CN107486124A - 一种粉状物料的加热反应设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于加热设备技术领域，具体涉及一种粉状物料的加热反应设备，包括机体、搅拌装置和驱动装置，搅拌装置位于机体内，驱动装置设置在机体外部，用于驱动搅拌装置进行横向摇摆运动；该设备适用于对粉状固体物料的加热反应，可进行连续给料和排料，易于实现给料口和排料口的良好防烟尘密封，减少烟尘和气体污染。

Description

一种粉状物料的加热反应设备
技术领域
本发明属于加热设备技术领域，具体涉及一种粉状物料的加热反应设备。
背景技术
目前在化工生产中，对细小颗粒状或粉状物料加热反应的机械设备主要有回转炉型反应设备、竖炉型反应设备、沸腾炉型反应设备和反应釜型反应设备，其中：
回转炉型反应设备中反应容器为长圆筒形，该长圆筒形容器的轴线与水平面小角度倾斜安装，给料端高于排料端，该设备运转时，长圆筒容器以轴线为中心进行回转运动，使给入长圆筒内的固体物料进行翻滚运动并从给料端向排料端移动，最后从排料端排出，回转炉型反应设备的给料端和排料端封闭效果差，易于发生粉尘和烟气泄漏，污染环境，此外，回转炉的造价高，筒体回转的动力消耗较大。
竖炉型反应设备的炉体是固定不动的，炉体上部设置给料装置，炉体下部设置排料装置，炉体内装满固体物料，给入炉体内的固体物料，从固体物料的上层向下移动，最后移动到物料底部，经排料口排出，竖炉型反应设备只能从炉内加热，适用于块状和颗粒状物料的加热反应，不适于粉状物料的加热反应。
沸腾炉型反应设备的底部设置布风装置，用鼓风机经过布风装置充入大量气体，使炉内粉状物料处于悬浮沸腾状态中与气体进行传热传质等过程，进行加热反应；沸腾炉型反应设备不适于块状物料及粗颗粒状物料的加热反应，只适于需气体参与反应的粉状细颗粒物料的加热反应，而且产生大量含尘烟气，需设置大规模的除尘装置及烟气处理系统，而对于无需气体参与反应的粉状物料的加热反应过程，不适于采用沸腾炉型反应设备。
反应釜型设备设置为密闭的加热容器，可确保反应过程产生的气体逸出，避免有害气体逸出污染大气，但用反应釜类设备进行固体物料的加热反应时，需要开盖加入物料，完成加热反应之后开盖倒出反应产物，用反应釜型设备进行粉状固体物料加热反应，作业过程为间歇作业，难以进行连续作业。
综上所述，目前可用于固体物料加热反应的设备较多，只有回转炉型反应设备可用于粉状固体物料的加热，但由于是通过旋转回转炉的炉身进行搅拌加热，因此在回转炉工作状态时封闭效果差、易于发生粉尘和烟气泄漏、污染环境且造价高，故粉状固体物料的加热反应还需开发更适用的新型加热反应设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉状物料的加热反应设备，该设备适用于对粉状固体物料的加热反应，可进行连续给料和排料，易于实现给料口和排料口的良好防烟尘密封，减少烟尘和气体污染。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种粉状物料的加热反应设备,包括机体、搅拌装置和驱动装置，其中机体上设置有保温层10，机体的一端设置有给料口1，另一端设置排料口12，给料口1的位置高于排料口12的位置，机体内部固定安装有加热板2，加热板2向排料口12端倾斜安装，纵向倾斜角度在1°～35°的范围内，加热板2的下面设置有加热器件11，机体上还设置有排气口4；搅拌装置包括搅拌轴7、扇形板6、刮板连接杆5和刮板3，其中搅拌轴7向排料口12端纵向倾斜安装在机体内部上方，倾斜角度与加热板2倾斜角度相同，多个扇形板6的上端均固定在搅拌轴7上，每个扇形板6的下端均固定有多个刮板连接杆5，每个刮板连接杆5的下端均固定有刮板3，刮板3未与刮板连接杆5连接的一端为锯齿形且每个刮板3的最下端均能与加热板2刚好接触；驱动装置设置在机体外部，用于驱动搅拌装置进行横向摇摆运动。
