CN105148766B - 高速分散装置和设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速分散装置和设备及其方法;高速分散装置包括下端设有进料口的分散桶、置于分散桶内的分散轮,及用于驱动分散轮的主轴,主轴向分散桶的上方延伸并传动联接有驱动源,分散桶的上端设有挡料板,挡料板的上方设有带出料腔的出料桶,出料桶的侧壁设有出料口;挡料板的中心还设有用于连通出料腔和分散轮上方的通料孔;通料孔向下延伸固定有筒状过滤结构;还包括设于进料口上方的导流板,导流板位于分散轮的下端,且设有与分散桶的底部固定联接的联接部,联接部设有若干个过料槽或过料孔。本发明使浆料往四周分流,分散后必须经筒状过滤结构才能进入出料腔,分散效果不好的颗粒会续参与分散过程,达到均质化的分散效果。

Description

高速分散装置和设备及其方法
技术领域
本发明涉及一种分散装置和方法,尤其涉及一种高速分散装置和设备及其方法。
背景技术
目前,针对含有纳米材料和微米粉末材料的浆料分散装置已被广泛运用,用于对液体、浆料进行分散和搅拌。中国专利ZL201220320652.X公开了一种分散装置,浆料在底部进入分散桶后,利用分散轮的高速旋转以及挡料板的作用,在分散桶内形成浆料环。由于分散轮的离心力作用,浆料会高速脱离分散轮外壁,高速撞击分散桶壁。浆料高速脱离轮壁,会在轮壁表面瞬间形成真空,这样分散轮内部的浆料会在真空作用下穿过分散轮上的分散孔。由于浆料的运行速度很高,浆料在分散桶内滞留的30秒内,这种吸入、甩出、撞击、返回再吸入的过程会多次重复,使得浆料在分散装置内短时间得以分散。但是,这种分散装置设计存在以下缺点:浆料在底部进入分散桶后,由于浆料泵的作用,有可能直接从分散轮的孔穿过进入出料腔(如图1中的点划线箭头所示的方向),而未参与分散轮的吸入、甩出、撞击、返回再吸入的过程,导致出口浆料粒径大小不均,影响浆料质量。产生的原因是:部分浆料在浆料泵的作用下,从分散槽底部直接经分散轮中央孔进入出料腔,未参与分散过程。这就导致部分浆料多次参与了分散轮的分散过程,分散效果好;部分浆料未参与分散轮的分散过程,导致出料口浆料的一致性差。
因此,有必要改进一下这种分散装置的结构,以实现更好的分散效果。
发明内容
为了弥补上述现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种高速分散装置和设备及其方法。本发明的技术方案是:
高速分散装置,包括下端设有进料口的分散桶、置于分散桶内的分散轮,及用于驱动分散轮的主轴,主轴向分散桶的上方延伸并传动联接有驱动源,分散桶的上端设有挡料板,所述挡料板的上方设有带出料腔的出料桶,出料桶的侧壁设有出料口;挡料板的中心还设有用于连通出料腔和分散轮上方的通料孔;所述通料孔向下延伸固定有筒状过滤结构;所述筒状过滤结构包括由若干根轴向设置的支撑条构成的筒体,及层叠式设于筒体外周的若干块楔形圆钢片;所述楔形圆钢片的外侧厚度大于内侧厚度,相邻二块楔形圆钢片之间有微米级的缝隙,该缝隙构成环状过滤槽。
其进一步技术方案为:还包括设于进料口上方的导流板,所述的导流板位于分散轮的下端,且设有与分散桶的底部固定联接的联接部,联接部设有若干个过料槽或过料孔;所述的导流板上还设有加强筋。需分散的物料从进料口送入,经导流板的阻挡分流,进入分散轮与分散桶之间的空隙,经过旋转式分散搅拌,移动至分散轮的上方,经筒状过滤结构,流经通料孔,至出料腔,从出料口送出。
其进一步技术方案为:所述筒状过滤结构的轴向长度不小于分散轮轴向长度的四分之一;所述导流板的直径不小于分散轮下端内径的90%。
其进一步技术方案为:还包括与出料口联接的出料管,所述的出料管处于与出料桶相切的位置;出料桶的上方设有上盖,上盖的中心设有用于穿过主轴的轴封结构;所述的出料桶与分散桶为一体式结构或分体式结构。
高速分散设备,包括机座,机座上还设有前述的高速分散装置,所述的分散桶、驱动源均固定于机座;所述分散桶的桶壁内设有用于散热的分散夹层空腔,并设有与分散夹层空腔相通的进液口和出液口,所述的进液口、出液口与设有的制冷机组管道联接。
