CN109277142A - 一种节能型可控低温冰点粉碎装置 - Google Patents

一种节能型可控低温冰点粉碎装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能型可控低温冰点粉碎装置,包括粉碎电机、粉碎机构、热泵、物料仓、干冰仓、混合仓、分级仓、粉碎仓和分级涡轮,粉碎电机通过底座安装于粉碎仓的下端,粉碎机构通过粉碎电机安装粉碎仓内;粉碎仓的下端设有与粉碎仓的内腔相通的冷风入口,冷风入口位于粉碎机构的下方,冷风入口通过冷风管与热泵的冷风出口连接;物料仓和干冰仓均与混合仓的入料端连接,混合仓的出料端通过螺旋进料器与粉碎仓连接,螺旋进料器与粉碎仓的内腔相通;分级仓通过凸型罩安装于粉碎仓的上端,分级仓设有分级电机,分级涡轮与分级电机连接。本发明可避免物料在较高温度中进行粉碎,保证粉碎后的物料的品质,可充分利用冷量。

Description

一种节能型可控低温冰点粉碎装置
技术领域
本发明涉及粉碎设备技术,具体涉及一种节能型可控低温冰点粉碎装置。
背景技术
粉碎装置广泛应用制药行业,特别是有较高的温度要求的中药材粉碎加工行业。目前常用的粉碎装置有锤片式、球磨式、气流式等多种粉碎装置。尽管目前也有许多超细粉碎装置,但目前许多正在使用的超细粉碎装置,没有设置冷却或冷冻系统,物料在不断粉碎过程中由于相互摩擦及与粉碎锤刀之间的碰撞会产生大量的热量,如果不加以将这些热量及时带走的话,对于那些含有油脂类、淀粉、糖类、芳香类物质的需要粉碎的物质会出现结焦、堵塞、有效组分挥发流失等各种问题;同时目前有些装置尽管采用了粉碎和分级一体化的设计,但分级效果不理想,粉碎盘上的锤刀布置也不够合理。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足,提供了一种结构简单、合理,冷能利用率高且可避免损坏物料的节能型可控低温冰点粉碎装置。
本发明的目的通过以下的技术方案实现:本节能型可控低温冰点粉碎装置,包括粉碎电机、粉碎机构、热泵、物料仓、干冰仓、混合仓、分级仓、粉碎仓和分级涡轮,所述粉碎电机通过底座安装于粉碎仓的下端,所述粉碎机构安装于粉碎仓内,且所述粉碎机构与粉碎电机连接;所述粉碎仓的侧壁的下端设有与粉碎仓的内腔相通的冷风入口,且所述冷风入口位于粉碎机构的下方,所述冷风入口通过冷风管与热泵的冷风出口连接;所述物料仓和干冰仓均与混合仓的入料端连接,所述混合仓的出料端通过螺旋进料器与粉碎仓的上端连接,且所述螺旋进料器的出料口插入粉碎仓的内腔;所述分级仓通过凸型罩安装于粉碎仓的上端,所述分级仓设有分级电机,所述分级涡轮与分级电机连接,且所述分级涡轮伸入粉碎仓的内腔的上端,所述分级仓连接有出料管。
优选的,所述物料仓和干冰仓的出料口均设有阀门。
优选的,所述粉碎仓内的下端设有冷风板,此冷风板位于冷风入口与粉碎机构之间,所述冷风板设有均流孔。
优选的,所述粉碎仓内设有分流罩,此分流罩位于分级涡轮与粉碎机构之间,所述分流罩通过支撑板安装于粉碎仓内。
优选的,所述出料管的通道内设有分级筛板,所述出料管通过回料管与粉碎仓连通,且所述出料管与回料管之间的连接口与分级筛板沿物料的流动方向分布。
优选的,所述分级筛板与出料管的中心轴线之间的夹角为30°~60°。
优选的,所述粉碎仓内设有呈锥形的反射屏,所述反射屏位于粉碎机构和分流罩之间,且所述反射屏位于分流罩的正下方,所述分流罩呈倒圆台形,所述分流罩和反射屏之间形成落料环口。
优选的,分流罩的下端和反射屏的上端之间通过支撑板连接。
