CN210236207U - 一种输料装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种输料装置及设备，涉及输料技术领域。输料装置包括内层和外层，内层形成输送腔，输送腔具有设置于第一端的进料口和设置于第二端的出料口，内层和外层之间形成第一冷却腔，第一冷却腔具有设置于第一端的第一进水口和设置于第二端的第一出水口，螺旋轴由第一端向第二端延伸并设置于输送腔内，螺旋轴具有设置于第一端的第二进水口和设置于第二端的第二出水口、以及连通第二进水口和第二出水口的第二冷却腔。输料装置通过第一冷却腔和第二冷却腔的配合使输料装置处于较低的温度中，避免了输料装置中的部件由于高温变形老化等问题，同时冷却了其中输送的物料。

Description

一种输料装置及设备

技术领域

本申请涉及输料技术领域，具体而言，涉及一种输料装置及设备。

背景技术

乙炔炭黑是乙炔通过高温裂解得到，从裂解炉出来的乙炔炭黑通常温度较高，达到400～600℃，使用螺旋输料装置输送乙炔炭黑时，其螺旋轴以及轴承容易在高温环境中变形，造成输料装置在输送乙炔炭黑中的磨损，从而降低其使用寿命。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种输料装置及设备，其能够降低输料装置及设备的温度，改善因高温导致其螺旋轴变形的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种输料装置，其包括由第一端向第二端延伸的输料管，输料管包括：

内层，内层形成输送腔，输送腔具有设置于第一端的进料口和设置于第二端的出料口。

外层，内层和外层之间形成第一冷却腔，第一冷却腔具有设置于第一端的第一进水口和设置于第二端的第一出水口；

中空的螺旋轴，螺旋轴由第一端向第二端延伸并设置于输送腔内，螺旋轴具有设置于第一端的第二进水口和设置于第二端的第二出水口、以及连通第二进水口和第二出水口的第二冷却腔。

在上述实现过程中，输送腔通过设置于其内部的螺旋轴旋转达到输送物料的目的；第一冷却腔围绕输送腔设置，第一冷却腔通入冷却流体后通过内层热交换用于从外部冷却整个输送腔，包括其中的螺旋轴；第二冷却腔即为螺旋轴的中空结构，通过向第二冷却腔通入冷却流体后直接冷却螺旋轴，防止螺旋轴受到高温变形。输料装置通过第一冷却腔和第二冷却腔的配合使输料装置处于较低的温度中，避免了输料装置中的部件由于高温变形老化等问题，同时冷却了其中输送的物料。

在一种可能的实施方案中，外层具有开口，第一冷却腔为半开放式腔体。

在上述实现过程中，第一冷却腔为半开放式腔体时，便于观察第一冷却腔内部的冷却流体流动情况，当第一冷却腔发生泄漏时，能够直接观察到第一冷却腔内有漩涡，从而采取停止输料以及更换输料装置的措施，能够保证输送料的稳定性和不被污染性。

在一种可能的实施方案中，进料口设置于内层靠近外层的开口的一侧，进料口形成为与输送腔连通的第一凸台。

在上述实现过程中，为了防止第一冷却腔中的冷却流体由开口流出，因此输料装置一般以开口朝上的方式放置使用。进料口设置于内层靠近外层的开口的一侧能够使物料由于受到重力作用直接由进料口落入到输送腔中，第一凸台能够使进料口的高度不低于外层的开口的高度，防止冷却流体通过进料口进入到输送腔内污染物料。

在一种可能的实施方案中，出料口设置于内层远离外层开口的一侧，出料口形成为与输送腔连通的第二凸台。

在上述实现过程中，为了防止第一冷却腔中的冷却流体由开口流出，因此输料装置一般以开口朝上的方式放置使用。出料口设置于内层远离外层的开口的一侧能够使输送腔内的物料由于受到重力作用直接由出料口出料，第二凸台能够使进料口的高度不低于外层的开口的高度，防止冷却流体通过出料口进入到输送腔内污染物料。

在一种可能的实施方案中，第二冷却腔与螺旋轴同轴设置。

在上述实现过程中，第二冷却腔与螺旋轴同轴设置有利于使第二冷却腔设置于螺旋轴的中部，通入到第二冷却腔的冷却流体能够均匀的吸收整个螺旋轴的热量，使螺旋轴得到均匀散热。

在一种可能的实施方案中，第二冷却腔为圆柱形腔体，第二冷却腔的内径与螺旋轴的内径之比为0.2：1～0.5：1。

在上述实现过程中，第二冷却腔为圆柱形腔体，即冷却流体能够平稳的流经第二冷却腔。第二冷却腔的内径与螺旋轴的内径之比不低于0.2：1，当内径之比低于此值时，流经第二冷却腔的冷却流体量太少，不足以使螺旋轴温度降低；第二冷却腔的内径与螺旋轴的内径之比不高于0.5：1，当内径之比高于此值时，螺旋轴的壁较薄，容易在旋转过程中破损导致在第二冷却腔内流动的冷却流体泄漏至输送腔污染物料。

