CN109433137A - 高粘流体出料结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高粘流体出料结构，包括卧式混合机、双螺杆挤出机，所述卧式混合机包括卧式筒体和搅拌轴，搅拌轴设置于卧式筒体内轴向搅拌腔内，卧式筒体上左端径向上侧设置有物料入口，其右端径向前侧或后侧开设有与搅拌腔连通的物料输出口，卧式混合机外设有驱动搅拌轴转动的横向驱动装置；所述双螺杆挤出机包括立式筒体，立式筒体内设有纵向输出通道，纵向输出通道与物料输出口连通，纵向输出通道内设有挤出螺杆，立式筒体外设有驱动挤出螺杆旋转的纵向驱动装置。本发明具有结构合理，通过设置双螺杆挤出机，从而使卧式混合机的输出端进行强制出料，从而适合超高粘流体、粘弹性流体、高稠度物料等。

Description

高粘流体出料结构

技术领域

本发明涉及一种流体处理设备，特别是一种高粘流体出料结构。

背景技术

高粘流体在反应过程中从初期刚进入流动性较好粘度低到反应后期粘度增大，即粘度在100-3000万厘泊的超高粘物料如碳纤维，BPO超强纤维，酚醛树脂等；或者是没有流动性的弹性体，粘弹性流体如硅胶、橡胶、工程塑料等；这样一来即使反应达到了预期目的也无法很好的将物料排放出来，生产只能停留在单批或小批量生产，甚至实验室内；进料出料成为目前困扰很多高分子聚合反应无法实现工业化放大和连续生产的主要原因之一，聚合反应完后如何将高粘流体出料成为此类反应生产技术上的难点和解决成套生产的关键性部分技术。

现有技术的缺点：

1)目前大多数高分子聚合釜出料采用：聚合反应釜底部出料，利用重力和料位差通过阀门控制，这种结构要求物料粘度比较低，流动性好适应中低粘度流体，当物料稠度大，高粘流体或高固含量很容易导致堵塞无法出料；

2)聚合反应釜底部出料，利用加气体压力(如通入压缩空气或氮气等)通过阀门控制出料，这种结构也要求物料粘度比较低，流动性好适应中低粘度流体，稠度大，高粘流体或高固含量很容易导致堵塞无法出料；

3)有些则通过工艺的方法解决，通过提高反应温度，致使物料粘度下降，以便于物料的出料，但很多情况是反应温度过高会导致产品品质受损，颜色达不到要求，甚至产生副产物等问题；

4)采用压料机的方式出料，聚合反应完毕，将反应釜放置到压料机上压出物料然后包装，压料机是通过液压油站，液压缸，机架，活塞，控制系统等结构组成，大多这种情况操作是敞开式的，和空气接触，容易导致物料氧化或污染等问题，处理量一般也不大5-1000L左右；不易于工业化放大和连续生产；

5)在聚合反应釜底部安装齿轮泵，转子泵，螺杆泵等容积泵，这类方式粘度适应较上面广些，一般有一定流动性的物料基本可以适应使用；但当流体粘度高与于100万厘泊以上物料出料就比较困难；有的物料反应完成呈现出弹性体，粘弹性流体时，物料会出现缠绕在反应釜的搅拌轴上或粘附在桶壁上，没有流动性或流动性较差的情况，导致无法出料；一些常规的出料泵的方式因接触不到物料处于无效状态，无法出料；

6)物料粘度高到一定程度，就会出现拉丝，拉膜，挂壁现象，设备主轴旋转物料会紧紧的缠绕在主轴或桨叶上，物料不受重力影响或很少，流动性极差，出料口打开，靠自重流出来哪是不可能的；常规采用单(双)螺杆挤出机，既承担超高粘部分的聚合反应又承担可以出料，但实际工业化应用过程中，螺杆挤出机往往无法实现物料足够的停留时间(反应时间)和溶剂脱除，产品品质受到极大的限制；而且螺杆机体量小，无法实现较大的工业应用；