优选的,所述粉碎机构包括粉碎盘和粉碎齿圈,所述粉碎齿圈的外壁与粉碎仓的内壁连接,所述粉碎盘与粉碎电机的转轴连接,且所述粉碎盘位于粉碎圈内,所述粉碎盘上设有多组锤刀,每组锤刀相对于粉碎盘的中心轴圆周分布,且各组锤刀形成的圆圈的直径均不相等。
优选的,相邻两组锤刀中的刀体错位分布。
本发明相对于现有技术具有如下的优点:
1、本发明和目前常见的粉碎装置相比,本装置利用干冰冷冻物料,利用热泵蒸发端的冷空气冷却粉碎过程中粉碎齿圏、粉碎盘、锤刀、电机等因各种摩擦而升温的组件,最大限度地保证了在粉碎过程中被粉碎的物料始终处于低温状态,避免发结焦、堵塞,以提高了装置运行的稳定性,也保证物料粉碎后的品质,减少有效组分的损失。
2、本发明采用干冰作为冷冻被粉碎物料的冷源,最冷温度只是干冰的升华温度-78.5C°,相比与目前已知专利利用液氮作为冷源,避免了粉碎装置上的金属有可能受到液氮的-196C°超低温的作用而引起的冷脆现象,降低了对锤刀、粉碎锯齿等金属材料的要求,节约了设备的制造成本。
3、本发明通过分流罩、反射屏、凸形罩、分级涡轮在外形结构及空间位置上的合理布置,使得在粉碎仓内的风尘气流流动顺畅,气流阻力小,分离效果良好,从而保证了大部分符合条件的小颗粒被分级涡轮吸入;同时即使有符合条件的小颗粒没有被分级涡轮吸入而是随着大颗粒物料进入了下降通道,但通过反射屏的反射作用,这些小颗粒就有机会重新上升,被分级涡轮吸入,避免重复粉碎,进而提高了系统的效率。
4、本发明的粉碎盘上布置了多组相互错位的锤刀,物料在离心力的作用被甩向粉碎齿圏的过程中,充分和这些锤刀接触,不断被粉碎,最后碰撞粉碎齿圏上的锯齿,并被从下部进入的冷风吹动进一步被粉碎,保证了本发明装置的粉碎效果。
附图说明
图1是本发明的节能型可控低温冰点粉碎装置的结构示意图。
图2是图1中分级仓中A-A处的剖视图。
图3是图1中粉碎仓中B-B处的剖视图。
图4是图1中粉碎仓中C-C处的剖视图。
图5是图1中粉碎仓中D-D处的剖视图。
其中,1为粉碎电机,2为粉碎机构,201为粉碎盘,202为粉碎齿圈,203为锤刀,3为热泵,4为物料仓,5为干冰仓,6为混合仓,7为分级仓,8为粉碎仓,9为分级涡轮,10为底座,11为冷风入口,12为冷风管,13为螺旋进料器,14为凸型罩,15为分级电机,16为出料管,17为阀门,18为冷风板,19为均流孔,20为分流罩,21为支撑板,22为分级筛板,23为反射屏,24为回料管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示的节能型可控低温冰点粉碎装置,包括粉碎电机、粉碎机构、热泵、物料仓、干冰仓、混合仓、分级仓、粉碎仓和分级涡轮,所述粉碎电机通过底座安装于粉碎仓的下端,所述粉碎机构安装于粉碎仓内,且所述粉碎机构与粉碎电机连接;所述粉碎仓的侧壁的下端设有与粉碎仓的内腔相通的冷风入口,且所述冷风入口位于粉碎机构的下方,所述冷风入口通过冷风管与热泵的冷风出口连接;所述物料仓和干冰仓均与混合仓的入料端连接,所述混合仓的出料端通过螺旋进料器与粉碎仓的上端连接,且所述螺旋进料器的出料口插入粉碎仓的内腔;所述分级仓通过凸型罩安装于粉碎仓的上端,所述分级仓设有分级电机,所述分级涡轮与分级电机连接,且所述分级涡轮伸入粉碎仓的内腔的上端,所述分级仓连接有出料管。所述物料仓和干冰仓的出料口均设有阀门。这可方便控制待粉碎物料与干冰之间的比例。具体的,本节能型可控低温冰点粉碎装置先利用干冰冷却物料,再利用冷空气冷却容易发热的粉碎机构,以避免物料在过高的温度中进行粉碎,保证了物料的品质。
