CN114307755A - 一种固体物料的加速溶解设备及溶解方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工生产技术领域，公开了一种固体物料的加速溶解设备及溶解方法，所述的固体物料的加速溶解设备包括：外桶；其上设置有排料阀。内桶固定设置在外桶的内部，内桶的上下部开设有上溢流口和下通料口。转动外轴转动设置在安装架上并伸入到内桶的内部，转动外轴上径向转动设置有若干扇叶。转动内轴转动设置在转动外轴的内部，转动内轴通过锥形齿轮与扇叶连接。驱动件，安装在安装架上，并与转动内轴连接。粘度感应器用于感应溶液的粘度。密度获取件用于获取固体和液体相对密度。控制器用于控制扇叶角度调节和驱动液体上下流动。本发明通过上下循环流动，可以增加溶解速度，自动化程度高，可以适用多种物料溶解。

Description

一种固体物料的加速溶解设备及溶解方法

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种固体物料的加速溶解设备及溶解方法。

背景技术

随着科技的发展，社会的进步，人们的生活物品得到了丰富，日常生活用品中大多是经过化工生产。通常是固体原料溶解在液体原料的内部。现有的溶解设备中，多是经过多道溶解设备，设备不仅成本较高，占地面积也较大，同时也不便于集中操作，溶解效果也不好。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种固体物料的加速溶解设备，所述的固体物料的加速溶解设备包括：

外桶；其上设置有排料阀，排料阀连通设置在外桶的底部；

内桶，固定设置在外桶的内部，内桶的上部开设有至少一个上溢流口，内桶的下部开设有至少一个下通料口；

安装架，固定连接在外桶或者内桶上；

转动外轴，其转动设置在安装架上并伸入到内桶的内部，转动外轴上径向转动设置有若干扇叶，扇叶的内端伸入到转动外轴的内部并同轴固定连接有从动锥形齿轮；

转动内轴，其转动设置在转动外轴的内部，转动内轴同轴固定连接有若干主动锥形齿轮，主动锥形齿轮与从动锥形齿轮位置对应并啮合，转动外轴与转动内轴、安装架之间分别单向转动设置且传动方向相反；

驱动件，安装在安装架上，并与转动内轴连接，其用于驱动转动内轴转动；

粘度感应器，安装在外桶和/或内桶的内部，其用于感应溶液的粘度；

密度获取件，其用于获取固体和液体相对密度；

控制器，其用于获取固体原料和液体原料相对密度ρ，获取当前液体粘度η，获得扇叶的调节指数θ；查找一个预先设置的调节指数θ-调节角度对照表，获得扇叶调节角度；控制器控制驱动件反向转动，转动内轴和转动外轴相对转动设置，主动锥形齿轮带动从动锥形齿轮转动，改变扇叶的倾斜方向，使扇叶的倾斜方向与调节角度对应；控制器控制转动内轴正向转动，转动内轴带动转动外轴转动，转动外轴带动扇叶环绕转动完成内桶内部的液体上下流动驱动。

优选的：所述外桶的底部设置有支撑架，支撑架的底部固定设置有垫板，垫板上开设有透孔，螺栓穿过透孔对外桶进行固定。

优选的：所述外桶的底部设置有支撑架，支撑架的底部设置有转动轮、万向轮中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。

优选的：所述外桶的内部设置有加热件。

优选的：所述安装架包括若干安装杆和安装台，安装杆的外端固定连接在外桶或者内桶顶部，安装台固定连接在安装杆的内端。

优选的：所述外桶上固定设置有物料斗，物料斗内部用于固体原料放置，并定量投入到外桶的内部；物料斗的底部连通在外桶上，外桶的内部开设有转动腔，转动腔的内部竖向转动设置有转动辊，转动辊的侧壁径向固定设置有若干分割板，转动外轴上固定连接有驱动杆；驱动杆随着转动外轴转动，驱动杆拨动分割板转动，分割板内部的固体进入到转动腔内部，分割板转动拨动固体进入到外桶的内部。