发明内容

本发明的目的就是为了解决背景技术中的不足之处，提供一种高粘流体出料结构。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高粘流体出料结构，包括卧式混合机、双螺杆挤出机，所述卧式混合机包括卧式筒体和搅拌轴，搅拌轴设置于卧式筒体内轴向搅拌腔内，卧式筒体上左端径向上侧设置有物料入口，其右端径向前侧或后侧开设有与搅拌腔连通的物料输出口，卧式混合机外设有驱动搅拌轴转动的横向驱动装置；所述双螺杆挤出机包括立式筒体，立式筒体内设有纵向输出通道，纵向输出通道与物料输出口连通，纵向输出通道内设有挤出螺杆，立式筒体外设有驱动挤出螺杆旋转的纵向驱动装置。

对于本发明的一种优化，卧式筒体内搅拌腔为两个轴向平行的圆形腔且两圆形腔径向之间交叉连通，两侧圆形腔内分别设置有搅拌轴，卧式筒体的两个端部分别设有侧端盖，搅拌轴上安装有若干轴向分布的桨叶，桨叶上设置有至少三组搅拌刮刀，且相邻各桨叶上对应的搅拌刮刀呈螺旋状排布，两搅拌轴对应位置处的桨叶相互啮合，搅拌轴伸出侧端盖外的一端分别设有第一轴封组件；所述横向驱动装置包括电机、第一减速机、联轴器，电机的动力输出端通过与第一减速机的输入端传动连接，第一减速机的两个输出端分别通过联轴器与两根搅拌轴伸出卧式筒体外一端传动连接，搅拌轴的另一个端部分别连接有旋转接头。

对于本发明的一种优化，立式筒体内设有两个纵向平行的圆形挤出腔且两圆形挤出腔径向相互之间交叉连通，两侧圆形挤出腔内分别设置有径向设有送料螺旋的挤出螺杆，且两侧的挤出螺杆相互啮合；所述纵向驱动装置包括纵向电机、齿轮减速机，立式筒体的上端、下端分别设有上端盖、下端盖，纵向电机的动力输出端经齿轮减速机传动连接于挤出螺杆伸出上端盖外一端，且齿轮减速机的动力输出端与挤出螺杆伸出上端盖一端连接之间的轴段上设置有第二轴封组件。

对于本发明的一种优化，两侧圆形腔内的靠近双螺杆挤出机一侧搅拌轴上各桨叶上分别设置有五组搅拌刮刀，另一侧搅拌轴上各桨叶上分别设置有四组搅拌刮刀。

对于本发明的一种优化，两圆形腔内其中一根搅拌轴的右端径向分布有与搅拌刮刀匹配的送料浆，另一根搅拌轴上设置有与送料浆配合的储料浆轮，各送料浆的径向外侧一端分别开设有凹口，储料浆轮径向外侧开设有与凹口匹配的凸部，所述物料入口设置于靠近送料浆一侧的卧式筒体上，送料浆与送料螺杆交叉后凹口作为两送料螺杆上螺旋运行轨迹的避让口。

对于本发明的一种优化，立式筒体下端作为出料口，出料口位置设置有齿轮泵，所述卧式混合机通过基座立于地面，卧式筒体下方基座上设置有出料电机，出料电机的动力输出端通过第二减速机以及万向联轴器与齿轮泵的动力输入端传动连接。

对于本发明的一种优化，卧式筒体上侧安装有视镜组件，所述卧式筒体内设夹层且轴向两端通过侧端盖连接构成第一热媒夹层，卧式筒体下侧设有与第一热媒夹层连通的热媒进口，其上侧设有与第一热媒夹层连通的热媒出口。

对于本发明的一种优化，所述卧式筒体由若干次筒体轴向拼接构成，各次筒体内设夹层且轴向两端通过侧端盖连接构成第一热媒夹层，各次筒体下侧设有与第一热媒夹层连通的热媒进口，其上侧设有与第一热媒夹层连通的热媒出口。

对于本发明的一种优化，两根搅拌轴分别为空心主轴，各空心主轴的轴向内腔内分别设有内空心轴，内空心轴与空心主轴之间的间隙为第二热媒夹层；旋转接头上分别设置有与第二热媒夹层的第二热媒出口、与内空心轴内轴向内腔连通的第二热媒进口；内空心轴径向设置有若干通孔使其内腔与第二热媒夹层连通。

