大气，通过冷凝器进行冷凝，可有效降低干燥过程中产生的异味，减少对环境造成的污染。冷凝气对高温湿热蒸汽进行冷凝后，与湿热蒸汽进行热交换后，使得冷凝器内的水体温度升高，升高温度的水体返回水源热泵内，经过加热后便可用于输入螺旋干燥装置；
水源热泵为螺旋干燥装置提供热量，加速湿粉的干燥，水源热泵提供的热水水温一般为55℃左右，热水进入螺旋干燥装置内与湿粉进行热交换后，水温降低，低温的水体继续返回水源热泵内，通过上述装置，可节约能耗，实现能量的回收利用，降低干燥过程中能量的损耗，且降低直接干燥蒸发过程中产生异味的问题。
进一步地，螺旋干燥装置包括壳体、螺旋滑板和竖管，螺旋滑板和竖管均设置于壳体内部，竖管设置于螺旋滑板中部，壳体上部设置有蒸汽出口和进料口，壳体下部设置有出料口。
上述方案中，螺旋滑板与竖管一体成型，螺旋滑板外边缘设置有挡板，避免湿粉在下滑过程中与螺旋滑板脱离；竖管与壳体焊接固定，壳体内的温度较高，实现将湿粉物料的干燥，使用时，将湿粉物料从壳体上部的进料口加入，湿粉落在螺旋滑板上，在重力的作用下沿着螺旋滑板下滑，下滑过程中湿粉内的水分逐渐蒸发，干燥后的干粉通过出料口排出。设置有螺旋滑板，可提高湿粉在壳体内的停留时间，提高干燥效率，减小壳体的体积，减小占地面积。
进一步地，螺旋滑板中部设置有液体通道，螺旋滑板上部与竖管相连通，竖管底部设置有温水出口，螺旋滑板底部设置有热水入口。
上述方案中，热水通过螺旋滑板底部的热水入口进入螺旋滑板中部的液体通道内，并逐渐向上流动，最终沿着竖管流出，该设计可提高螺旋滑板的温度，由于湿粉物料与螺旋滑板接触，便可提高湿粉物料中水分的蒸发效率。
进一步地，螺旋滑板上表面设置有若干导流板，导流板分别设置于螺旋滑板两侧。
上述方案中，导流板与螺旋滑板上表面一体成型，设置有导流板，可改变湿粉物料在螺旋滑板上的滑行路径，增加在螺旋滑板上停留时间，进而提高干燥的效果。
进一步地，壳体中部设置有保温层。
上述方案中，壳体上设置有保温层，保温层的材质为泡沫板，设置有保温层，可降低温度的散失，减少能源的消耗。
进一步地，进料口和出料口处分别设置有进料装置，进料装置包括依次连通的气囊阀、料仓和气动v型球阀，气囊阀和气动v型球阀均与外界控制系统电性连接。
上述方案中，进料口和出料口处均设置有进料装置，进料装置可保持壳体内部为密封状态，使得壳体内部在真空泵的作用下形成负压，利于湿热蒸汽流出；
进料装置包括气囊阀、料仓和气动v型球阀，三者依次连通，并均与外界的控制系统电性连接，通过控制系统控制气囊阀和气动v型球阀开关，进料时时，先控制气囊阀开启，湿粉物料进入料仓内进行缓存，然后控制气囊阀关闭，控制气动v型球阀开启，使得料仓内的湿粉物料在重力作用下流进壳体内，观后关闭气动v型球阀，重复上述操作；出料时，气囊阀和气动v型球阀的工作流程与进料时相同，通过上述装置和操作，可保证可体内为密封状态，减少气味空气的流出，提高干燥效果。
进一步地，料仓包括圆筒部和锥形部，锥形部设置于圆筒部下方。
上述方案中，锥形部与圆筒部一体成型，在料仓底部设置成锥形，可提高物料的流出效果，避免料仓底部残留。
进一步地，还包括换热器，换热器与水源热泵相连通。
上述方案中，换热器用于吸收空气或者水体中的热量，提高该装置系统的使用效果。
上述粉状物料干燥系统的使用方法，包括以下步骤：
(1)水源热泵产生的热水从螺旋干燥装置的热水入口进入螺旋滑板中部的液体通道内，并沿着液体通道流进竖管内，并从竖管底部的温水出口流出，并通过热水泵加压后返回水源热泵；
(2)粉状湿料依次通过螺旋干燥装置进料口处的气囊阀、料仓和气动v型球阀进入壳体内，落在螺旋滑板上，粉状湿料沿着螺旋滑板下滑，直至从出料口滑出；
