CN210875216U - 导流冷却装置及搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及反应器领域，提供了一种导流冷却装置及搅拌设备，包括外筒体；内筒体，所述内筒体设于所述外筒体内，所述内筒体与外筒体之间留有冷却液流通间隙，形成水套，所述内筒体的外壁周向固设有螺旋导流板，所述螺旋导流板的螺旋延伸方向沿所述内筒体的轴向；所述螺旋导流板位于所述水套中，且与所述外筒体的内壁接触。本实用新型能够使冷却液能够按照规定路径围绕内筒体流动，对内筒体内的浆料进行充分、有效冷却。

Description

导流冷却装置及搅拌设备

技术领域

本实用新型涉及物料冷却技术领域，特别是涉及一种导流冷却装置及搅拌设备。

背景技术

锂电池真空搅拌机是按照锂离子电池的工艺要求，完成电池浆料搅拌的设备。设备主要由搅拌机架、传动系统、搅拌桶、低速搅拌、高速分散、升降机构等机构组成。粉料、液料由相应的上料系统通过搅拌机的各进料口加入，然后根据工艺要求启动低速搅拌和高速分散，并设置相应的速度和时间，最终完成电池浆料的混合分散，形成成品浆料。

然而，锂电池真空搅拌机的浆料搅拌单元为两组大功率低速搅拌拐和两组大功率的高速分散轴组成，低速搅拌拐用于浆料的混合、搅拌；高速分散轴上都安装有高速分散盘，主要对电池浆料中的颗粒进行分散细化。而且很多客户的电池浆料固液比可达70％，浆料粘稠度非常大，在浆料制备过程中，会产生很大热量。在搅拌桶上配有水套，为搅拌桶内的浆料进行降温。200L左右的搅拌机由于容积较小，使用冷却水就可以将浆料冷却到许用温度，但600L以上的搅拌机由于容积大，经常需要使用冷冻水对浆料进行冷却；若使用冷冻水，就需要严格控制搅拌车间的湿度，因为使用冷冻水，搅拌桶周围会产生结露现象，当露水与浆料里面的SBR(丁苯橡胶)等添加剂混合，极易产生浆料果冻现象，造成浆料报废。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提供一种导流冷却装置，以使冷却液能够按照规定路径围绕内筒体流动，对内筒体内的浆料进行有效冷却。

本实用新型还提供一种搅拌设备。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种导流冷却装置，包括：

外筒体；

内筒体，所述内筒体设于所述外筒体内，所述内筒体与外筒体之间留有冷却液流通间隙，形成水套，所述内筒体的外壁周向固设有螺旋导流板，所述螺旋导流板的螺旋延伸方向沿所述内筒体的轴向；