本发明与背景技术相比，具有结构合理，通过设置双螺杆挤出机，从而使卧式混合机的输出端进行强制出料，从而适合超高粘流体、粘弹性流体、高稠度物料等；可以实现连续化生产，产品品质可以通过多个环节调整实现，操作灵活多变；出料口通过双螺杆挤出机和齿轮泵逐级增压和联动控制，实现了注条板/喷丝板压力的稳定，产品出料连续稳定；解决高分子材料如超高粘流体和粘弹性流体等在反应生产过程中无法出料，无法实现连续化生产的问题。

附图说明

图1是高粘流体出料结构的主视结构示意图。

图2是高粘流体出料结构的俯视示意图。

图3是B-B剖视图。

图4是双螺杆挤出机的结构示意图。

图5是卧式混合机内搅拌轴、桨叶、搅拌刮刀的连接示意图。

图6是C放大图。

图7是A-A剖视图。

图8是D-D剖视后送料浆、储料浆轮以及送料螺杆之间的连接示意图。

具体实施方式

实施例1：参照图1-8。一种高粘流体出料结构，包括卧式混合机1、双螺杆挤出机2，所述卧式混合机1包括卧式筒体11和搅拌轴12，搅拌轴12设置于卧式筒体11内设的搅拌腔13内，卧式筒体11上左端径向上侧设置有物料入口14，其右端径向前侧或后侧开设有与搅拌腔13连通的物料输出口15，卧式混合机1外设有驱动搅拌轴12转动的横向驱动装置；所述双螺杆挤出机2包括立式筒体21，立式筒体21内设有纵向输出通道22，纵向输出通道22与物料输出口15连通，纵向输出通道22内设有挤出螺杆23，立式筒体21外设有驱动挤出螺杆23旋转的纵向驱动装置。

卧式筒体11内搅拌腔13为两个轴向平行的圆形腔131且两圆形腔131径向之间交叉连通，两侧圆形腔131内分别设置有搅拌轴12，卧式筒体11的两个端部分别设有侧端盖16，搅拌轴12上安装有若干轴向分布的桨叶121，桨叶121上设置有至少三组搅拌刮刀122，且相邻各桨叶121上对应的搅拌刮刀122呈螺旋状排布，两搅拌轴12对应位置处的桨叶121相互啮合，搅拌轴13伸出侧端盖16外的一端分别设有第一轴封组件17；所述横向驱动装置包括电机31、第一减速机32、联轴器33，电机31的动力输出端通过与第一减速机32的输入端传动连接，第一减速机32的两个输出端分别通过联轴器33与两根搅拌轴12伸出卧式筒体11外一端传动连接，搅拌轴12的另一个端部分别连接有旋转接头18。

立式筒体21内设有两个纵向平行的圆形挤出腔221且两圆形挤出腔221径向相互之间交叉连通，两侧圆形挤出腔221内分别设置有径向设有送料螺旋的挤出螺杆23，且两侧的挤出螺杆23相互啮合；所述纵向驱动装置包括纵向电机24、齿轮减速机25，立式筒体21的上端、下端分别设有上端盖26、下端盖20，纵向电机24的动力输出端经齿轮减速机25传动连接于挤出螺杆23伸出上端盖26外一端，且齿轮减速机25的动力输出端与挤出螺杆23伸出上端盖26一端连接之间的轴段上设置有第二轴封组件27。

两侧圆形腔131内靠近双螺杆挤出机2一侧搅拌轴12上各桨叶121上分别设置有五组搅拌刮刀122，另一侧搅拌轴12上各桨叶121上分别设置有四组搅拌刮刀122。

两圆形腔121内其中一根搅拌轴12的右端径向分布有与搅拌刮刀122匹配的送料浆123，另一根搅拌轴12上设置有与送料浆123配合的储料浆轮124，各送料浆的径向外侧一端分别开设有凹口125，储料浆轮124径向外侧开设有与凹口125匹配的凸部126，所述物料入口14设置于靠近送料浆123一侧的卧式筒体11上，送料浆123与送料螺杆23交叉后凹口125作为两送料螺杆23上螺旋运行轨迹的避让口。

