CN113244870B - 粘稠物料冷却用反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粘稠物料冷却用反应釜，涉及反应釜技术领域，包括反应釜体和反应腔，反应釜体的上部设有搅拌机构，搅拌机构的上部设有传动组件，反应釜体的上部设有驱动腔，驱动腔内设有驱动组件，反应釜体的上端设有驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，从动齿轮设置在搅拌机构的上端且驱动齿轮与从动齿轮啮合，反应釜体的上端设有进料管道和排气管道，进料管道和排气管道均与反应腔连通，反应釜体的下端设有排料管，反应釜体的侧壁内设有冷却腔，反应釜体的侧壁上设有与冷却腔连通的进水管和出水管。本发明能够提高物料的冷却效果，且通过搅拌机构的状态变化能够减少设备的工作阻力提高使用寿命，进一步的提高热能回收效果。

Description

粘稠物料冷却用反应釜

技术领域

本发明涉及反应釜技术领域，尤其是涉及一种粘稠物料冷却用反应釜。

背景技术

反应釜是化工、食品等领域生产过程中常用的加工设备，主要用于物料的搅拌和反应加工。

中国专利号为CN108671864B公布了一种粘稠物料冷却用反应釜，包括釜体、夹套、搅拌桨、刮板、分流盘、吸流桨、温度表等。搅拌桨与刮板一体式设计，使粘稠的物料同时具有轴向和径向流动，刮板连续将换热后的物料刮走，使粘稠的物料得以充分换热，且温度分布均匀，有效提高冷却速度及效率。分流盘将冷却后的粘稠物料在釜体内分区沉降在底部，吸流桨辅助进行轴向循环，提高换热效率，且可实现冷却过程中连续出料。解决了温度较高物料灌装时和自然冷却过程中的环保问题，同时大大缩短了生产周期、有效延长了物料的储存时间、提高了产品的品质。具有结构简单、成本低廉、操作方便的特点。可广泛应用于食品、饲料、化工、制药等需要快速冷却粘稠物料的领域。

但是，上述专利在使用过程中还存在以下不足之处，第一，冷却效果差，上述专利在冷却过程中只能够将冷却液通入夹套中，从四周和底部五个方向对反应釜内的物料进行冷却，冷却效果不佳。第二，热能浪费，上述专利在冷却过程中无法将反应釜内高温的空气中的热能回收，造成大量热能的浪费，不够节能环保。第三，设备启动负荷大，使得设备的使用寿命降低，上述刮板和搅拌杆的设置，在粘稠物料反应过程中会产生很大的阻力，尤其是启动时，给电机带来巨大的负荷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粘稠物料冷却用反应釜，以解决现有技术中反应釜冷却效果不佳、热能浪费和负荷大的技术问题。

本发明提供一种粘稠物料冷却用反应釜，包括反应釜体和设置在反应釜体内的反应腔，所述反应釜体的上部设有搅拌机构，所述搅拌机构的上部设有传动组件，所述反应釜体的上部设有驱动腔，所述驱动腔位于反应腔的上方，所述驱动腔内设有安装在搅拌机构上部的驱动组件且驱动组件与传动组件传动配合，所述反应釜体的上端设有驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动齿轮设置在驱动电机的输出端上，所述从动齿轮设置在搅拌机构的上端且驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述反应釜体的上端设有进料管道和排气管道，所述进料管道和排气管道的下端均贯穿驱动腔后与反应腔连通，所述反应釜体的下端设有排料管，所述反应釜体的侧壁内设有冷却腔，所述反应釜体的侧壁上设有与冷却腔连通的进水管和出水管。

所述搅拌机构包括搅拌轴，所述搅拌轴的上端贯穿反应釜体的上部并延伸至反应釜体的外部，且搅拌轴的上部与反应釜体转动连接，所述搅拌轴的下端设有两个对称设置的搅拌架，两个搅拌架之间设有两个刮板和两个涂抹板，两个刮板和两个涂抹板交替设置且四者呈圆周分布在搅拌轴的旁侧，每个刮板和每个涂抹板的上下两端均设有连接轴，所述刮板和涂抹板上端的连接轴均与上方的搅拌架转动连接，所述刮板和涂抹板下端的连接轴均与下方的搅拌架转动连接。