在一种可能的实施方案中，螺旋轴的两端通过密封件与内层连接。

在上述实现过程中，由于螺旋轴在工作状态中是旋转的，并且由外部电机带动其转动，为了防止输送腔内的物料在输送过程中泄漏，螺旋轴的两端即与内层的连接处采用密封件进行连接。

在一种可能的实施方案中，密封件包括碳环和/或机械密封。

在上述实现过程中，采用碳环和/或机械密封对螺旋轴的两端与内层进行密封，既然防止物料在输送过程中泄漏，又能保证螺旋轴能够在旋转输料时不会受到较大的阻力。

在一种可能的实施方案中，螺旋轴的侧壁设置有螺旋叶片，螺旋叶片的横截面包括矩形或梯形。

在上述实现过程中，螺旋叶片用于在螺旋过程中推进物料从而达到输料装置输料物料的目的。由于螺旋叶片是直接与高温物料接触的部位，因此特别容易变形，将螺旋叶片做厚，其横截面包括矩形或梯形时，能够在一定程度上防止变形。

第二方面，本申请实施例提供一种输料设备，其包括电机和上述的输料装置，电机与螺旋轴传动连接。

在上述实现过程中，电机用于直接连接输料装置，并且带动螺旋轴旋转。此输料设备通过第一冷却腔和第二冷却腔的配合使输料装置处于较低的温度中，避免了输料装置中的部件由于高温变形老化等问题，同时冷却了其中输送的物料。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的输料装置的第一视角的剖视图；

图2为本申请实施例提供的输料装置的第二视角的剖视图；

图3为本申请实施例提供的输料装置的第一视角的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的输料装置的第二视角的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的输料装置的正视图；

图6为本申请实施例提供的输料装置的俯视图；

图7为本申请实施例提供的输料装置的左视图；

图8为本申请实施例提供的螺旋轴的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的输料设备的结构示意图。

图标：10-输料装置；20-输料设备；100-内层；101-输送腔；102-进料口；103-出料口；200-外层；201-第一冷却腔；202-第一进水口；203-第一出水口；300-螺旋轴；301-第二冷却腔；302-第二进水口；303-第二出水口； 310-螺旋叶片；320-轴部；400-密封件；500-第一凸台；600-第二凸台；700- 电机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

请参阅图1～7，本申请实施例提供一种输料装置10，其包括由第一端向第二端延伸的输料管，输料管包括内层100和外层200。

内层100形成输送腔101，输送腔101具有设置于第一端的进料口102 和设置于第二端的出料口103，物料能够由进料口102进入到输送腔101内，最后由出料口103卸出。

输送腔101内设置有由第一端向第二端延伸的螺旋轴300，请参阅图8，螺旋轴300外壁设置有螺旋叶片310，螺旋轴300在旋转时能够依靠螺旋叶片310推动输送腔101内的物料从而使输送腔101内的物料从进料口102 输送至出料口103卸出。

可选地，输送腔101为圆柱形或棱柱形。在本申请实施例中，输送腔 101的为圆柱形。在本申请其他一些实施例中，输送腔101还可以为螺旋形等其他不规则的形状，但是需要保证输送腔101的进料端和出料端的横截面积大致相等，如果输送腔101的进料端的横截面积小于出料端的横截面积，则会导致输料速率较慢，且浪费空间；如果输送腔101的进料端的横截面积大于出料端的横截面积，则会导致物料进料输料太快，物料堵塞在输送腔101中，造成淤积，进而成块降低物料的品质。

螺旋轴300由于需要与高温物料直接接触，并且需要推动物料，因此螺旋轴300的螺旋叶片310和轴部320一般采用耐高温以及硬度较高的金属材料制成，其弹性模量极高，即一般不会发生弹性形变。因此，包括外壁上的螺旋叶片310的螺旋轴300的整体高度小于输送腔101的内径，即当螺旋轴300的轴部320设置于输送腔101的中部，螺旋轴300在旋转时，螺旋轴300的螺旋叶片310也不会触碰到内层100的内壁。

可选地，螺旋叶片310的横截面包括矩形或梯形。在本申请实施例中，螺旋叶片310的横截面为梯形。在本申请其他实施例中，螺旋叶片310的横截面还可以为矩形或其他不规则形状。