立式筒体21下端作为出料口28，出料口28位置设置有齿轮泵41，所述卧式混合机1通过基座5立于地面，卧式筒体11下方基座5上设置有出料电机42，出料电机42的动力输出端通过第二减速机43以及万向联轴器44与齿轮泵41的动力输入端传动连接。卧式筒体11上侧安装有视镜组件6，所述卧式筒体11内设夹层且轴向两端通过侧端盖16连接构成第一热媒夹层111，卧式筒体11下侧设有与第一热媒夹层111连通的热媒进口112，其上侧设有与第一热媒夹层111连通的热媒出口113。所述卧式筒体11由若干次筒体114轴向拼接构成，各次筒体114内设夹层且轴向两端通过侧端盖16连接构成第一热媒夹层111，各次筒体114下侧设有与第一热媒夹层111连通的热媒进口112，其上侧设有与第一热媒夹层111连通的热媒出口113。两根搅拌轴12分别为空心主轴，各空心主轴的轴向内腔内分别设有内空心轴10，内空心轴10与空心主轴之间的间隙为第二热媒夹层19；旋转接头18上分别设置有与第二热媒夹层19的第二热媒出口181、与内空心轴10内轴向内腔连通的第二热媒进口182；内空心轴10径向设置有若干通孔使其内腔与第二热媒夹层19连通。

物料从物料入口14进入，进行一系列的加热、反应、混合、脱辉、脱泡等过程，从卧式混合机1的左边逐步的到右边物料输出口15处，物料状态从一开始粘度较低的流体变成了超高粘流体，物料通过一侧搅拌轴上桨叶分布五组搅拌刮刀122，另一侧搅拌轴12上各桨叶121分布四组搅拌刮刀122构成的搅拌机构反复的捏合、拉膜、切割、输送到物料输出口15，在釜内物料呈现出拉丝、拉膜状态，两侧搅拌轴及其构成组件捏合推进物料逐渐的从筒体的左端到了筒体的右端，利用搅拌轴12末端的储料桨将物料聚团储存，然后利用储料桨轮123和送料桨12的捏合关系，强制的将物料从储料桨轮124上刮离，传递到另一侧搅拌轴末端的送料桨123上，送料桨123利用旋转再将物料不断的输送到双螺杆挤出机2上，由双螺旋挤出机2送到齿轮泵28进料口，再由齿轮泵28增压送到工艺末端注条板、喷丝板、模具盒上等。

需要理解到的是：本实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本发明的简单说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高粘流体出料结构，其特征在于包括卧式混合机(1)、双螺杆挤出机(2)，所述卧式混合机(1)包括卧式筒体(11)和搅拌轴(12)，搅拌轴(12)设置于卧式筒体(11)内设的搅拌腔(13)内，卧式筒体(11)上左端径向上侧设置有物料入口(14)，其右端径向前侧或后侧开设有与搅拌腔(13)连通的物料输出口(15)，卧式混合机(1)外设有驱动搅拌轴(12)转动的横向驱动装置；所述双螺杆挤出机(2)包括立式筒体(21)，立式筒体(21)内设有纵向输出通道(22)，纵向输出通道(22)与物料输出口(15)连通，纵向输出通道(22)内设有挤出螺杆(23)，立式筒体(21)外设有驱动挤出螺杆(23)旋转的纵向驱动装置。

2.根据权利要求1所述的高粘流体出料结构，其特征是：卧式筒体(11)内搅拌腔(13)为两个轴向平行的圆形腔(131)且两圆形腔(131)径向之间交叉连通，两侧圆形腔(131)内分别设置有搅拌轴(12)，卧式筒体(11)的两个端部分别设有侧端盖(16)，搅拌轴(12)上安装有若干轴向分布的桨叶(121)，桨叶(121)上设置有至少三组搅拌刮刀(122)，且相邻各桨叶(121)上对应的搅拌刮刀(122)呈螺旋状排布，两搅拌轴(12)对应位置处的桨叶(121)相互啮合，搅拌轴(13)伸出侧端盖(16)外的一端分别设有第一轴封组件(17)；所述横向驱动装置包括电机(31)、第一减速机(32)、联轴器(33)，电机(31)的动力输出端通过与第一减速机(32)的输入端传动连接，第一减速机(32)的两个输出端分别通过联轴器(33)与两根搅拌轴(12)伸出卧式筒体(11)外一端传动连接，搅拌轴(12)的另一个端部分别连接有旋转接头(18)。