所述粉碎仓内的下端设有冷风板,此冷风板位于冷风入口与粉碎机构之间,所述冷风板设有均流孔。这保证冷风被均匀的分布到粉碎机构,以使粉碎机构快速的降温,避免物料在较高温度下粉碎。
如图1、图3和图4所示,所述粉碎仓内设有分流罩,此分流罩位于分级涡轮与粉碎机构之间,所述分流罩通过支撑板安装于粉碎仓内。此结构可将螺旋进料器送进来的物料均匀下落到粉碎机构,以提高粉碎效果及粉碎效率。
所述出料管的通道内设有分级筛板,所述出料管通过回料管与粉碎仓连通,且所述出料管与回料管之间的连接口与分级筛板沿物料的流动方向分布。这可将没达到粉碎要求的物料有效的回到粉碎机构再次粉碎,以提高粉碎效果,满足产品的要求。
所述分级筛板与出料管的中心轴线之间的夹角为30°~60°。本实施例中,此夹角的大小优选为45°,这使未达到粉碎标准的物料可顺畅的回落到粉碎盘,避免物料在出料管内发生堆积。
所述粉碎仓内设有呈锥形的反射屏,所述反射屏位于粉碎机构和分流罩之间,且所述反射屏位于分流罩的正下方,所述分流罩呈倒圆台形,所述分流罩和反射屏之间形成落料环口。此结构简单,且分流罩和反射屏均通过相应的支撑板固定于粉碎仓内。为防止落料环口变形,保证分流罩和反射屏之间的稳定性,分流罩的下端和反射屏的上端之间通过支撑板连接。而分流罩和反射屏形成的落料环口保证了物料均匀下落到粉碎盘,提高了粉碎机构的粉碎效果及粉碎效率。
如图1和图5所示,所述粉碎机构包括粉碎盘和粉碎齿圈,所述粉碎齿圈的外壁与粉碎仓的内壁连接,所述粉碎盘与粉碎电机的转轴连接,且所述粉碎盘位于粉碎圈内,所述粉碎盘上设有多组锤刀,每组锤刀相对于粉碎盘的中心轴圆周分布,且各组锤刀形成的圆圈的直径均不相等。相邻两组锤刀中的刀体错位分布。本实施例中锤刀为3组,而锤刀的级数不仅限于3组,可以根据粉碎盘的大小及粉碎的物料而决定。这3组锤刀中的刀体错位分而,即相邻两组中锤刀的刀体不在同一径向方向上,从而提高粉碎效果。
本节能型可控低温冰点粉碎装置的实际工作过程如下所述:
先根据物料仓中需要粉碎物料的比热CP、温度T1及所需要冷冻的温度T0,结合干冰的物性,计算得到干冰的质量m1和粉碎物料质量m2的比例为:
如果取粉碎物料的比热CP为2kj/kg.C°,温度T1为25C°,所需要冷冻的温度T0为-5C°,则有:
考虑到具体混合过程中冷量的损失,实际操作时干冰仓和物料仓按1:10的质量比例同时下放物料到混合仓,当混合仓有足够多的混合物料后,可以开启螺旋进料器。
在螺旋进料器开启前,必须先开启热泵及粉碎机构,利用热泵蒸发端产生的冷气流充分冷却凸型罩、粉碎仓、支撑板、分级涡轮、分流罩、粉碎齿圏、粉碎盘、反射屏等需要和风尘接触的组件,使这些组件预先降低到足够低的温度。
以质量比1:10混合的干冰和被粉碎物料进入混合仓后,由于被粉碎物料的温度明显高于干冰的温度(干冰的温度为-78.5C°),此时干冰开始从被粉碎物料中吸取热量,逐步将被粉碎物料冷冻到一定温度,自己升华变成二氧化碳气体。混合物随着螺旋进料器前进,最后通过螺旋进料器的出料口进入分流罩的内侧,通过反射屏和分流罩9之间的间隙落到粉碎盘的第三圏锤刀处,在此过程中伴随干冰的不断升华,物料被冷冻至理想温度。落到粉碎盘的第三圏锤刀处的物料,在离心的作用下,通过第二圏锤刀、第一圏锤刀,最后和粉碎齿圏上的锯齿碰撞并在热泵的蒸发端向上冷风作用下,不断被粉碎同时随着气流上升。上升气流到达凸形罩后改变方向,在分级涡轮吸力的作用下符合条件的小颗粒被分级涡轮吸入;不符合条件的大颗粒和螺旋进料器推送的物料一起,落到粉碎盘的第三圏锤刀处继续被粉碎。