所述传动组件包括传动架、四个第一连接杆和四个第二连接杆，所述传动架套设在搅拌轴的上部且两者转动连接，四个所述第一连接杆的一端均与传动架转动连接，四个所述第二连接杆的一端分别与四个第一连接杆的另一端转动连接，其中两个第二连接杆的另一端分别与两个刮板的上端的连接轴固定连接，另外两个第二连接杆的另一端分别与两个涂抹板的上端的连接轴固定连接，所述传动架的上端设有传动部，所述传动部的上端贯穿反应腔和驱动腔之间的反应釜体的内壁后延伸至驱动腔内。

所述驱动组件包括安装板、两个安装座、转动轴、蜗杆、涡轮、滑轨、滑动齿条、传动齿轮和驱动壳，所述安装板位于驱动腔内且与搅拌轴固定连接，两个安装座均设置在安装板的下端，所述转动轴的两端分别与两个安装座转动连接，所述蜗杆套设在转动轴的中部，所述涡轮套设在传动部的上端且涡轮与蜗杆啮合，所述传动齿轮套设在转动轴的一端，所述滑轨设置在安装板的下端，所述滑动齿条与滑轨滑动配合且滑动齿条与传动齿轮啮合，所述驱动壳安装在安装板的下端且驱动壳位于滑动齿条的一端，所述驱动壳内设有活塞腔，所述滑动齿条的一端设有与活塞腔滑动配合的驱动活塞，所述驱动壳上与滑动齿条相对的一端设有与其连通的软管，所述搅拌轴的上部设有调节腔，所述软管的一端与调节腔连通。

所述反应釜体的上端设有固定架，所述固定架的中部设有连接管，所述连接管的下端与搅拌轴的上端转动连接。

所述反应釜体上设有与驱动腔连通的进液管和出液管。

所有所述刮板和涂抹板均倾斜设置。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

（1）通过驱动电机工作带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动搅拌机构工作，当启动时，通过驱动组件以及驱动腔内液体压力的配合，并通过传动组件的传动控制搅拌机构处于启动状态，一方面能够降低设备启动时受到的阻力，提高设备的使用寿命，另一方面使其处于搅拌状态，便于对内部的物料进行搅拌，当物料完成搅拌反应并需要进行冷却时，先通过进水管和出水管配合工作在冷却腔内循环通入冷却液，再通过驱动组件以及驱动腔内液体压力的配合，并通过传动组件的传动控制搅拌机构处于冷却状态，搅拌机构转动过程中不断的将粘稠物料涂覆在反应釜内壁上，提高与冷却液的热交换效率，提高冷却效率，且驱动腔内能够同步通入冷却液，从反应釜的四周和上下两方多个方向进行冷却，与现有技术相比，提高了物料的冷却效率。

（2）本发明中排气管道的设置且其贯穿驱动腔，能够在物料冷却的过程中将反应釜内部的高温气体抽出，且气体抽出的同时会穿过驱动腔，通过上述步骤一方面能够及时的将热空气抽出，避免在冷却过程中空气中的蒸汽预冷液化产生大量的冷却水对物料的质量造成影响，另一方面热空气在穿过驱动腔的过程中能够很好的与驱动腔内的冷却液进行热交换，将热空气中的热能吸收，提高了热能回收效率。

（3）刮板和涂抹板宽度不同，在冷却状态下，刮板的一侧与反应釜的内壁贴合，以将内壁上的物料刮下，涂抹板与内壁之间留有缝隙，以将物料挤压涂覆在反应釜的内壁上进行热交换，通过上述步骤，一方面能够不断的更换将不同的物料涂覆在内壁上进行热交换，提高了冷却效率，另一方面能够不断的将内壁上的物料刮下，防止内壁上的物料过度冷却甚至硬化，保证物料冷却的均匀性。

（4）刮板从外向反应釜体的中心处沿着刮板的转动方向向后倾斜，同时刮板也沿着转动方向自上而下向后倾斜，这样设置，在刮下反应釜体内壁上的物料时能够将物料向下挤压，同时将其向反应釜体中心处挤压，涂抹板从外向反应釜的中心处沿着涂抹板的转动方向向前倾斜，同时涂抹板沿着转动方向自上而下向向前倾斜，这样设置，涂抹板在工作时能够将中心处的物料向边缘挤压，通过刮板和涂抹板的配合在冷却过程中能够提高物料中心与边缘交换搅拌的效率，进而保证物料冷却的均匀性，提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为本发明的局部立体结构示意图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为本发明的局部剖视图。