其进一步技术方案为:所述出料桶的桶壁内也设有用于散热的出料夹层空腔,所述的挡料板也设有用于散热的挡料夹层空腔;所述的出料夹层空腔、挡料夹层空腔均与分散夹层空腔相通。
其进一步技术方案为:所述导流板内设有导流夹层空腔,所述的导流夹层空腔与分散夹层空腔相通;所述进液口位于出料桶的外侧,所述出液口位于分散桶的下端;散热液体的流动路径为:进液口、出料夹层空腔、挡料夹层空腔、分散夹层空腔、导流夹层空腔、出液口。
其进一步技术方案为:还包括与进料口联接的进料管,所述进料管也设有进料夹层空腔,所述的进料夹层空腔与分散夹层空腔相通;散热液体的流动路径为:进液口、出料夹层空腔、挡料夹层空腔、分散夹层空腔、进料夹层空腔、出液口。
一种高速分散方法,该方法是将需分散的物料从进料口经过导流板的阻挡分流作用,将物料送至高速旋转的分散轮与固定不动的分散桶之间的空隙,经分散移动至分散轮的上方,分散后的物料经过筒状过滤结构的过滤之后流至出料腔,经过出料口流出;未能穿过筒状过滤结构的物料被阻挡至分散轮的内腔并重新进行分散混合。
其进一步技术方案为:还包括对分散时外周壳体的散热过程,散热所使用的液体从近出料口的位置进入,流向近进料口的位置再流出;散热过程采用与分散过程相反的流向,吸收热量之后的散热流体对处于分散过程前端的物料进行预热。
本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明在原有的分散装置基础上,增加了导流板和筒状过滤结构,浆料(即需要分散的物料)通过进料口,由于导流板的作用,迫使浆料往四周分流,参与到分散轮的分散过程。浆料分散后必须经筒状过滤结构才能进入出料腔。分散效果不好的颗粒会因筒状过滤结构的阻挡不能出去,而继续参与分散过程,达到均质化的分散效果。本发明还采用了散热结构,包括对分散时外周壳体的散热过程,散热所使用的液体从近出料口的位置进入,流向近进料口的位置再流出;散热过程采用与分散过程相反的流向,吸收热量之后的散热流体对处于分散过程前端的物料进行预热。这样的散热结构可以提升进料口的温度,进而提高浆料的流动性,并能减少浆料在分散过程的温差值,让浆料在分散过程中更加平稳。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为现有技术中的分散装置的剖面结构示意图(实线箭头为浆料在分散过程的流动方向,点划线箭头为浆料未经过分散的流动方向);
图2为本发明高速分散装置具体实施例的剖面结构示意图;
图3为本发明高速分散设备具体实施例一的剖面结构示意图;
图4为本发明高速分散设备具体实施例二的剖面结构示意图;
图5为本发明高速分散设备具体实施例三的立体剖面结构图;
图6为图5实施例中的筒状过滤结构的立体结构图及其局部放大图;
图7为图5实施例中的导流板的立体结构图。
附图标记
10 分散桶 11 进料口
12 挡料板 120 通料孔
13 出料桶 130 出料口
131 出料腔 139 出料管
20 分散轮 21 主轴
211 支承座 30 导流板
31 联接部 311 过料孔
40 筒状过滤结构 50 筒体
51 支撑条 52 楔形圆钢片
530 环状过滤槽 60 上盖
61 轴封结构 70 进料管
81 分散夹层空腔 82 出料夹层空腔
83 挡料夹层空腔 84 导流夹层空腔
85 进料夹层空腔 91 进液口
92 出液口
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。
如图2所示,本发明高速分散装置,包括下端设有进料口11的分散桶10、置于分散桶10内的分散轮20,及用于驱动分散轮20的主轴21,主轴21向分散桶10的上方延伸并传动联接有驱动源(图中未示出),分散桶10的上端设有挡料板12,挡料板12的上方设有带出料腔131的出料桶13,出料桶13的侧壁设有出料口130;挡料板12的中心还设有用于连通出料腔131和分散轮20上方的通料孔120;还包括设于进料口11上方的导流板30,导流板30位于分散轮20的下端,且设有与分散桶10的底部固定联接的联接部31,联接部31设有若干个过料孔311(或过料槽);通料孔120向下延伸固定有筒状过滤结构40;需分散的物料从进料口11送入,经导流板30的阻挡分流,进入分散轮20与分散桶10之间的空隙,经过旋转式分散搅拌,移动至分散轮20的上方,经筒状过滤结构40,流经通料孔120,至出料腔131,从出料口130送出。