被分级涡轮吸力的吸入的粉尘颗粒通过分级筛板进一步被分级,无法通过分级筛板的较大颗粒通过回料管回流的到粉碎仓被继续粉碎,通过分级筛板的细小颗粒进入下一工序(旋风分离系统)。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例,并不能对本发明进行限定,其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:包括粉碎电机、粉碎机构、热泵、物料仓、干冰仓、混合仓、分级仓、粉碎仓和分级涡轮,所述粉碎电机通过底座安装于粉碎仓的下端,所述粉碎机构安装于粉碎仓内,且所述粉碎机构与粉碎电机连接;所述粉碎仓的侧壁的下端设有与粉碎仓的内腔相通的冷风入口,且所述冷风入口位于粉碎机构的下方,所述冷风入口通过冷风管与热泵的冷风出口连接;所述物料仓和干冰仓均与混合仓的入料端连接,所述混合仓的出料端通过螺旋进料器与粉碎仓的上端连接,且所述螺旋进料器的出料口插入粉碎仓的内腔;所述分级仓通过凸型罩安装于粉碎仓的上端,所述分级仓设有分级电机,所述分级涡轮与分级电机连接,且所述分级涡轮伸入粉碎仓的内腔的上端,所述分级仓连接有出料管。
2.根据权利要求1所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:所述物料仓和干冰仓的出料口均设有阀门。
3.根据权利要求1所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:所述粉碎仓内的下端设有冷风板,此冷风板位于冷风入口与粉碎机构之间,所述冷风板设有均流孔。
4.根据权利要求1所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:所述粉碎仓内设有分流罩,此分流罩位于分级涡轮与粉碎机构之间,所述分流罩通过支撑板安装于粉碎仓内。
5.根据权利要求1所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:所述出料管的通道内设有分级筛板,所述出料管通过回料管与粉碎仓连通,且所述出料管与回料管之间的连接口与分级筛板沿物料的流动方向分布。
6.根据权利要求5所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:所述分级筛板与出料管的中心轴线之间的夹角为30°~60°。
7.根据权利要求1所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:所述粉碎仓内设有呈锥形的反射屏,所述反射屏位于粉碎机构和分流罩之间,且所述反射屏位于分流罩的正下方,所述分流罩呈倒圆台形,所述分流罩和反射屏之间形成落料环口。
8.根据权利要求1所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:分流罩的下端和反射屏的上端之间通过支撑板连接。
9.根据权利要求1所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:所述粉碎机构包括粉碎盘和粉碎齿圈,所述粉碎齿圈的外壁与粉碎仓的内壁连接,所述粉碎盘与粉碎电机的转轴连接,且所述粉碎盘位于粉碎圈内,所述粉碎盘上设有多组锤刀,每组锤刀相对于粉碎盘的中心轴圆周分布,且各组锤刀形成的圆圈的直径均不相等。
10.根据权利要求9所述的节能型可控低温冰点粉碎装置,其特征在于:相邻两组锤刀中的刀体错位分布。
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