CN104833190B - 一种连续真空低温微波干燥装置 - Google Patents

一种连续真空低温微波干燥装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连续真空低温微波干燥装置，包括微波干燥炉(1)、进料机构、出料机构、传输机构和真空机构；所述进料机构包括伸出炉体的进料阀(2)，所述出料机构包括出料阀(15)和设置在炉体下方的挤出机(16)，所述传输机构包括炉腔中由前至后依次设置的快速给料带(5)、牵扯轮(9)和慢速带(10)，所述真空机构包括真空管(7)，真空管(7)上设有真空管接口(8)，通过真空管接口(8)连接真空泵。本发明采用真空干燥与微波干燥相结合的方式，干燥效率高，含水量小于0.5％；物料在不高于70℃温度下蒸干水分，避免了在干燥过程中过热变性；物料通过挤出机连续挤出，干燥速率快。

Description

一种连续真空低温微波干燥装置
技术领域
本发明属于干燥装置技术领域，具体涉及一种连续真空低温微波干燥装置。
背景技术
干法共混制备橡胶是目前工业生产中最常用的方法，通常都是在烟片胶中加入补强剂、防老剂、硫化剂、促进剂等配合剂，经干法混炼加工而成。混炼这一过程既消耗能源又污染环境，在混炼过程中烟片胶“吃粉”困难，粉体飞扬，对环境产生污染，还严重危害操作人员的身体健康。烟片胶是由乳胶烟熏、烘干而来，此高温干燥过程在一定程度上破坏了乳胶内部分子结构，从而影响其最终物理性能。另外，由于干法混炼工艺的局限性，防老剂和补强剂在橡胶基体中的分散不可能很均匀，局部会产生严重的团聚现象，达不到理想的抗老化和补强效果，同时还会牺牲天然橡胶等橡胶本身宝贵的特性。
液相法制备橡胶是直接在液态橡胶中加入补强剂、防老剂、硫化剂、促进剂等配合剂，使配合剂均匀分散在橡胶中，最大限度保留了原胶内各种有益成分和结构，并且能够使得各种配料以最小颗粒充分混合。此法干燥后的混合胶料经硫化后的回弹率、扯断强度、抗撕裂、永久变形、伸长率等综合物理性能指标都得到较大提升。液相法制备橡胶需要对胶浆进行干燥。要达到较高的干燥效率，就要相应的提高干燥温度，而温度的升高会影响橡胶的物理性能。
现有技术普遍采用热风干燥、真空干燥、微波干燥等方式干燥胶浆。其中，真空干燥是一种将物料置于负压条件下，并适当通过加热达到负压状态下的沸点或者通过降温使得物料凝固后通过熔点来干燥物料的干燥方式。物料内水分在负压状态下溶点沸点都随着真空度的提高而降低，同时辅以真空泵间隙抽湿降低水汽含量，使得物料内水等溶液获得足够的动能脱离物料表面。微波干燥是利用频率为915-2450MHz的微波能量使物料本身发热升温、蒸发水分进行干燥的方式。微波干燥不同于传统干燥方式，其热传导方向与水分扩散方向相同，与传统干燥方式相比，具有干燥速率大、生产效率高、节能等优点。用真空微波干燥方法可以进行高效、低温干燥。但是，现有的真空微波干燥装置大多采用静态或者间歇式的作业方式，无法做到连续排料时装置内仍保持真空密封。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续真空低温微波干燥装置，可实现连续均匀给料、低温真空干燥、连续出料，干燥效率高，并且能避免干燥过程中物料过热变性。
为实现上述目的，本发明的一种连续真空低温微波干燥装置，包括支架，支架之间连接微波干燥炉，所述微波干燥炉包括具有炉腔的密闭炉体和位于炉体两端的前后门，所述炉腔顶部均布有若干个微波发生器，炉腔顶部进料口和出料口分别设有微波抑制器，其特征是，还包括位于炉体中部的中门、与炉体连通的进出料机构、炉体内设置的传输机构和设置在炉体外部的真空机构；
所述进料机构包括伸出炉体的进料阀，所述进料阀一端连接加料装置；
所述出料机构包括出料阀和设置在炉体下方的挤出机，所述出料阀采用密封单向阀，所述挤出机一端连接电机，另一端连接出料阀；
所述传输机构包括由前至后贯穿腔体的快速给料带、牵扯轮和慢速带，所述快速给料带由安装在进料口一侧的主动轴、安装在腔体中前侧的被动轴和输送带组成，所述慢速带由安装在出料口一侧的被动轴、安装在腔体中后侧的主动轴和输送带组成，所述牵扯轮固定在炉腔顶部，位于中门的后方；
所述真空机构包括真空管，所述真空管设置在炉体中部并伸出炉体，真空管上设有真空管接口，通过真空管接口连接真空泵。
进一步，所述进料机构和传输机构之间设置有布浆器，所述布浆器设置在快速给料带上方，通过管路与进料阀相连。
进一步，所述前门、中门和后门均采用可开启式，均包括门板，所述门板一侧通过门铰链连接到炉体上，所述门板另一侧设置有锁块和把手，所述的炉体上与门板对应位置设置有门框，所述门框上开设有环形的空气密封凹槽。
进一步，所述挤出机采用螺杆式或齿轮式。
进一步，所述出料阀为弹性体材料制品。
进一步，所述微波干燥炉是卧式方炉。