所述螺旋导流板位于所述水套中，且与所述外筒体的内壁接触。

本实用新型一个具体实施例，还包括：冷却液进口，设于所述外筒体的下侧壁；

冷却液出口，设于所述外筒体的上侧壁，所述冷却液进口和冷却液出口位于所述外筒体的同一侧，且均与所述水套连通。

本实用新型一个具体实施例，所述螺旋导流板包括多圈螺旋导流板段，多圈所述螺旋导流板段拼接形成环绕所述内筒体的所述螺旋导流板；

多圈所述螺旋导流板段均与所述内筒体的外壁焊接连接。

本实用新型一个具体实施例，所述内筒体与所述外筒体同轴设置，所述内筒体的底部与外筒体的底部通过支撑件支撑，并留有所述冷却液流通间隙。

本实用新型一个具体实施例，所述水套的上端密封。

本实用新型一个具体实施例，所述螺旋导流板的螺距t与所述外筒体内径D满足：t＜0.3D。

本实用新型一个具体实施例，所述螺旋导流板的横截面满足：h1/b1≤20，其中，b1为螺旋导流板厚度，h1为螺旋导流板宽度。

本实用新型一个具体实施例，每圈所述螺旋导流板段的内侧螺旋线长度l与外侧螺旋线长度L满足：

其中，d为内筒体外径，D为外筒体内径，t为螺旋导流板的螺距；

螺旋导流板的截面宽度b满足：

本实用新型一个具体实施例，每圈螺旋导流板段展开的形状为带有开口的圆环形，所述圆环形的内圆直径为d1，外圆直径为D1，开口角度为α，其尺寸关系为：

通过公式推导，可得出：

第二方面，本实用新型实施例还提供一种浆料搅拌设备，其包括上述所述的导流冷却装置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型实施例提供的一种导流冷却装置，通过在水套内增加螺旋导流板，冷却液进入水套后，沿着螺旋导流板导流的方向围绕搅拌桶内腔外壁流动，对搅拌桶内的浆料进行冷却，防止其温度过高；提高了浆料搅拌过程中的冷却能力，尤其是对大容积搅拌机浆料制备的冷却效果更为明显，例如800L搅拌机，浆料的制备时间由6小时缩减到3小时左右，大幅提高了浆料生产的效率和浆料的合格率。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种导流冷却装置的整体透视图；

图2为本实用新型实施例任一圈螺旋导流板段与内筒体的关系示意图；

图3为本实用新型实施例任一圈螺旋导流板段展开后的示意图；

图中：1：外筒体；2：内筒体；3：水套；4：螺旋导流板；5：冷却液进口；6：冷却液出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，一方面，本实用新型实施例提供了一种导流冷却装置，包括：

外筒体1，外筒体1敞口；

内筒体2，所述内筒体2设于所述外筒体1内，所述内筒体2与外筒体1之间留有冷却液流通间隙，该冷却液流通间隙形成水套3，用于通入冷却液冷却内筒体2内的浆料，例如发热量较大的电池浆料，所述内筒体2的外壁周向固设有螺旋导流板4，也就是说，螺旋导流板4固定在内筒体2的外壁，所述螺旋导流板4的螺旋延伸方向沿所述内筒体2的轴向，螺旋导流板4的延伸长度与内筒体2的长度相匹配，从而能够环绕整个内筒体2的外壁；

所述螺旋导流板4位于所述水套3中，且与所述外筒体1的内壁接触；外筒体1与内筒体2之间限定出螺旋导流板4的安装空间，从而在水套3中形成螺旋流道，冷却液沿螺旋流道流动，增加了冷却液的流动路径，充分利用冷却液的冷量，对内筒体2的外壁四周进行充分冷却。

本实施例中，冷却液进入水套3后，沿着螺旋导流板4导流的方向围绕内筒体2的内腔外壁流动，对内筒体2内的浆料进行冷却，防止其温度过高；提高了浆料搅拌过程中的冷却能力。

本实用新型一个具体实施例，还包括：冷却液进口5，设于所述外筒体1的下侧壁，冷却液从冷却液进口5进入水套3中，并由下向上流动，通过将冷却液进口5设于外筒体1的下侧壁，能够增加冷却液的流动阻力，增加冷却液在水套3中的流动时间；

冷却液出口6，设于所述外筒体1的上侧壁，便于换热后的冷却液流出，所述冷却液进口5和冷却液出口6位于所述外筒体1的同一侧，结构设置合理，且均与所述水套3连通，便于冷却液进入水套3。

本实用新型一个具体实施例，为了便于螺旋导流板4安装，所述螺旋导流板4包括多圈螺旋导流板段，多圈所述螺旋导流板段拼接形成环绕所述内筒体2的所述螺旋导流板4；

多圈所述螺旋导流板段均与所述内筒体2的外壁焊接连接，便于连接稳固。

本实用新型一个具体实施例，所述内筒体2与所述外筒体1同轴设置，所述内筒体2的底部与外筒体1的底部通过支撑件支撑，支撑件可以为多根支撑杆，多根支撑杆通过螺栓等连接件固定在内筒体2的底部，通过支撑件支撑在内筒体2和外筒体1的底部形成冷却液流通间隙，便于冷却液流过内筒体2和外筒体1之间的底部，便于对内筒体2底部冷却。

