CN210656186U - 一种水玻璃湿法生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水玻璃湿法生产线，属于水玻璃生产设备技术领域，包括反应釜、冷却池、压滤机以及储料罐，所述反应釜的一端设置有传动机构，所述传动机构包括第一电机、连接在第一电机上的主动齿轮以及安装在反应釜上的从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合传动，所述反应釜远离传动机构的一端连接有第一导流管，所述第一导流管包括出料管和水蒸气导入管，本实用新型可以实现水玻璃的自动生产，使得水玻璃的生产效率大大提高，也降低了工人的劳动强度，而且水玻璃的透明度和纯度高。

Description

一种水玻璃湿法生产线

技术领域

本实用新型公开一种水玻璃湿法生产线，属于水玻璃生产设备技术领域。

背景技术

17世纪中叶，人们广泛地将石英粉(SiO)和纯碱(NaCO)共熔，制取玻璃。假如加入纯碱的比例较大，得出的玻璃状物质可以在热压釜中溶解于水中。将溶液浓缩到一定溶度，得到的黏稠流体不太确切地称作“水玻璃”。这个称呼也一直沿用至今。水玻璃是硅酸盐的水溶液，又称“泡花碱”，是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐。

目前制备“水玻璃”的方法大致有两种，其一是将石英砂、纯碱(或土碱)、硫酸钠(元明粉)在熔化窑炉中加热到1400℃共熔制成固体水玻璃，其燃料为媒、天然气、煤气等，然后在常温常压或高温高压下溶解生成不同模数、浓度的液态水玻璃，这种工艺的优点是水玻璃的模数可以达到1.5-3.5，并且水玻璃的浓度和模数容易调节，但窑炉焙烧能耗高，劳动强度高，生产产生的含硫废气对环境污染大，而且必须通过两步法才能获得液态水玻璃，这种工艺已经逐渐被淘汰。其二是是湿法水玻璃生产工艺，以石英粉和烧碱为原料，在反应釜内，0.6—1.0Mpa蒸汽下反应，直接生成液态水玻璃，而现有水玻璃湿法生产中还没有一套完整的自动、高效生产设备，并保证其具有较高的纯度和透明度，为此我们一种水玻璃湿法生产线，以填补水玻璃湿法生产的空白。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了填补现有技术中缺乏通过湿法来高效、自动生产水玻璃的设备的空白，而提供一种水玻璃湿法生产线。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种水玻璃湿法生产线，包括反应釜、冷却池、压滤机以及储料罐，所述反应釜的一端设置有传动机构，所述传动机构包括第一电机、连接在第一电机上的主动齿轮以及安装在反应釜上的从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合传动，所述反应釜远离传动机构的一端连接有第一导流管，所述第一导流管包括出料管和水蒸气导入管，所述冷却池上设置储液箱和出液箱，所述储液箱和出液箱之间连接有冷却管，所述出液箱与压滤机之间连接有进料管，所述压滤机与储料罐之间连接有送料管，所述冷却池中盛放有冷却水，且冷却池与反应釜之间连接有回流管，所述反应釜上还连接有空气进入管，所述空气进入管远离反应釜的一端设置有空气压缩机，所述出料管、水蒸气导入管、进料管、送料管、回流管以及空气进入管上均设置有控制阀。

通过采用上述技术方案，设置反应釜，可以将水玻璃原料放入反应釜的内腔，并将水蒸气从水蒸气导入管注入到反应釜中保持一定的压力，随后利用传动机构带动反应釜转动，以使水玻璃原料混合反应，并生成液态水玻璃，之后再通过空气压缩机将空气通入到反应釜中，以促使液态水玻璃从出料管压出，从而完成自动出料，接着水玻璃会沿着出料管进入储液箱，流经冷却管后在冷水的冷却作用下使得水玻璃符合储藏的温度，并在压滤机过滤后，使得水玻璃中的杂质颗粒分离，从而提高了水玻璃的纯度和透明度，之后由送料管将成品水玻璃输送至储料罐中，此生产过程采用自动控制方式，可以实现连续化流水生产，使得水玻璃的生产效率大大提高，也降低了工人的劳动强度，此外冷却水冷却水玻璃后的温度升高，通过回流管进入反应釜中，以提高反应温度，可以降低水蒸气的通入量，从而实现热量的回收利用。