优选的：所述内桶的内壁固定设置有分割阻件，所述的分割阻件包括阻挡圈和阻挡梳，阻挡圈为环形结构，阻挡圈的内侧径向固定设置有阻挡梳。

本发明还提供一种固体物料的加速溶解方法，应用于上述所述的一种固体物料的加速溶解设备，所述的固体物料的加速溶解方法包括如下步骤：

S1、获取固体和液体原料相对密度ρ；

S2、获取当前液体粘度η；

S3、获得扇叶的调节指数θ；

S4、查找一个预先设置的调节指数θ-调节角度对照表，获得扇叶调节角度；

S5、驱动件反向驱动转动内轴在转动外轴内转动，改变扇叶的倾斜方向，使扇叶的倾斜方向与调节角度对应；

S6、驱动件正向驱动转动内轴正向转动，扇叶环绕转动从而完成内桶内部的液体上下循环流动。

优选的：所述调节指数θ的获得方法为

优选的：所述调节指数θ的获得方法为通过查找一个预先设置的ρ、η－θ信息表。

本发明的技术效果和优点：通过上下循环流动，可以增加溶解速度。扇叶的倾斜角度可以根据液体粘度和相对密度调节，实现自动化控制。根据液体的粘度和相对密度，进行调节扇叶的倾斜角度，可以适用多种物料溶解，适用能力强。通过驱动件正反方向驱动完成驱动和扇叶倾斜角度调整，使设备结构简单化，缩减了生产制造成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种固体物料的加速溶解设备的立体结构示意图。

图2为本发明提出的一种固体物料的加速溶解设备的俯视结构示意图。

图3为图2的A-A截面的局部剖视结构示意图。

图4为本发明提出的一种固体物料的加速溶解设备中扇叶和转动外轴的结构示意图。

图5为图3中a的局部放大结构示意图。

图6为本发明提出的一种固体物料的加速溶解设备中分割阻件的立体结构示意图。

图7为本发明提出的一种固体物料的加速溶解方法的流程图。

附图标记说明：支撑架1，万向轮2，外桶3，内桶4，物料斗5，从动皮带轮6，主动皮带轮7，电机8，排料阀9，安装架10，转动外轴11，转动内轴12，扇叶13，上溢流口14，分割阻件15，下通料口16，驱动杆17，从动锥形齿轮18，主动锥形齿轮19，转动腔20，转动辊21，分割板22，粘度感应器23，阻挡梳24，阻挡圈25。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

参考图1～图3，在本实施例中提出了一种固体物料的加速溶解设备，用于对固体物料的溶解，所述的固体物料的加速溶解设备包括外桶3、内桶4、扇叶13、驱动件和控制器。

外桶3，可以是圆桶状结构也可以是多棱柱桶状结构，外桶3可以是不锈钢材质制成，从而保证具有一定的刚性，避免了作业过程中外桶3发生形变。外桶3的底部可以设置有支撑架1，支撑架1的底部固定设置有垫板，垫板上开设有透孔，螺栓穿过透孔对外桶3进行固定。当然所述的支撑架1的底部还可以设置有转动轮、万向轮2中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮2上设置有用于制动的卡板，从而方便固体物料的加速溶解设备的移动与固定。外桶3的内部可以设置有加热件，加热件可以是电加热丝，电加热丝盘设在外桶3的内壁，具体在此不做赘述。加热件可以对外桶3的内部液体进行加热，以此加快溶解。外桶3上可以设置有注液口，注液口上设置有流量剂量计和阀门，用于溶液的定量加入。当然还可以通过外桶3的上开口加入物料，具体在此不做赘述。排料阀9，连通设置在外桶3的底部，用于将外桶3内部的液体排出，外桶3上设置有控制阀，用于溶液排出。

内桶4，固定设置在外桶3的内部，内桶4可以是圆桶状结构也可以是多棱柱桶状结构，但不限定于此。内桶4和外桶3可以同轴连接，当然也可以偏心设置，具体在此不做赘述。内桶4的上部开设有至少一个上溢流口14，内桶4的下部开设有至少一个下通料口16。上溢流口14和下通料口16的设置可以使外桶3和内桶4内部连通并形成循环。

安装架10，固定连接在外桶3或者内桶4上，用于支撑和安装，安装架10可以包括若干安装杆和安装台，安装杆的外端固定连接在外桶3或者内桶4顶部，安装台固定连接在安装杆的内端，从而形成安装架10。当然安装架10还可以为其他结构，具体在此不做赘述。

转动外轴11，转动设置在安装架10上并伸入到内桶4的内部，转动外轴11上径向转动设置有若干扇叶13，扇叶13的内端伸入到转动外轴11的内部并同轴固定连接有从动锥形齿轮18。

参考图4，转动内轴12转动设置在转动外轴11的内部，转动内轴12同轴固定连接有若干主动锥形齿轮19，主动锥形齿轮19与从动锥形齿轮18位置对应并啮合。转动外轴11和转动内轴12、安装架10之间分别单向转动设置且传动方向相反。