干燥时，调节进料阀，依次开启快速给料带和进料阀，经混合的胶浆进入布浆器，所述布浆器把胶浆均匀分布在所述快速给料带上。关好后门、中门、前门，逐步打开微波发生器，开启真空泵。所述真空泵与真空管接口连接，通过真空管将微波干燥炉内的空气抽离。均布在快速给料带上面的胶浆运行到快速给料带尾部时已变成半干状态的胶皮。关闭真空泵，卸荷后打开中门，将半干胶皮塞入牵扯轮中，关闭中门，重启真空泵，由牵扯轮将半干胶皮从快速给料带上剥离下来喂入慢速带，继续干燥。当慢速带上面的半干胶皮运行至慢速带尾部时，关闭真空泵，卸荷后打开后门，将干燥好的胶料纳入挤出机进料口，启动挤出机，关闭后门，开启真空泵，通过观察孔调整运行参数。上述工作完成后，装置即处于连续自动运行状态，在真空状态下将胶料连续挤出。
本发明采用真空干燥与微波干燥相结合的方式，炉腔动态密封，干燥效率高，含水量小于0.5％；在真空下使物料在不高于70℃温度下蒸干水分，避免物料在干燥过程中过热变性，提高了产品质量；物料通过挤出机连续挤出，干燥速率快；物料经混合后直接进行干燥处理，自动化程度高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向的局部剖视示意图。
图中，1微波干燥炉、2进料阀、3前门、4布浆器、5快速给料带、6中门、7真空管、8真空管接口、9牵扯轮、10慢速带、11后门、12半干胶皮、13微波抑制器、14微波发生器、15出料阀、16挤出机、17支架、18门板、19门铰链、20锁块、21把手。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一种连续真空低温微波干燥装置，包括支架17，支架之间连接微波干燥炉1，所述微波干燥炉1包括具有炉腔的密闭炉体和位于炉体两端的前门3和后门11，所述炉腔顶部均布有若干个微波发生器14，炉腔顶部进料口和出料口分别设有微波抑制器13，还包括位于炉体中部的中门6、与炉体连通的进出料机构、炉体内设置的传输机构和设置在炉体外部的真空机构。
所述进料机构包括伸出炉体的进料阀2，所述进料阀2一端连接加料装置。
如图2所示，所述出料机构包括出料阀15和设置在炉体下方的挤出机16，所述出料阀15采用密封单向阀，所述挤出机16一端连接电机，另一端连接出料阀15。所述出料阀15为弹性体材料制品，提高了装置的密封性能。所述挤出机16采用螺杆式或齿轮式，能有效排出橡胶内残留的水分或空气。
所述传输机构包括由前至后贯穿腔体的快速给料带5、牵扯轮9和慢速带10，所述快速给料带5由安装在进料口一侧的主动轴、安装在腔体中前侧的被动轴和输送带组成，所述慢速带10由安装在出料口一侧的被动轴、安装在腔体中后侧的主动轴和输送带组成，所述牵扯轮9固定在炉腔顶部，位于中门6的后方。
所述进料机构和传输机构之间还设置有布浆器4，所述布浆器4安装在快速给料带5上方，通过管路与进料阀2相连。布浆器4可通过振动方式或其它机械方式将胶浆均布在快速给料带5上。
所述真空机构包括真空管7，所述真空管7设置在炉体中部并伸出炉体，真空管7上设有真空管接口8，通过真空管接口8连接真空泵。
所述前门3、中门6和后门11均采用可开启式，均包括门板18，所述门板18一侧通过门铰链19连接到炉体上，所述门板18另一侧设置有锁块20和把手21，所述的炉体上与门板对应位置设置有门框，所述门框上开设有环形的空气密封凹槽。
所述微波干燥炉1是卧式方炉。
在进料口和出料口一端分别设置有微波抑制器13，能抑制进料口和出料口的微波泄漏，及微波干燥炉设备与环境之间的通风和散热。
本发明是首先是将各种已知的橡胶助剂分别或一起经过研磨设备进行研磨，制得各种助剂的水悬浮液或乳液，然后将这些水悬浮液或乳液加入到胶浆中，搅拌分散均匀后，直接加到本发明干燥设备中进行干燥，制得含有助剂的未经硫化的混合胶，然后进行硫化制得制品。
干燥时，首先调节进料阀2，依次开启快速给料带5和进料阀2，经混合的胶浆进入布浆器4，经布浆器4把胶浆均匀分布在快速给料带5上。关好后门11、中门6、前门3，逐步打开微波发生器14，开启真空泵。均布在快速给料带5上面的胶浆运行到快速给料带5尾部时已变成半干状态的胶皮。关闭真空泵，卸荷后打开中门6，将半干胶皮12塞入牵扯轮9中，关闭中门6，开启真空泵，由牵扯轮9将半干胶皮12从快速给料带5上剥离下来喂入慢速带10，继续干燥。当慢速带10上面的半干胶皮12运行至慢速带10尾部时，关闭真空泵，卸荷后打开后门11，将干燥好的胶料纳入挤出机16进料口，启动挤出机16，关闭后门11，开启真空泵，通过观察孔调整运行参数。上述前期工作完成后，装置即处于连续自动运行状态，在真空状态下将胶料连续挤出。
本发明采用的干燥方式为真空干燥和微波干燥相结合的方式。胶浆由进料阀2进入布桨器4，均摊在快速给料带5上初步干燥、固化，经牵扯轮9加持叠放在慢速带10上进行后续干燥，最后通过挤出机16连续挤出，烘干后橡胶的含水量小于0.5％，炉腔动态密封，干燥效率高，速率快；物料经混合后直接进行干燥处理，自动化程度高。
在干燥过程中，本发明的干燥温度控制在不高于70℃的范围内，炉腔内工作气压小于绝对大气压力，胶浆在较低的温度下蒸干水分，避免橡胶在干燥过程中过热变性，提高了产品质量。