附图标记：

1、反应釜体；2、反应腔；3、搅拌机构；31、搅拌轴；32、搅拌架；33、刮板；34、涂抹板；4、传动组件；41、传动架；42、第一连接杆；43、第二连接杆；44、传动部；5、驱动腔；6、驱动电机；7、驱动齿轮；8、从动齿轮；9、进料管道；10、排气管道；11、排料管；12、冷却腔；13、进水管；14、出水管；15、驱动组件；151、安装板；152、安装座；153、转动轴；154、蜗杆；155、涡轮；156、滑轨；157、滑动齿条；158、传动齿轮；159、驱动壳；160、驱动活塞；161、软管；162、调节腔；17、固定架；18、连接管；19、进液管；20、出液管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图6所示，本发明实施例提供了一种粘稠物料冷却用反应釜，包括反应釜体1和设置在反应釜体1内的反应腔2，所述反应釜体1的上部设有搅拌机构3，所述搅拌机构3的上部设有传动组件4，所述反应釜体1的上部设有驱动腔5，所述驱动腔5位于反应腔2的上方，所述驱动腔5内设有安装在搅拌机构3上部的驱动组件15且驱动组件15与传动组件4传动配合，所述反应釜体1的上端设有驱动电机6、驱动齿轮7和从动齿轮8，所述驱动齿轮7设置在驱动电机6的输出端上，所述从动齿轮8设置在搅拌机构3的上端且驱动齿轮7与从动齿轮8啮合，所述反应釜体1的上端设有进料管道9和排气管道10，所述进料管道9和排气管道10的下端均贯穿驱动腔5后与反应腔2连通，所述反应釜体1的下端设有排料管11，所述反应釜体1的侧壁内设有冷却腔12，所述反应釜体1的侧壁上设有与冷却腔12连通的进水管13和出水管14。

本发明工作时，通过驱动电机6工作带动驱动齿轮7转动，驱动齿轮7带动从动齿轮8转动，从动齿轮8带动搅拌机构3工作，当启动时，通过驱动组件15以及驱动腔5内液体压力的配合，并通过传动组件4的传动控制搅拌机构3处于启动状态，一方面能够降低设备启动时受到的阻力，提高设备的使用寿命，另一方面使其处于搅拌状态，便于对内部的物料进行搅拌，当物料完成搅拌反应并需要进行冷却时，先通过进水管13和出水管14配合工作在冷却腔12内循环通入冷却液，再通过驱动组件15以及驱动腔5内液体压力的配合，并通过传动组件4的传动控制搅拌机构3处于冷却状态，搅拌机构3转动过程中不断的将粘稠物料涂覆在反应釜内壁上，提高与冷却液的热交换效率，提高冷却效率，且驱动腔5内能够同步通入冷却液，从反应釜的四周和上下两方多个方向进行冷却，与现有技术相比，提高了物料的冷却效率。本发明中排气管道10的设置且其贯穿驱动腔5，能够在物料冷却的过程中将反应釜内部的高温气体抽出，且气体抽出的同时会穿过驱动腔5，通过上述步骤一方面能够及时的将热空气抽出，避免在冷却过程中空气中的蒸汽预冷液化产生大量的冷却水对物料的质量造成影响，另一方面热空气在穿过驱动腔5的过程中能够很好的与驱动腔5内的冷却液进行热交换，将热空气中的热能吸收，提高了热能回收效率。

所述搅拌机构3包括搅拌轴31，所述搅拌轴31的上端贯穿反应釜体1的上部并延伸至反应釜体1的外部，且搅拌轴31的上部与反应釜体1转动连接，所述搅拌轴31的下端设有两个对称设置的搅拌架32，两个搅拌架32之间设有两个刮板33和两个涂抹板34，两个刮板33和两个涂抹板34交替设置且四者呈圆周分布在搅拌轴31的旁侧，每个刮板33和每个涂抹板34的上下两端均设有连接轴，所述刮板33和涂抹板34上端的连接轴均与上方的搅拌架32转动连接，所述刮板33和涂抹板34下端的连接轴均与下方的搅拌架32转动连接；刮板33和涂抹板34宽度不同，在冷却状态下，刮板33的一侧与反应釜的内壁贴合，以将内壁上的物料刮下，涂抹板34与内壁之间留有缝隙，以将物料挤压涂覆在反应釜的内壁上进行热交换，通过上述步骤，一方面能够不断的更换将不同的物料涂覆在内壁上进行热交换，提高了冷却效率，另一方面能够不断的将内壁上的物料刮下，防止内壁上的物料过度冷却甚至硬化，保证物料冷却的均匀性。