所述的机体包括机盖9和机身16，机盖9安装在机身16上。
所述的扇形板6在搅拌轴7上等距离均匀分布。
所述的加热器件11可采用电加热器件或燃气加热器件。
所述的加热板2为圆柱曲面板形，横断面为圆弧形。
所述的加热板2所在位置低于给料口1的位置并高于排料口12的位置，保证能够承接从给料口1进入的物料，并保证经过加热板2的物料能够从排料口12排出。
所述的驱动装置包括轴摇臂13、偏心轮及连杆14和减速电机15，其中偏心轮及连杆14包括连杆141与偏心轮142，连杆141一端与偏心轮142活动连接，轴摇臂13一端固定连接在搅拌轴7的伸出端上，轴摇臂13的另外一端与连杆141未与偏心轮连接的一端活动连接，偏心轮142安装在减速电机15的轴上，使得在减速电机15的驱动下偏心轮及连杆14带动轴摇臂13进行横向摇摆运动，由此使搅拌轴7进行一定角度的扭转运动，并通过扇形板6和刮板连接杆5，推动刮板3进行横向摇摆运动。
所述的搅拌轴7的倾斜角度与加热板2的倾斜角度相同且二者平行安装。
所述的搅拌轴7上固定有轴外保温层8。
所述的搅拌轴7为中空轴，轴内可通入空气冷却，控制搅拌轴7的升温膨胀。
本发明的优点在于：
该设备为连续作业型设备，适用于对粉状固体物料的加热反应、粉状矿物的加热焙烧、尿素与碳酸钠混合原料的加热反应生产氰酸钠等，且该设备的给料端可以实现连续给入物料，同时排料端可以连续排出反应产物，该设备的机体为固定不动的结构，是在内部进行搅拌加热的，因此容易实现给料端和排料端的良好密封，防止泄漏烟尘污染环境，不会因为外部机体转动而影响密封效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的A-A′向剖面示意图。
其中：1给料口；2加热板；3刮板；4排气口；5刮板连接杆；6扇形板；7搅拌轴；8轴外保温层；9机盖；10保温层；11加热器件；12排料口；13轴摇臂；14偏心轮及连杆；141连杆；142偏心轮；15减速电机；16机身。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种粉状物料的加热反应设备,包括机体、搅拌装置和驱动装置，其中机体上设置有保温层10，机体的一端设置有给料口1，另一端设置排料口12，给料口1的位置高于排料口12的位置，机体内部固定安装有加热板2，加热板2向排料口12端倾斜安装，纵向倾斜角度在1°～35°的范围内，加热板2的下面设置有加热器件11，机体上还设置有排气口4；搅拌装置包括搅拌轴7、扇形板6、刮板连接杆5和刮板3，其中搅拌轴7向排料口12端纵向倾斜安装在机体内部上方，倾斜角度与加热板2倾斜角度相同，多个扇形板6的上端均固定在搅拌轴7上，每个扇形板6的下端均固定有多个刮板连接杆5，每个刮板连接杆5的下端均固定有刮板3，刮板3未与刮板连接杆5连接的一端为锯齿形且刮板3的最下端均能与加热板2相接触；驱动装置设置在机体外部，用于驱动搅拌装置进行横向摇摆运动。
所述的机体包括机盖9和机身16，机盖9固定在机身16上。
所述的扇形板6在搅拌轴7上等距离均匀分布。
所述的加热器件11可采用电加热器件或燃气加热器件，加热温度因具体应用而定，用于物料干燥时加热温度控制在100～150℃，粉矿的加热焙烧温度控制500～800℃。
所述的加热板2为圆柱曲面板形，横断面为圆弧形。
所述的加热板2所在位置低于给料口1的位置并高于排料口12的位置，保证能够承接从给料口1进入的物料，并保证经过加热板2的物料能够从排料口12排出。
所述的驱动装置包括轴摇臂13、偏心轮及连杆14和减速电机15，其中偏心轮及连杆14包括连杆141与偏心轮142，连杆141一端与偏心轮142活动连接，轴摇臂13一端固定连接在搅拌轴7的伸出端上，轴摇臂13的另外一端与连杆141未与偏心轮连接的一端活动连接，偏心轮142安装在减速电机15的轴上，使得在减速电机15的驱动下偏心轮及连杆14带动轴摇臂13进行横向摇摆运动，由此使搅拌轴7进行一定角度的扭转运动，并通过扇形板6和刮板连接杆5，推动刮板3进行横向摇摆运动。