(3)壳体内部在真空泵的作用下保持负压状态，其内部产生的湿热气体在真空泵的作用下通过蒸汽出口流入冷凝器内，蒸汽经过冷凝后的蒸汽形成水体通过排液口排出，不凝性气体通过真空泵排出；
(4)水源热泵产生的冷水进入冷凝器内，对进入冷凝器内的湿热蒸汽进行冷凝后通过冷水泵加压后返回水源热泵。
本发明所产生的有益效果为：
该系统中设置有水源热泵、冷凝器和换热器，使得冷热源得到充分的利用，具有节约能源的优势，且螺旋干燥装置为密封的结构，干燥过程中不产生污染物，减少异味对环境和人员的影响，具有优异的环保性能。本发明中的装置在较低的温度下进行烘干，烘干过程中不会影响粉状物料的品质，提高烘干的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为螺旋干燥装置的结构示意图；
图3为螺旋滑板的放大结构示意图；
附图标记：1、螺旋干燥装置；2、冷凝器；3、水源热泵；4、真空泵；5、壳体；6、螺旋滑板；7、竖管；8、蒸汽出口；9、温水出口；10、热水入口；11、导流板；12、气囊阀；13、料仓；14、气动v型球阀；15、换热器；16、热水泵；17、冷水泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明的一个实施例中，如图1-3所示，提供了一种粉状物料干燥系统，包括螺旋干燥装置1、冷凝器2、水源热泵3和真空泵4，螺旋干燥装置1、冷凝器2和真空泵4之间依次通过管道连通，冷凝器2用于对水蒸气的热量进行回收；水源热泵3与螺旋干燥装置1相连通，用于为螺旋干燥装置1提供热源，水源热泵3还与冷凝器2相连通，用于回收冷凝器2收集的热量。优化地，壳体5中部设置有保温层。
优化地，螺旋干燥装置1包括壳体5、螺旋滑板6和竖管7，螺旋滑板6和竖管7均设置于壳体5内部，竖管7设置于螺旋滑板6中部，壳体5上部设置有蒸汽出口8和进料口，壳体下部设置有出料口。优化地，进料口和出料口处分别设置有进料装置，进料装置包括依次连通的气囊阀12、料仓13和气动v型球阀14，优化地，料仓13包括圆筒部和锥形部，锥形部设置于圆筒部下方。气囊阀12和气动v型球阀14均与外界控制系统电性连接。优化地，螺旋滑板6中部设置有液体通道7，螺旋滑板6上部与竖管7相连通，竖管7底部设置有温水出口9，螺旋滑板6底部设置有热水入口10。优化地，螺旋滑板6上表面设置有若干导流板11，导流板11分别设置于螺旋滑板6两侧。优化地，还包括换热器15，换热器15与水源热泵3相连通。
上述的粉状物料干燥系统的使用方法，包括以下步骤：
(1)水源热泵3产生的热水(55℃)经热水出口流出，经螺旋干燥装置1的热水入口10进入螺旋滑板6中部的液体通道内，并沿着液体通道流进竖管7内，对螺旋滑板6进行加热，经过热交换后的温水(50℃)从竖管7底部的温水出口9流出，并通过热水泵16加压后返回水源热泵3的热水进口；
(2)外界控制器控制气囊阀12开启，粉状湿料依次通过螺旋干燥装置1进料口处的气囊阀12进入料仓13内进行缓冲，然后控制气囊阀12关闭，控制气动v型球阀14开启，料仓13内的湿粉物料进入壳体5内，落在螺旋滑板6上，粉状湿料沿着螺旋滑板6下滑过程中，被螺旋滑板6加热，湿粉物料中的水分蒸发，最终的干粉从出料口滑出，此时，控制器控制出料口的气囊阀6开启，干粉物料进入料仓13内，然后控制气囊阀12关闭，控制气动v型球阀14开启，实现干粉物料的排出，设置气囊阀12和气动v型球阀14，可实现螺旋干燥装置1内的负压密封状态，促进湿粉物料内水分的蒸发；