如图3所示的实施例一,本发明高速分散设备,包括机座(图中未示出),机座上还设有前述的高速分散装置,分散桶、驱动源均固定于机座;分散桶10的桶壁内设有用于散热的分散夹层空腔81,并设有与分散夹层空腔81相通的进液口91和出液口92,进液口91、出液口92与设有的制冷机组(图中未示出)管道联接。出料桶13的桶壁内也设有用于散热的出料夹层空腔82,挡料板12也设有用于散热的挡料夹层空腔83(如图5所示);出料夹层空腔82、挡料夹层空腔83均与分散夹层空腔81相通。导流板30内也设有导流夹层空腔84,导流夹层空腔84与分散夹层空腔81相通;进液口91位于出料桶13的外侧,出液口92位于分散桶10的下端;散热液体的流动路径为:进液口91、出料夹层空腔82、挡料夹层空腔83、分散夹层空腔81、导流夹层空腔84、出液口92。
如图4所示的实施例二,与图3的实施例不同之处在于:还包括与进料口11联接的进料管70,进料管70也设有进料夹层空腔85,进料夹层空腔85与分散夹层空腔81相通;散热液体的流动路径为:进液口91、出料夹层空腔82、挡料夹层空腔83、分散夹层空腔81、进料夹层空腔85、出液口92。
于其它实施例中,可以将图3和图4的结构结合在一起,进料管和导流板均设有散热空腔,散热液体的流动路径为:进液口、出料夹层空腔、挡料夹层空腔、分散夹层空腔、导流夹层空腔、进料夹层空腔、出液口。
于其它实施例中,进液口和出液口也可以均设在上方,即出料桶的外侧。或者同时设于分散桶的中段或下方。
如图5至图7为本发明高速分散设备的具体结构图,与图3所示的实施例不同之处在于:在分散桶10的底部和圆壁的中间都设有分散夹层空腔81(为提高散热效果,空腔内壁设有多个槽形结构,通过增加表面积用来提高散热效果)。进液口和出液口都设在上方。但导流板未设有导流夹层空腔。其中的筒状过滤结构采用这样的结构(如图6所示):它包括由若干根轴向设置的支撑条51构成的筒体50(支撑条的两端与筒体的本体部分固定,本实施例中为一体式结构),及层叠式设于筒体外周的若干块楔形圆钢片52;楔形圆钢片的外侧厚度大于内侧厚度,相邻二块楔形圆钢片52之间有微米级的缝隙,该缝隙构成环状过滤槽530,浆料从缝隙中穿过。其中的导流板30上还设有加强筋39。
其中筒状过滤结构的轴向长度不小于分散轮轴向长度的四分之一;导流板的直径不小于分散轮下端内径的90%。
还包括与出料口联接的出料管139,出料管139处于与出料桶13相切的位置(这样的结构可以让出料更加地顺利);出料桶13的上方设有上盖60,上盖60的中心设有用于穿过主轴21的轴封结构61;上盖60的上方还设有主轴支承座211。其中的出料桶与分散桶可以是一体式结构或分体式结构。
于其它实施例中,支撑条和筒体也可以是分体式结构。
本发明一种高速分散方法,该方法是将需分散的物料从进料口经过导流板的阻挡分流作用,将物料送至高速旋转的分散轮与固定不动的分散桶之间的空隙,经分散移动至分散轮的上方,分散后的物料经过筒状过滤结构的过滤之后流至出料腔,经过出料口流出;未能穿过筒状过滤结构的物料被阻挡至分散轮的内腔并重新进行分散混合。
还包括对分散时外周壳体的散热过程,散热所使用的液体从近出料口的位置进入,流向近进料口的位置再流出;散热过程采用与分散过程相反的流向,吸收热量之后的散热流体对处于分散过程前端的物料进行预热。这样的散热结构可以提升进料口的温度,进而提高浆料的流动性,并能减少浆料在分散过程的温差值,让浆料在分散过程中更加平稳。