由于螺旋叶片310是直接与高温物料接触的部位，因此特别容易变形，将螺旋叶片310做厚，其横截面包括矩形或梯形时，能够在一定程度上防止变形。

螺旋轴300的轴部320与螺旋叶片310可以一体成型，也可以分开成型后，再将螺旋叶片310焊接到轴部320上得到螺旋轴300。

请继续参阅图1，本申请实施例中螺旋轴300为中空结构，螺旋轴300 的内部中空结构即为第二冷却腔301，螺旋轴300还具有设置于第一端的第二进水口302和设置于第二端的第二出水口303，第二进水口302和第二出水口303通过第二冷却腔301连通。

第二冷却腔301用于直接冷却螺旋轴300，由于本申请实施例的输料装置10主要用于输送刚裂解得到的乙炔炭黑，乙炔炭黑温度高达400～600℃, 极易损坏输料装置10内与其直接接触的螺旋轴300，第二冷却腔301通入冷却流体后，冷却流体能够直接与螺旋轴300发生热交换，从而将螺旋轴 300的热量带走达到冷却螺旋轴300的目的，防止螺旋轴300长期在高温环境中变形，降低其使用寿命。

需要说明的是，一般情况下第二冷却腔301与螺旋轴300同轴设置。这有利于使螺旋轴300整体得到均匀散热，第二冷却腔301与螺旋轴300 同轴设置即表示第二冷却腔301设置于螺旋轴300的中部，通过第二进水口302通入到第二冷却腔301的冷却流体能够均匀的与螺旋轴300同一横截面的各个位置发生热交换，吸收螺旋轴300同一横截面的各个位置的热量，使螺旋轴300同一横截面的各个位置的温度相当，能够有效避免螺旋轴300的局部温度过高或过低，从而导致螺旋轴300内部产生内应力，从而导致裂纹。

可选地，第二冷却腔301为圆柱形腔体或棱柱形腔体。在本申请实施例中，第二冷却腔301为圆柱形腔体。在本申请其他一些实施例中，第二冷却腔301还可以为棱柱形腔体或其他形状腔体。

圆柱形腔体有利于冷却流体能够平稳的且保持较高流速流经第二冷却腔301。由于螺旋轴300是与高温物料直接接触的，其高温也较高，需要大量的冷却流体吸收热量。第二冷却腔301必须要保证冷却流体能够快速流经第二冷却腔301并且带走螺旋轴300的热量，因此第二冷却腔301并不适合成型为较复杂的水路，较复杂的水路可能阻挡冷却流动从而降低其流速使吸收过热量的冷却流体依旧较长时间停留在螺旋轴300中，对于吸收螺旋轴300的热量已经没有太大帮助，进而导致螺旋轴300的温度不能得到有效降低。

可选地，第二冷却腔301的内径与螺旋轴300的内径之比为0.2：1～0.5： 1。在本申请实施例中，第二冷却腔301的内径与螺旋轴300的内径之比为 0.3：1。在本申请其他实施例中，第二冷却腔301的内径与螺旋轴300的内径之比可以在0.2：1～0.5：1中任意选择，具体根据物料实际温度而定，如果物料温度较高，则选择0.5：1，如果物料温度较低，则选择0.2：1。

第二冷却腔301的内径与螺旋轴300的内径之比不低于0.2：1，当内径之比低于0.2：1时，流经第二冷却腔301的冷却流体量太少，不足以使螺旋轴300温度降低；第二冷却腔301的内径与螺旋轴300的内径之比不高于0.5：1，当内径之比高于0.5：1时，螺旋轴300的壁较薄，容易在旋转过程中破损导致在第二冷却腔301内流动的冷却流体泄漏至输送腔101污染物料。

由于在输料装置10在输送物料时，螺旋轴300处于旋转中，一般情况下，螺旋轴300的动力源来源于外部的电机，螺旋轴300需要伸出输料装置10外与电机电连接。因此，螺旋轴300与内层100的连接处既要保证螺旋轴300的旋转不受到阻挡，并且还要保证输送腔101中的物料不会泄漏。

螺旋轴300的两端通过密封件400与内层100连接。

可选地，密封件400包括碳环和/或机械密封。机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封包括但不限于动环、静环、压缩弹簧和密封圈等部件。