优选的，所述反应釜的内腔设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括位于反应釜中心的连接轴、若干个与连接轴固定连接的螺旋搅拌片以及连接在螺旋搅拌片中间的连接杆。

通过采用上述技术方案，设置搅拌装置，对于反应中的水玻璃原料进行搅拌，其中，螺旋搅拌片设置有若干个，并缠绕在连接轴的外侧，以使水玻璃原料的混合搅拌均匀，反应更加充分，使得反应效率大大提升，连接杆可以提升搅拌装置的整体强度。

优选的，所述压滤机包括第一机架、安装在第一机架上的滤板组件以及带动滤板组件运动的驱动元件，所述进料管与驱动元件分别连接在滤板组件的两侧，所述滤板组件的一侧设置有出液管，所述出液管的下方设置有接料槽，所述送料管的一端连接在接料槽的最低点。

通过采用上述技术方案，当水玻璃经进料管进入滤板组件中，滤板组件可以过滤掉水玻璃中的杂质，以提高水玻璃的纯度和透明度，而过滤之后的水玻璃可以从出液管流到接料槽中，随后进入送料管。

优选的，所述滤板组件的两侧设置有拉模组件，所述拉模组件为可伸缩的铰接杆。

通过采用上述技术方案，设置自动拉模组件，可以使滤板组件开模后留有足够的空间，以便于粘附在滤板组件上的固体杂质能够自动落下。

优选的所述滤板组件的下方设置有自动卸料装置，所述自动卸料装置包括出料板，所述出料板的一端与第一机架靠近进料管的一端转动连接，其另一端通过两根拉绳与驱动元件连接。

通过采用上述技术方案，设置自动卸料装置，可以将从水玻璃分离出来的固定杂质进行自动卸料，不需要手动操作。

优选的，所述冷却管包括若干根阵列分布的螺旋管或蛇形管。

通过采用上述技术方案，设置螺旋管或蛇形管，可以延长水玻璃成品的冷却距离，并降低其流动速度，从而提高了冷却效率，以使到达压滤机位置的水玻璃温度符合生产要求，同时也提高了生产效率。

优选的，还包括自动上料装置，所述自动上料装置包括第二机架、放料斗和输送带，所述放料斗和输送带安装在第二机架上，且输送带的一端延伸至反应釜的入料口上方。

通过采用上述技术方案，设置自动上料装置，使得位于放料斗内的水玻璃原料下落到输送带上，并随输送带传送进入反应釜中，从而完成自动上料。

优选的，所述输送带远离第二机架的一端转动连接有伸缩料斗，所述伸缩料斗与第二机架之间连接有气缸。

通过采用上述技术方案，设置伸缩料斗，可以将伸缩料斗拉长并延伸至反应釜的入料口处，避免水玻璃原料掉落到反应釜的外侧，同时气缸一端转动连接在第二机架上，另一端可推动伸缩料斗绕其一端摆动，从而改变送料角度，以适应不同直径的反应釜的上料。

优选的，所述第二机架的下方设置有滚轮和轨道。

通过采用上述技术方案，设置轨道和滚轮，自动上料装置可以通过滚轮在轨道上滑动，以便于对不同的反应釜进行上料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

其一，设置反应釜、冷却池、压滤机以及储料罐，其相互之间通过管道连接，水玻璃原料在反应釜中反应生成液态水玻璃，再经冷却、过滤后储存在储料罐中，此生产过程可以实现自动控制，使得水玻璃的生产效率大大提高，也降低了工人的劳动强度，而且生产得到的水玻璃的透明度和纯度高。

其二，在反应釜中设置搅拌装置，其中螺旋搅拌随反应釜转动，以使水玻璃原料搅拌更加均匀，反应更加充分，成品的生产效率得到提升；而采用螺旋管或蛇形管作为冷却管，可以提高水玻璃的冷却效率，同时压滤机中的拉模组件和自动卸料装置，可以实现水玻璃中固定杂质自动清理和卸料，无需手动操作。

其三，在冷却池和反应釜之间设置回流管，当冷却水冷却水玻璃后，其温度升高，在第二次生产水玻璃时，可以将高温的冷却水注入反应釜中，以减少水蒸气的注入量，从而实现热量的重复利用，达到了节约能源的作用。