(3)壳体5内部在真空泵4的作用下保持负压状态，其内部产生的湿热气体在真空泵4的作用下通过蒸汽出口8流入冷凝器2内，蒸汽经过冷凝后的蒸汽形成水体通过排液口排出，不凝性气体通过泵4排出；
(4)水源热泵3产生的冷水(10℃)经冷水出口进入冷凝器2内，对进入冷凝器2内的湿热蒸汽进行冷凝后的冷水(15℃)通过冷水泵17加压后通过冷水进口返回水源热泵3；
(5)水源热泵3内的冷水经冷水出口进入换热器15进行换热后，继续通过冷水进口回流进水源热泵3内。
1.一种粉状物料干燥系统，其特征在于，包括螺旋干燥装置(1)、冷凝器(2)、水源热泵(3)和真空泵(4)，所述螺旋干燥装置(1)、冷凝器(2)和真空泵(4)之间依次通过管道连通，所述冷凝器(2)用于对水蒸气的热量进行回收；所述水源热泵(3)与所述螺旋干燥装置(1)相连通，用于为所述螺旋干燥装置(1)提供热源，所述水源热泵(3)还与所述冷凝器(2)相连通，用于回收所述冷凝器(2)收集的热量。
2.根据权利要求1所述的粉状物料干燥系统，其特征在于，所述螺旋干燥装置(1)包括壳体(5)、螺旋滑板(6)和竖管(7)，所述螺旋滑板(6)和竖管(7)均设置于所述壳体(5)内部，所述竖管(7)设置于所述螺旋滑板(6)中部，所述壳体(5)上部设置有蒸汽出口(8)和进料口，所述壳体下部设置有出料口。
3.根据权利要求2所述的粉状物料干燥系统，其特征在于，所述螺旋滑板(6)中部设置有液体通道(7)，所述螺旋滑板(6)上部与所述竖管(7)相连通，所述竖管(7)底部设置有温水出口(9)，所述螺旋滑板(6)底部设置有热水入口(10)。
4.根据权利要求2或3所述的粉状物料干燥系统，其特征在于，所述螺旋滑板(6)上表面设置有若干导流板(11)，所述导流板(11)分别设置于所述螺旋滑板(6)两侧。
5.根据权利要求2所述的粉状物料干燥系统，其特征在于，所述壳体(5)中部设置有保温层。
6.根据权利要求2所述的粉状物料干燥系统，其特征在于，所述进料口和出料口处分别设置有进料装置，所述进料装置包括依次连通的气囊阀(12)、料仓(13)和气动v型球阀(14)，所述气囊阀(12)和气动v型球阀(14)均与外界控制系统电性连接。
7.根据权利要求6所述的粉状物料干燥系统，其特征在于，所述料仓(13)包括圆筒部和锥形部，所述锥形部设置于所述圆筒部下方。
8.根据权利要求1所述的粉状物料干燥系统，其特征在于，还包括换热器(15)，所述换热器(15)与所述水源热泵(3)相连通。
9.根据权利要求1-8任一项所述的粉状物料干燥系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)水源热泵(3)产生的热水从螺旋干燥装置(1)的热水入口(10)进入螺旋滑板(6)中部的液体通道内，并沿着液体通道流进竖管(7)内，并从竖管(7)底部的温水出口(9)流出，并通过热水泵(16)加压后返回水源热泵(3)；
(2)粉状湿料依次通过螺旋干燥装置(1)进料口处的气囊阀(12)、料仓(13)和气动v型球阀(14)进入壳体(5)内，落在螺旋滑板(6)上，粉状湿料沿着螺旋滑板(6)下滑，直至从出料口滑出；
(3)壳体(5)内部在真空泵(4)的作用下保持真空状态，其内部产生的湿热气体在真空泵(4)的作用下通过蒸汽出口(8)流入冷凝器(2)内，蒸汽经过冷凝后的蒸汽形成水体通过排液口排出，不凝性气体通过真空泵(4)排出；
(4)水源热泵(3)产生的冷水进入冷凝器(2)内，对进入冷凝器(2)内的湿热蒸汽进行冷凝后通过冷水泵(17)加压后返回水源热泵(3)；
(5)水源热泵(3)内的冷水进入换热器(15)进行换热后，继续回流进水源热泵(3)内。
技术总结