需要说明的是，内层100与螺旋轴300密封时可以两端都是碳环密封、两端都是机械密封或一端是碳环密封，一端是机械密封。

在本申请实施例中，内层100与螺旋轴300的两端都是通过机械密封的。在本申请的其他实施例中，可以根据实际需求选择。

外层200与内层100之间形成第一冷却腔201，第一冷却腔201具有设置于第一端的第一进水口202和设置于第二端的第一出水口203。

第一冷却腔201通入冷却流体后通过内层100热交换用于从外部整体冷却输送腔101，包括其中的螺旋轴300以及输送的物料。

可选地，第一冷却腔201可以封闭式的或半开放式的。

封闭式的第一冷却腔201即由完全环绕的外层200形成，除了第一进水口202和第一出水口203，其他地方全由外层200包裹住。

半开放式的第一冷却腔201即由半环绕的外层200形成，除了第一进水口202和第一出水口203，还具有其他开口。

封闭式的第一冷却腔201中能够较好的承装冷却流体，不用担心流体过快、过低或输料装置10改变放置方式而导致冷却流体泄漏。半开放式的第一冷却腔201虽然只能以固定的放置方式放置，但是通过其开口能够观察第一冷却腔201内部的冷却流体流动情况，当第一冷却腔201发生泄漏时，能够直接观察到第一冷却腔201内有漩涡，从而采取停止输料以及更换输料装置10的措施，能够保证输送料的稳定性和不被污染性。

在本申请实施例中，第一冷却腔201为半开放式腔体，为了防止第一冷却腔201中的冷却流体由开口流出，因此输料装置10一般以开口朝上的方式放置使用。在本申请其他实施例中，第一冷却腔201可以根据实际需求选择。

并且，在本申请实施例中，进料口102设置于内层100靠近外层200 的开口的一侧，物料能够由于受到重力作用直接由进料口102落入到输送腔101中；出料口103设置于内层100远离外层200开口的一侧，输送腔 101内的物料由于受到重力作用直接由出料口103出料。

进料口102形成为与输送腔101连通的第一凸台500，出料口103形成为与输送腔101连通的第二凸台600。第一凸台500能够使进料口102的高度不低于外层200的开口的高度，第二凸台600能够使进料口102的高度不低于外层200的开口的高度，防止冷却流体通过进料口102、出料口103 进入到输送腔101内污染物料。

请参阅图9，本申请实施例还提供一种输料设备20，其包括电机700 和上述的输料装置10，电机700连接于螺旋轴300并用于带动螺旋轴300 转动输料。

综上所述，本申请实施例的一种输料装置及设备，电机带动螺旋轴旋转，输送腔通过设置于其内部的螺旋轴旋转达到输送物料的目的；第一冷却腔围绕输送腔设置，第一冷却腔通入冷却流体后通过内层热交换用于从外部冷却整个输送腔，包括其中的螺旋轴；第二冷却腔即为螺旋轴的中空结构，通过向第二冷却腔通入冷却流体后直接冷却螺旋轴，防止螺旋轴受到高温变形。输料装置通过第一冷却腔和第二冷却腔的配合使输料装置处于较低的温度中，避免了输料装置中的部件由于高温变形老化等问题，同时冷却了其中输送的物料。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种输料装置，其特征在于，所述输料装置包括由第一端向第二端延伸的输料管，所述输料管包括：

内层，所述内层形成输送腔，所述输送腔具有设置于所述第一端的进料口和设置于所述第二端的出料口；

外层，所述内层和所述外层之间形成第一冷却腔，所述第一冷却腔具有设置于所述第一端的第一进水口和设置于所述第二端的第一出水口；

中空的螺旋轴，所述螺旋轴由所述第一端向所述第二端延伸并设置于所述输送腔内，所述螺旋轴具有设置于所述第一端的第二进水口和设置于所述第二端的第二出水口、以及连通所述第二进水口和所述第二出水口的第二冷却腔。

2.根据权利要求1所述的输料装置，其特征在于，所述外层具有开口，所述第一冷却腔为半开放式腔体。

3.根据权利要求2所述的输料装置，其特征在于，所述进料口设置于所述内层靠近所述外层的开口的一侧，所述进料口形成为与所述输送腔连通的第一凸台。

4.根据权利要求2所述的输料装置，其特征在于，所述出料口设置于所述内层远离所述外层开口的一侧，所述出料口形成为与所述输送腔连通的第二凸台。

5.根据权利要求1所述的输料装置，其特征在于，所述第二冷却腔与所述螺旋轴同轴设置。

6.根据权利要求5所述的输料装置，其特征在于，所述第二冷却腔为圆柱形腔体，所述第二冷却腔的内径与所述螺旋轴的内径之比为0.2：1～0.5：1。

7.根据权利要求1所述的输料装置，其特征在于，所述螺旋轴的两端通过密封件与所述内层连接。

8.根据权利要求7所述的输料装置，其特征在于，所述密封件包括碳环和/或机械密封。

9.根据权利要求1所述的输料装置，其特征在于，所述螺旋轴的侧壁设置有螺旋叶片，所述螺旋叶片的横截面包括矩形或梯形。

10.一种输料设备，其特征在于，所述输料设备包括电机和权利要求1～9任一项所述的输料装置，所述电机与所述螺旋轴传动连接。

Images