附图说明

图1为本实用新型一种水玻璃湿法生产线的立体图，用于显示反应釜、自动上料装置、冷却池和压滤机和储料罐的安装结构；

图2为搅拌装置的结构示意图，用于螺旋搅拌片、连接轴和连接杆的结构；

图3为冷却管的结构示意图，用于显示冷却管与储液箱、出液箱的安装结构；

图4为压滤机的结构示意图，用于滤板组件、拉模结构和自动卸料装置的结构；

图5为自动上料装置的结构示意图，用于放料斗、输送带和伸缩料斗的结构。

附图标记：1、轨道；2、自动上料装置；3、反应釜；4、传动机构；5、储料罐；6、空气进入管；7、送料管；8、压滤机；9、空气压缩机；10、回流管；11、出液箱；12、储液箱；13、冷却池；14、出料管；15、控制阀；16、水蒸气导入管；17、螺旋搅拌片；18、连接杆；19、连接轴；20、冷却管；21、进料管；22、滤板组件；23、拉模组件；24、拉绳；25、驱动元件；26、出料板；27、接料槽；28、出液管；29、第一机架；30、滚轮；31、第二机架；32、放料斗；33、输送带；34、伸缩料斗；35、气缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5所示，一种水玻璃湿法生产线，包括反应釜3、冷却池13、压滤机8以及储料罐5，其中在反应釜3的一侧设置有自动上料装置2，自动上料装置2由第二机架31、放料斗32和输送带33构成，工人可以通过铲车将石英粉铲入放料斗32中，之后在输送带33的传输作用下进入反应釜3中，从而实现自动上料，降低人工上料的劳动强度，只需要通过管道将烧碱注入到反应釜3中即可，同时在输送带33的一端设置伸缩料斗34，使得其一端延伸至反应釜3的入料口，避免在石英粉的送料过程中掉落到反应釜3的外侧，而且利用气缸35可以调整伸缩料斗34的送料角度，以适应不同直径反应釜3的上料，另外第二机架31下端的滚轮30和轨道1，可以完成不同反应釜3的上料，适用范围广反，而反应釜3的另一侧设置有传动机构4，传动机构4由主动齿轮、从动齿轮轮和电机构成，通过电机带动主动齿轮和从动齿轮转动，以使反应釜3跟着转动，当反应釜3中的放入水玻璃原料之后，并通过水蒸气管道通入水蒸气，可以使其混合，并保持一定的压力即可实现反应，而在反应釜3的内腔中设置有搅拌装置，搅拌装置由连接轴19、螺旋搅拌片17和连接杆18构成，螺旋搅拌片17设置有多个，并均匀缠绕在连接轴19的外侧，连接杆18连接在螺旋搅拌片17之间，以提高其整体连接强度，在搅拌时不会发生弯曲变形；水玻璃原料重力的作用下不会随着反应釜3转动，而搅拌装置会随着反应釜3转动，以使其搅拌混合均匀，从而大大提高了反应效率，有效的提升了水玻璃的生产效率，原料在反应结束之后生成液态水玻璃，此时空气压缩机9将空气从空气进入管6导入反应釜3中，其内部的气压增大，使得水玻璃从出料管14流至储液箱12，从而完成自动出料，而且操作简单，速度快。

储液箱12位于冷却池13上，由于反应后生成的水玻璃，其温度高，需要进行冷却处理，储液箱12与出液箱11之间连接有冷却管20，冷却管20没入于冷却池13内的冷水中，当高温的水玻璃经过冷却管20时会迅速降温，而冷却管20为螺旋管或者蛇形管，不仅可以降低水玻璃的流动速度，同时能够延长冷却距离，使得降温均匀，效果更加显著，而在冷却池13和反应釜3之间设置了回流管10，在冷却水温度升高之后，可以在第二生产水玻璃时，将其注入到反应釜3中并对原料进行升温，以降低水蒸气的通入量，从而实现资源的重复利用，达到节约能源的效果。