所述传动组件4包括传动架41、四个第一连接杆42和四个第二连接杆43，所述传动架41套设在搅拌轴31的上部且两者转动连接，四个所述第一连接杆42的一端均与传动架41转动连接，四个所述第二连接杆43的一端分别与四个第一连接杆42的另一端转动连接，其中两个第二连接杆43的另一端分别与两个刮板33的上端的连接轴固定连接，另外两个第二连接杆43的另一端分别与两个涂抹板34的上端的连接轴固定连接，所述传动架41的上端设有传动部44，所述传动部44的上端贯穿反应腔2和驱动腔5之间的反应釜体1的内壁后延伸至驱动腔5内。工作时，通过驱动组件15工作带动传动架41转动，传动架41带动四个第一连接杆42移动，四个第一连接杆42拉动第二连接杆43转动，进而拉动对应的连接轴转动，使得刮板33和涂抹板34转动，通过上述调节，能够使得刮板33和涂抹板34有多种工作状态，当刮板33和涂抹板34转动至垂直反应釜体1的半径时，能够减小转动时搅拌机构3受到的阻力，进而降低驱动电机6的压力，能够有效的延长设备的使用寿命，当刮板33和涂抹板34转动至趋于与反应釜体1的半径平行时，能够控制物料的流动方向，并对反应釜体1内壁上的物料进行涂抹和刮除，提高冷却效果。

所述驱动组件15包括安装板151、两个安装座152、转动轴153、蜗杆154、涡轮155、滑轨156、滑动齿条157、传动齿轮158和驱动壳159，所述安装板151位于驱动腔5内且与搅拌轴31固定连接，两个安装座152均设置在安装板151的下端，所述转动轴153的两端分别与两个安装座152转动连接，所述蜗杆154套设在转动轴153的中部，所述涡轮155套设在传动部44的上端且涡轮155与蜗杆154啮合，所述传动齿轮158套设在转动轴153的一端，所述滑轨156设置在安装板151的下端，所述滑动齿条157与滑轨156滑动配合且滑动齿条157与传动齿轮158啮合，所述驱动壳159安装在安装板151的下端且驱动壳159位于滑动齿条157的一端，所述驱动壳159内设有活塞腔，所述滑动齿条157的一端设有与活塞腔滑动配合的驱动活塞160，所述驱动壳159上与滑动齿条157相对的一端设有与其连通的软管161，所述搅拌轴31的上部设有调节腔162，所述软管161的一端与调节腔162连通，工作时，通过在驱动腔5内充入冷却液，控制液压能够推动驱动活塞160向着驱动壳159的一端移动，从而带动滑动齿条157移动，进而带动传动齿轮158、转动轴153、蜗杆154和涡轮155转动，进而通过传动部44带动传动组件4进行工作，调节刮板33和涂抹板34的状态，反之，通过调节腔162、软管161调节驱动活塞160另一端的液压，进而使得驱动活塞160向驱动壳159的另一端移动，能够反向调节，使得刮板33和涂抹板34转动至原先的位置，实现刮板33和涂抹板34的往复调节。

所述反应釜体1的上端设有固定架17，所述固定架17的中部设有连接管18，所述连接管18的下端与搅拌轴31的上端转动连接；通过连接管18控制调节腔162内部的压力。

所述反应釜体1上设有与驱动腔5连通的进液管19和出液管20；通过进液管19和出液管20一方面能够在工作时控制驱动腔5内的液压，以调节驱动活塞160的位置，进而调节刮板33和涂抹板34的状态。