综上所述,本发明在原有的分散装置基础上,增加了导流板和筒状过滤结构,浆料(即需要分散的物料)通过进料口,由于导流板的作用,迫使浆料往四周分流,参与到分散轮的分散过程。浆料分散后必须经筒状过滤结构才能进入出料腔。分散效果不好的颗粒会因筒状过滤结构的阻挡不能出去,而继续参与分散过程,达到均质化的分散效果。本发明还采用了散热结构,包括对分散时外周壳体的散热过程,散热所使用的液体从近出料口的位置进入,流向近进料口的位置再流出;散热过程采用与分散过程相反的流向,吸收热量之后的散热流体对处于分散过程前端的物料进行预热。这样的散热结构可以提升进料口的温度,进而提高浆料的流动性,并能减少浆料在分散过程的温差值,让浆料在分散过程中更加平稳。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (14)

1.高速分散装置,包括下端设有进料口的分散桶、置于分散桶内的分散轮,及用于驱动分散轮的主轴,主轴向分散桶的上方延伸并传动联接有驱动源,分散桶的上端设有挡料板,所述挡料板的上方设有带出料腔的出料桶,出料桶的侧壁设有出料口;挡料板的中心还设有用于连通出料腔和分散轮上方的通料孔;其特征在于:所述通料孔向下延伸固定有动态筛网分离器;所述动态筛网分离器包括由若干根轴向设置的支撑条构成的筒体,及层叠式设于筒体外周的若干块楔形钢丝;所述楔形钢丝的外侧厚度大于内侧厚度,相邻二块楔形钢丝之间有微米级的缝隙,该缝隙构成环状过滤槽,所述出料桶与分散桶为一体式结构或分体式结构。
2.根据权利要求1所述的高速分散装置,其特征在于:还包括设于进料口上方的导流板,所述的导流板位于分散轮的下端,且设有与分散桶的底部固定联接的联接部,联接部设有若干个过料槽或过料孔。
3.根据权利要求2所述的高速分散装置,其特征在于:所述导流板上设置有加强筋。
4.根据权利要求2所述的高速分散装置,其特征在于:所述导流板的直径不小于分散轮下端内径的 90%。
5.根据权利要求1所述的高速分散装置,其特征在于:所述动态筛网分离器的轴向长度不小于分散轮轴向长度的四分之一。
6.根据权利要求1所述的高速分散装置,其特征在于:所述出料口设有出料管,所述出料管处于与出料桶相切的位置。
7.根据权利要求1所述的高速分散装置,其特征在于:所述出料桶的上方设有上盖,上盖的中心设有用于穿过主轴的轴封结构。
8.高速分散设备,包括机座,其特征在于:机座上还设有如权利要求2-4任一项所述的高速分散装置,所述的分散桶、驱动源均固定于机座;所述分散桶的桶壁内设有用于散热的分散夹层空腔,并设有与分散夹层空腔相通的进液口和出液口,所述的进液口、出液口与设有的制冷机组管道联接。
9.根据权利要求8所述的高速分散设备,其特征在于:所述出料桶的桶壁内设有用于散热的出料夹层空腔,所述的出料夹层空腔与分散夹层空腔相通。
10.根据权利要求8所述的高速分散设备,其特征在于:所述挡料板设有用于散热的挡料夹层空腔,所述挡料夹层空腔与分散夹层空腔相通。
11.根据权利要求8所述的高速分散设备,其特征在于:所述导流板内设有导流夹层空腔,所述导流夹层空腔与分散夹层空腔相通。
12.根据权利要求8所述的高速分散设备,其特征在于:所述进液口位于出料桶的外侧,所述出液口位于分散桶的下端;散热液体的流动路径为:进液口、出料夹层空腔、挡料夹层空腔、分散夹层空腔、导流夹层空腔、出液口。
13.一种利用高速分散设备进行高速分散的方法,该方法是将需分散的物料从进料口经过导流板的阻挡分流作用,将物料送至高速旋转的分散轮与固定不动的分散桶之间的空隙,经分散移动至分散轮的上方,分散后的物料经过动态筛网分离器的过滤之后流至出料腔,经过出料口流出;未能穿过动态筛网分离器的物料被阻挡至分散轮的内腔并重新进行分散混合。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:还包括对分散时外周壳体的散热过程,散热所使用的液体从近出料口的位置进入,流向近进料口的位置再流出;散热过程采用与分散过程相反的流向,吸收热量之后的散热流体对处于分散过程前端的物料进行预热。
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