在水玻璃进冷却之后从出液箱11、进料管21进入到压滤机8中，随后进行过滤处理，以分离水玻璃中的固体杂质颗粒，从而提高其纯度和透明度，其中压滤机8由第一机架29、滤板组件22和驱动元件25构成，驱动元件25带动滤板组件22合模，同时滤板组件22的外侧设置有拉模组件23，拉模组件23包括首尾连接的铰接杆，其在滤板组件22开模之后可以相互拉扯，以使其相互之间留有固体杂质颗粒掉落的空间，会使杂质颗粒会在重力的作用下自动落下，而水玻璃穿过滤板组件22并从出液管28流至接料槽27，其中接料槽27朝一端倾斜，送料管7的一端位于接料槽27的最低点，其另一端与储料罐5连接，而且在滤板组件22的下方设置有自动卸料装置，自动卸料装置包括出料板26，其一端转动连接在第一机架29上，另一端通过两根拉绳24与驱动元件25连接，在驱动元件25伸缩下会带动拉绳24摆动，以使出料板26产生倾斜，可将从滤板组件22落下的固体杂质颗粒自动倾倒至一侧，以完成自动清理。

本专利中，出料管14、水蒸气导入管16、进料管21、送料管7、回流管10以及空气进入管6上均设置有控制阀15，控制阀15可选用电磁阀，同时还设置有泵，以便于在出料和送料中增加压力，以方便自动控制，从而实现水玻璃的反应、出料、冷却、过滤、储存的自动化生产，与传统的水玻璃湿法生产相比，其生产效率得到了大大提升，生产出来的水玻璃纯度和透明度高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，包括反应釜(3)、冷却池(13)、压滤机(8)以及储料罐(5)，所述反应釜(3)的一端设置有传动机构(4)，所述传动机构(4)包括第一电机、连接在第一电机上的主动齿轮以及安装在反应釜(3)上的从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合传动，所述反应釜(3)远离传动机构(4)的一端连接有第一导流管，所述第一导流管包括出料管(14)和水蒸气导入管(16)，所述冷却池(13)上设置储液箱(12)和出液箱(11)，所述储液箱(12)和出液箱(11)之间连接有冷却管(20)，所述出液箱(11)与压滤机(8)之间连接有进料管(21)，所述压滤机(8)与储料罐(5)之间连接有送料管(7)，所述冷却池(13)中盛放有冷却水，且冷却池(13)与反应釜(3)之间连接有回流管(10)，所述反应釜(3)上还连接有空气进入管(6)，所述空气进入管(6)远离反应釜(3)的一端设置有空气压缩机(9)，所述出料管(14)、水蒸气导入管(16)、进料管(21)、送料管(7)、回流管(10)以及空气进入管(6)上均设置有控制阀(15)。

2.根据权利要求1所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，所述反应釜(3)的内腔设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括位于反应釜(3)中心的连接轴(19)、若干个与连接轴(19)固定连接的螺旋搅拌片(17)以及连接在螺旋搅拌片(17)中间的连接杆(18)。

3.根据权利要求1所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，所述压滤机(8)包括第一机架(29)、安装在第一机架(29)上的滤板组件(22)以及带动滤板组件(22)运动的驱动元件(25)，所述进料管(21)与驱动元件(25)分别连接在滤板组件(22)的两侧，所述滤板组件(22)的一侧设置有出液管(28)，所述出液管(28)的下方设置有接料槽(27)，所述送料管(7)的一端连接在接料槽(27)的最低点。

4.根据权利要求3所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，所述滤板组件(22)的两侧设置有拉模组件(23)，所述拉模组件(23)为可伸缩的铰接杆。

5.根据权利要求3所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，所述滤板组件(22)的下方设置有自动卸料装置，所述自动卸料装置包括出料板(26)，所述出料板(26)的一端与第一机架(29)靠近进料管(21)的一端转动连接，其另一端通过两根拉绳(24)与驱动元件(25)连接。

6.根据权利要求1所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，所述冷却管(20)包括若干根阵列分布的螺旋管或蛇形管。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，还包括自动上料装置(2)，所述自动上料装置(2)包括第二机架(31)、放料斗(32)和输送带(33)，所述放料斗(32)和输送带(33)安装在第二机架(31)上，且输送带(33)的一端延伸至反应釜(3)的入料口上方。

8.根据权利要求7所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，所述输送带(33)远离第二机架(31)的一端转动连接有伸缩料斗(34)，所述伸缩料斗(34)与第二机架(31)之间连接有气缸(35)。

9.根据权利要求8所述的一种水玻璃湿法生产线，其特征在于，所述第二机架(31)的下方设置有滚轮(30)和轨道(1)。

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