驱动件，安装在安装架10上，并与转动内轴12连接，用于驱动转动内轴12转动，驱动件是双向驱动，可以驱动转动内轴12正反向转动。驱动件可以包括电机8、主动皮带轮7和从动皮带轮6，电机8安装在安装架10上，电机8的输出轴同轴固定连接有主动皮带轮7，从动皮带轮6与转动内轴12同轴固定连接，从动皮带轮6和主动皮带轮7之间通过皮带进行连接，从而实现了转动内轴12的驱动。安装架10上固定设置有罩壳，罩壳将从动皮带轮6和主动皮带轮7覆盖在内，从而避免了杂物进入到皮带与从动皮带轮6、主动皮带轮7之间影响传动，同时增加了固体物料的加速溶解设备的安全性。驱动件驱动转动内轴12正向转动，此时转动外轴11和转动内轴12不能转动，转动外轴11和安装架10之间可以转动，转动内轴12带动转动外轴11转动，转动外轴11带动扇叶13环绕转动从而完成内桶4内部的液体上下流动驱动。当驱动件驱动转动内轴12反向转动，转动内轴12不能带动转动外轴11转动，转动内轴12和转动外轴11相对转动设置，主动锥形齿轮19带动从动锥形齿轮18转动，以此可以改变扇叶13的倾斜方向。

粘度感应器23，可以安装在外桶3和/或内桶4的内部，用于感应溶液的粘度。

密度获取件，用于获取固体和液体相对密度，即固体密度和液体密度的比值。密度获取件可以通过固体物料特性和液体物料特性查表并计算获得，也可以在线测量，具体在此不做赘述。

控制器与加热件、密度获取件、粘度感应器23、驱动件电连接。控制器用于获取固体原料和液体原料相对密度ρ，获取当前液体粘度η，计算获得扇叶13的调节指数θ，所述调节指数θ的计算方法可以为

当然也可以通过查找一个预先设置的ρ、η－θ信息表。通过调节指数θ查找一个预先设置的调节指数θ-调节角度对照表，从而获得扇叶13调节角度。当然也可以通过计算获得，具体在此不做赘述。控制器控制驱动件反向转动，转动内轴12和转动外轴11相对转动设置，主动锥形齿轮19带动从动锥形齿轮18转动，以此可以改变扇叶13的倾斜方向，使扇叶13的倾斜方向与调节角度对应。控制器控制转动内轴12正向转动，转动内轴12带动转动外轴11转动，转动外轴11带动扇叶13环绕转动从而完成内桶4内部的液体上下流动驱动。例如当固体颗粒的密度大于液体密度，即ρ大于1，固体颗粒沉在液体的底部，此时的扇叶13转动带动内桶4内部的液体从上到下循环，固体可以从外桶3的内部通过下通料口16进入到内桶4的内部，然后向上流动最后通过上溢流口14进入到外桶3的内部，从而形成内外循环，以此增加了溶解速度。当固体颗粒的密度小于液体密度，即ρ小于1，固体颗粒漂浮在液体表面，此时的调节扇叶13倾斜方向，扇叶13转动带动内桶4内部的液体从下到上循环，固体可以从外桶3的内部通过上溢流口14进入到内桶4的内部，然后向下流动最后通过下通料口16进入到外桶3的内部，从而形成内外循环，以此增加了溶解速度。扇叶13的倾斜角度可以根据液体粘度和相对密度调节，适用能力强。根据液体的粘度和相对密度，进行调节扇叶13的倾斜角度，可以适用多种物料溶解，适用能力强。

实施例2

参考图5，外桶3上固定设置有物料斗5，物料斗5可以固定连接在外桶3或者安装架10上，内部用于固体原料放置，并定量投入到外桶3的内部。物料斗5可以是漏斗状结构，物料斗5的底部设置有计量输送结构，具体在此不做赘述。物料斗5的底部连通在外桶3上，外桶3的内部开设有转动腔20，转动腔20的内部竖向转动设置有转动辊21，转动辊21的侧壁径向固定设置有若干分割板22，转动外轴11上固定连接有驱动杆17，驱动杆17可以是L型结构。驱动杆17随着转动外轴11转动，驱动杆17拨动分割板22转动，分割板22内部的固体进入到转动腔20内部，分割板22转动拨动固体进入到外桶3的内部，从而完成固体原料的加入。避免了固体原料扎堆添加造成堵塞或者难容，同时避免了固体粘附在外桶3的内壁上，具体在此不做赘述。

实施例3

参考图6，内桶4的内壁固定设置有分割阻件15，分割阻件15的设置可以增加液体的上下流动阻力，增加了溶解的速度。所述的分割阻件15可以包括阻挡圈25和阻挡梳24，阻挡圈25为环形结构，阻挡圈25的内侧径向固定设置有阻挡梳24，阻挡圈25可以增加液体径向波动阻力，阻挡梳24设置增加了周向流动阻力，从而增加了溶解能力。当然分割阻件15还可以是径向设置的凸出，具体在此不做赘述。