所有所述刮板33和涂抹板34均倾斜设置，参照附图6，刮板33从外向反应釜体1的中心处沿着刮板33的转动方向向后倾斜，同时刮板33也沿着转动方向自上而下向后倾斜，这样设置，在刮下反应釜体1内壁上的物料时能够将物料向下挤压，同时将其向反应釜体1中心处挤压，涂抹板34从外向反应釜的中心处沿着涂抹板34的转动方向向前倾斜，同时涂抹板34沿着转动方向自上而下向向前倾斜，这样设置，涂抹板34在工作时能够将中心处的物料向边缘挤压，通过刮板33和涂抹板34的配合在冷却过程中能够提高物料中心与边缘交换搅拌的效率，进而保证物料冷却的均匀性，提高产品质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种粘稠物料冷却用反应釜，包括反应釜体（1）和设置在反应釜体（1）内的反应腔（2），其特征在于：所述反应釜体（1）的上部设有搅拌机构（3），所述搅拌机构（3）的上部设有传动组件（4），所述反应釜体（1）的上部设有驱动腔（5），所述驱动腔（5）位于反应腔（2）的上方，所述驱动腔（5）内设有安装在搅拌机构（3）上部的驱动组件（15）且驱动组件（15）与传动组件（4）传动配合，所述反应釜体（1）的上端设有驱动电机（6）、驱动齿轮（7）和从动齿轮（8），所述驱动齿轮（7）设置在驱动电机（6）的输出端上，所述从动齿轮（8）设置在搅拌机构（3）的上端且驱动齿轮（7）与从动齿轮（8）啮合，所述反应釜体（1）的上端设有进料管道（9）和排气管道（10），所述进料管道（9）和排气管道（10）的下端均贯穿驱动腔（5）后与反应腔（2）连通，所述反应釜体（1）的下端设有排料管（11），所述反应釜体（1）的侧壁内设有冷却腔（12），所述反应釜体（1）的侧壁上设有与冷却腔（12）连通的进水管（13）和出水管（14）；所述搅拌机构（3）包括搅拌轴（31），所述搅拌轴（31）的上端贯穿反应釜体（1）的上部并延伸至反应釜体（1）的外部，且搅拌轴（31）的上部与反应釜体（1）转动连接，所述搅拌轴（31）的下端设有两个对称设置的搅拌架（32），两个搅拌架（32）之间设有两个刮板（33）和两个涂抹板（34），两个刮板（33）和两个涂抹板（34）交替设置且四者呈圆周分布在搅拌轴（31）的旁侧，每个刮板（33）和每个涂抹板（34）的上下两端均设有连接轴，所述刮板（33）和涂抹板（34）上端的连接轴均与上方的搅拌架（32）转动连接，所述刮板（33）和涂抹板（34）下端的连接轴均与下方的搅拌架（32）转动连接；所述传动组件（4）包括传动架（41）、四个第一连接杆（42）和四个第二连接杆（43），所述传动架（41）套设在搅拌轴（31）的上部且两者转动连接，四个所述第一连接杆（42）的一端均与传动架（41）转动连接，四个所述第二连接杆（43）的一端分别与四个第一连接杆（42）的另一端转动连接，其中两个第二连接杆（43）的另一端分别与两个刮板（33）的上端的连接轴固定连接，另外两个第二连接杆（43）的另一端分别与两个涂抹板（34）的上端的连接轴固定连接，所述传动架（41）的上端设有传动部（44），所述传动部（44）的上端贯穿反应腔（2）和驱动腔（5）之间的反应釜体（1）的内壁后延伸至驱动腔（5）内。

2.根据权利要求1所述的粘稠物料冷却用反应釜，其特征在于：所述驱动组件（15）包括安装板（151）、两个安装座（152）、转动轴（153）、蜗杆（154）、涡轮（155）、滑轨（156）、滑动齿条（157）、传动齿轮（158）和驱动壳（159），所述安装板（151）位于驱动腔（5）内且与搅拌轴（31）固定连接，两个安装座（152）均设置在安装板（151）的下端，所述转动轴（153）的两端分别与两个安装座（152）转动连接，所述蜗杆（154）套设在转动轴（153）的中部，所述涡轮（155）套设在传动部（44）的上端且涡轮（155）与蜗杆（154）啮合，所述传动齿轮（158）套设在转动轴（153）的一端，所述滑轨（156）设置在安装板（151）的下端，所述滑动齿条（157）与滑轨（156）滑动配合且滑动齿条（157）与传动齿轮（158）啮合，所述驱动壳（159）安装在安装板（151）的下端且驱动壳（159）位于滑动齿条（157）的一端，所述驱动壳（159）内设有活塞腔，所述滑动齿条（157）的一端设有与活塞腔滑动配合的驱动活塞（160），所述驱动壳（159）上与滑动齿条（157）相对的一端设有与其连通的软管（161），所述搅拌轴（31）的上部设有调节腔（162），所述软管（161）的一端与调节腔（162）连通。

3.根据权利要求2所述的粘稠物料冷却用反应釜，其特征在于：所述反应釜体（1）的上端设有固定架（17），所述固定架（17）的中部设有连接管（18），所述连接管（18）的下端与搅拌轴（31）的上端转动连接。

4.根据权利要求1所述的粘稠物料冷却用反应釜，其特征在于：所述反应釜体（1）上设有与驱动腔（5）连通的进液管（19）和出液管（20）。

5.根据权利要求1所述的粘稠物料冷却用反应釜，其特征在于：所有所述刮板（33）和涂抹板（34）均倾斜设置。

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