3.根据权利要求1所述的高粘流体出料结构，其特征是：立式筒体(21)内设有两个纵向平行的圆形挤出腔(221)且两圆形挤出腔(221)径向相互之间交叉连通，两侧圆形挤出腔(221)内分别设置有径向设有送料螺旋的挤出螺杆(23)，且两侧的挤出螺杆(23)相互啮合；所述纵向驱动装置包括纵向电机(24)、齿轮减速机(25)，立式筒体(21)的上端、下端分别设有上端盖(26)、下端盖(20)，纵向电机(24)的动力输出端经齿轮减速机(25)传动连接于挤出螺杆(23)伸出上端盖(26)外一端，且齿轮减速机(25)的动力输出端与挤出螺杆(23)伸出上端盖(26)一端连接之间的轴段上设置有第二轴封组件(27)。

4.根据权利要求2所述的高粘流体出料结构，其特征是：两侧圆形腔(131)内靠近双螺杆挤出机(2)一侧搅拌轴(12)上各桨叶(121)上分别设置有五组搅拌刮刀(122)，另一侧搅拌轴(12)上各桨叶(121)上分别设置有四组搅拌刮刀(122)。

5.根据权利要求2所述的高粘流体出料结构，其特征是：两圆形腔(121)内其中一根搅拌轴(12)的右端径向分布有与搅拌刮刀(122)匹配的送料浆(123)，另一根搅拌轴(12)上设置有与送料浆(123)配合的储料浆轮(124)，各送料浆的径向外侧一端分别开设有凹口(125)，储料浆轮(124)径向外侧开设有与凹口(125)匹配的凸部(126)，所述物料入口(14)设置于靠近送料浆(123)一侧的卧式筒体(11)上，送料浆(123)与送料螺杆(23)交叉后凹口(125)作为两送料螺杆(23)上螺旋运行轨迹的避让口。

6.根据权利要求1所述的高粘流体出料结构，其特征是：立式筒体(21)下端作为出料口(28)，出料口(28)位置设置有齿轮泵(41)，所述卧式混合机(1)通过基座(5)立于地面，卧式筒体(11)下方基座(5)上设置有出料电机(42)，出料电机(42)的动力输出端通过第二减速机(43)以及万向联轴器(44)与齿轮泵(41)的动力输入端传动连接。

7.根据权利要求2所述的高粘流体出料结构，其特征是：卧式筒体(11)上侧安装有视镜组件(6)，所述卧式筒体(11)内设夹层且轴向两端通过侧端盖(16)连接构成第一热媒夹层(111)，卧式筒体(11)下侧设有与第一热媒夹层(111)连通的热媒进口(112)，其上侧设有与第一热媒夹层(111)连通的热媒出口(113)。

8.根据权利要求1所述的高粘流体出料结构，其特征是：所述卧式筒体(11)由若干次筒体(114)轴向拼接构成，各次筒体(114)内设夹层且轴向两端通过侧端盖(16)连接构成第一热媒夹层(111)，各次筒体(114)下侧设有与第一热媒夹层(111)连通的热媒进口(112)，其上侧设有与第一热媒夹层(111)连通的热媒出口(113)。

9.根据权利要求2所述的高粘流体出料结构，其特征是：两根搅拌轴(12)分别为空心主轴，各空心主轴的轴向内腔内分别设有内空心轴(10)，内空心轴(10)与空心主轴之间的间隙为第二热媒夹层(19)；旋转接头(18)上分别设置有与第二热媒夹层(19)的第二热媒出口(181)、与内空心轴(10)内轴向内腔连通的第二热媒进口(182)；内空心轴(10)径向设置有若干通孔使其内腔与第二热媒夹层(19)连通。