实施例3

参考图7，在本实施例中提出了一种固体物料的加速溶解方法，包括如下步骤：

S1、获取固体和液体原料相对密度ρ。

S2、获取当前液体粘度η。

S3、获得扇叶13的调节指数θ。

S4、查找一个预先设置的调节指数θ-调节角度对照表，获得扇叶13调节角度。

S5、驱动件反向驱动转动内轴12在转动外轴11内转动，改变扇叶13的倾斜方向，使扇叶13的倾斜方向与调节角度对应。

S6、驱动件正向驱动转动内轴12正向转动，扇叶13环绕转动从而完成内桶4内部的液体上下循环流动。

所述调节指数θ的计算方法可以为

当然也可以通过查找一个预先设置的ρ、η－θ信息表。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述的固体物料的加速溶解设备包括：

外桶；其上设置有排料阀，排料阀连通设置在外桶的底部；

内桶，固定设置在外桶的内部，内桶的上部开设有至少一个上溢流口，内桶的下部开设有至少一个下通料口；

安装架，固定连接在外桶或者内桶上；

转动外轴，其转动设置在安装架上并伸入到内桶的内部，转动外轴上径向转动设置有若干扇叶，扇叶的内端伸入到转动外轴的内部并同轴固定连接有从动锥形齿轮；

转动内轴，其转动设置在转动外轴的内部，转动内轴同轴固定连接有若干主动锥形齿轮，主动锥形齿轮与从动锥形齿轮位置对应并啮合，转动外轴与转动内轴、安装架之间分别单向转动设置且传动方向相反；

驱动件，安装在安装架上，并与转动内轴连接，其用于驱动转动内轴转动；

粘度感应器，安装在外桶和/或内桶的内部，其用于感应溶液的粘度；

密度获取件，其用于获取固体和液体相对密度；

控制器，其用于获取固体原料和液体原料相对密度ρ，获取当前液体粘度η，获得扇叶的调节指数θ；查找一个预先设置的调节指数θ-调节角度对照表，获得扇叶调节角度；控制器控制驱动件反向转动，转动内轴和转动外轴相对转动设置，主动锥形齿轮带动从动锥形齿轮转动，改变扇叶的倾斜方向，使扇叶的倾斜方向与调节角度对应；控制器控制转动内轴正向转动，转动内轴带动转动外轴转动，转动外轴带动扇叶环绕转动完成内桶内部的液体上下流动驱动。

2.根据权利要求1所述的一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述外桶的底部设置有支撑架，支撑架的底部固定设置有垫板，垫板上开设有透孔，螺栓穿过透孔对外桶进行固定。

3.根据权利要求1所述的一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述外桶的底部设置有支撑架，支撑架的底部设置有转动轮、万向轮中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。

4.根据权利要求1所述的一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述外桶的内部设置有加热件。

5.根据权利要求1所述的一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述安装架包括若干安装杆和安装台，安装杆的外端固定连接在外桶或者内桶顶部，安装台固定连接在安装杆的内端。

6.根据权利要求1所述的一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述外桶上固定设置有物料斗，物料斗内部用于固体原料放置，并定量投入到外桶的内部；物料斗的底部连通在外桶上，外桶的内部开设有转动腔，转动腔的内部竖向转动设置有转动辊，转动辊的侧壁径向固定设置有若干分割板，转动外轴上固定连接有驱动杆；驱动杆随着转动外轴转动，驱动杆拨动分割板转动，分割板内部的固体进入到转动腔内部，分割板转动拨动固体进入到外桶的内部。

7.根据权利要求1所述的一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述内桶的内壁固定设置有分割阻件，所述的分割阻件包括阻挡圈和阻挡梳，阻挡圈为环形结构，阻挡圈的内侧径向固定设置有阻挡梳。

8.一种固体物料的加速溶解方法，应用于权利要求1-7任一项所述的一种固体物料的加速溶解设备，其特征在于，所述的固体物料的加速溶解方法包括如下步骤：

S1、获取固体和液体原料相对密度ρ；

S2、获取当前液体粘度η；

S3、获得扇叶的调节指数θ；

S4、查找一个预先设置的调节指数θ-调节角度对照表，获得扇叶调节角度；

S5、驱动件反向驱动转动内轴在转动外轴内转动，改变扇叶的倾斜方向，使扇叶的倾斜方向与调节角度对应；

S6、驱动件正向驱动转动内轴正向转动，扇叶环绕转动从而完成内桶内部的液体上下循环流动。

9.根据权利要求8所述的一种固体物料的加速溶解方法，其特征在于，所述调节指数θ的获得方法为

10.根据权利要求8所述的一种固体物料的加速溶解方法，其特征在于，所述调节指数θ的获得方法为通过查找一个预先设置的ρ、η－θ信息表。

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