所述的搅拌轴7的倾斜角度与加热板2的倾斜角度相同且二者平行安装。
所述的搅拌轴7上固定有轴外保温层8。
所述的搅拌轴7为中空轴，轴内可通入空气冷却，控制搅拌轴7的升温膨胀。
本发明在运转时，减速电机15驱动偏心轮及连杆14，使轴摇臂13以搅拌轴7的轴线为转动轴进行一定角度的横向摇摆运动，使安装于搅拌轴7上的扇形板6、刮板连接杆5和刮板3同步进行横向摇摆运动；从给料口1给入的粉状物料落到加热板2之上，被横向摇摆运动的刮板3横向来回刮动，因刮板3的底边为锯齿形，刮板3刮过后底板2上留下一层粉状物料；此外，因加热板2是向排料端倾斜安装，粉状物料在被横向推动过程中，产生纵向倾斜方向的移动，由于刮板3的反复横向来回刮动，粉状物料从给料端缓缓移动到排料端，从排料口12排出设备之外。粉状物料在本发明的加热设备内的纵向移动速度，可通过调整加热板2的安装倾斜角度及调整刮板3的横向摇摆运动频率来调整，加大加热板2的安装倾斜角度可加快粉状物料的纵向移动速度，或者在加热板2的安装倾斜角度不变的情况下，加大刮板3的横向摇摆运动频率也可加快粉状物料的纵向移动速度。
该设备设置保温层10是为了减少热量散失，提高设备的热能利用效率；设置轴外保温层8是为了减少搅拌轴7的升温，因为搅拌轴7的升温过高将使搅拌轴7的材料强度降低，而且热膨胀使搅拌轴7的长度过分伸长，搅拌轴7为中空轴，轴内可通入空气冷却，控制搅拌轴7的升温膨胀。
应用该设备对物料进行加热反应时，经给料口1给入的粉状物料落到加热板2之上，在横向往复摇摆运动的刮板3的作用下，物料在加热板2上进行横向往复运动的过程中，向加热板2的倾斜方向缓缓移动，即物料向排料口12移动，最后经排料口12排出，加热反应过程中产生的气体经排气口4逸出，如果气体需要处理或回收，排气口4与气体处理装置或气体回收装置相连接即可。

Claims (6)

1.一种粉状物料的加热反应设备,包括机体、搅拌装置和驱动装置，其中机体上设置有保温层(10)，机体的一端设置有给料口(1)，另一端设置排料口(12)，给料口(1)的位置高于排料口(12)的位置，机体内部固定安装有加热板(2)，加热板(2)向排料口(12)端倾斜安装，纵向倾斜角度在1°～35°的范围内，加热板(2)的下部设置有加热器件(11)，机体上还设置有排气口(4)；搅拌装置包括搅拌轴(7)、扇形板(6)、刮板连接杆(5)和刮板(3)，其中搅拌轴(7)向排料口(12)端纵向倾斜安装在机体内部上方，倾斜角度与加热板(2)倾斜角度相同，多个扇形板(6)的上端均固定在搅拌轴(7)上，每个扇形板(6)的下端均固定有多个刮板连接杆(5)，每个刮板连接杆(5)的下端均安装有刮板(3)，刮板(3)未与刮板连接杆(5)连接的一端为锯齿形；驱动装置设置在机体外部，用于驱动搅拌装置进行横向摇摆运动。
2.根据权利要求1所述的一种粉状物料的加热反应设备，其特征在于所述的加热板(2)为圆柱曲面板形，横断面为圆弧形。
3.根据权利要求2所述的一种粉状物料的加热反应设备，其特征在于所述的加热板(2)所在位置低于给料口(1)的位置，并高于排料口(12)的位置，保证能够承接从给料口(1)进入的物料，并保证经过加热板(2)的物料能够从排料口(12)排出。
4.根据权利要求3所述的一种粉状物料的加热反应设备，其特征在于所述的搅拌轴(7)的倾斜角度与加热板(2)的倾斜角度相同且二者平行安装。
5.根据权利要求4所述的一种粉状物料的加热反应设备，其特征在于所述的搅拌轴(7)上固定有轴外保温层(8)。
6.根据权利要求5所述的一种粉状物料的加热反应设备，其特征在于所述的搅拌轴(7)为中空轴，轴内可通入空气冷却，控制搅拌轴(7)的升温膨胀。
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