Claims (6)

1.一种连续真空低温微波干燥装置，包括支架(17)，支架之间连接微波干燥炉(1)，所述微波干燥炉(1)包括具有炉腔的密闭炉体和位于炉体两端的前后门(3、11)，所述炉腔顶部均布有若干个微波发生器(14)，炉腔顶部进料口和出料口分别设有微波抑制器(13)，其特征是，还包括位于炉体中部的中门(6)、与炉体连通的进出料机构、炉体内设置的传输机构和设置在炉体外部的真空机构；
所述进料机构包括伸出炉体的进料阀(2)，所述进料阀(2)一端连接加料装置；
所述出料机构包括出料阀(15)和设置在炉体下方的挤出机(16)，所述出料阀(15)采用密封单向阀，所述挤出机(16)一端连接电机，另一端连接出料阀(15)；
所述传输机构包括炉腔中由前至后依次设置的快速给料带(5)、牵扯轮(9)和慢速带(10)，所述快速给料带(5)由安装在进料口一侧的主动轴、安装在腔体中前侧的被动轴和输送带组成，所述慢速带(10)由安装在出料口一侧的被动轴、安装在腔体中后侧的主动轴和输送带组成，所述牵扯轮(9)固定在炉腔顶部，位于中门(6)的后方；
所述真空机构包括真空管(7)，所述真空管(7)设置在炉体中部并伸出炉体，真空管(7)上设有真空管接口(8)，通过真空管接口(8)连接真空泵。
2.根据权利要求1所述的连续真空低温微波干燥装置，其特征是，所述进料机构和传输机构之间设置有布浆器(4)，所述布浆器(4)设置在快速给料带(5)上方，通过管路与进料阀(2)相连。
3.根据权利要求1或2所述的连续真空低温微波干燥装置，其特征是，所述前门(3)、中门(6)和后门(11)均采用可开启式，均包括门板(18)，所述门板(18)一侧通过门铰链(19)连接到炉体上，所述门板(18)另一侧设置有锁块(20)和把手(21)，所述的炉体上与门板对应位置设置有门框，所述门框上开设有环形的空气密封凹槽。
4.根据权利要求1或2所述的连续真空低温微波干燥装置，其特征是，所述挤出机(16)采用螺杆式或齿轮式。
5.根据权利要求1或2所述的连续真空低温微波干燥装置，其特征是，所述出料阀(15)为弹性体材料制品。
6.根据权利要求1或2所述的连续真空低温微波干燥装置，其特征是，所述微波干燥炉(1)是卧式方炉。
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