本实用新型一个具体实施例，所述水套3的上端密封，从而在水套3内形成密封空腔，使得冷却液仅在密封空腔内流通，不会流出内筒体2外，使用安全。

本实用新型一个具体实施例，为了便于螺旋导流板4结构优化，使螺旋导流板4起到更好的导流和加强圈的作用，所述螺旋导流板4的螺距t与所述外筒体1内径D满足：t＜0.3D；螺旋导流板4的圈数n＞1。

本实用新型一个具体实施例，为了防止螺旋导流板4失稳，保证螺旋导流板4的使用稳定性，所述螺旋导流板4的横截面满足：h1/b1≤20，其中，b1为螺旋导流板4厚度，h1为螺旋导流板4宽度。

本实用新型一个具体实施例，螺旋导流板4实际制作时，是一圈一圈的下料制作出来的。根据螺旋导流板4的安装使用情况，内筒体2的外径为d，外筒体1内径为D，利用三角形法来设计螺旋导流板4，即把螺旋导流板4的螺旋线看成一个直角三角形，如图2所示；一圈螺旋导流板段安装后，内筒体2的圆柱截面的内侧圆周长为πd，外侧圆周长为πD，则其斜边形成一螺距等于已知螺距t的螺旋线，如图3所示，每圈所述螺旋导流板段的内侧螺旋线长度l与外侧螺旋线长度L满足：

其中，d为内筒体2外径，t为螺旋导流板4的螺距；

螺旋导流板4的截面宽度b满足：

本实用新型一个具体实施例，当把每圈螺旋导流板段展开后，下料形状为带有开口的圆环形，所述圆环形的内圆直径为d1，外圆直径为D1，开口角度为α，其尺寸关系为：

通过公式推导，可得出：

螺旋导流板4下料加工时，将内筒体2的内腔外壁直径d和外筒体1的内壁直径D的具体数值带入公式，绘制出螺旋导流板4的展开形状，利用数控激光切割机下料加工。整体焊接时，先将螺旋导流板段一圈一圈的焊接到内筒体2的内腔外壁，然后再将外筒体1内腔整体焊接在螺旋导流板4的外侧。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种浆料搅拌设备例如搅拌机，其包括上述所述的导流冷却装置。

以生产电池为例，搅拌机在浆料搅拌制备过程中，打开外筒体1的进水口阀门和出水口阀门，将冷却水通入到搅拌机的水套3内；冷却水进入水套3内，沿着螺旋导流板4导流的方向围绕内筒体2的内腔外壁流动，对内筒体2内的电池浆料进行冷却，防止其温度过高。浆料制备完成后，关闭冷却水进出口阀门，浆料按照其输送流程，输送到涂布机，进行电池生产。

本实施例在水套3位置增加冷却导流装置，提高了电池浆料搅拌过程中的冷却能力，尤其是对大容积搅拌机浆料制备的冷却效果更为明显，目前以800L搅拌机为例，增加导流冷却装置后，浆料的制备时间由6小时缩减到3小时左右，大幅调高浆料生产的效率和浆料的合格率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导流冷却装置，其特征在于，包括：

外筒体；

内筒体，所述内筒体设于所述外筒体内，所述内筒体与外筒体之间留有冷却液流通间隙，形成水套，所述内筒体的外壁周向固设有螺旋导流板，所述螺旋导流板的螺旋延伸方向沿所述内筒体的轴向；

所述螺旋导流板位于所述水套中，且与所述外筒体的内壁接触。

2.根据权利要求1所述的导流冷却装置，其特征在于，还包括：

冷却液进口，设于所述外筒体的下侧壁；

冷却液出口，设于所述外筒体的上侧壁，所述冷却液进口和冷却液出口位于所述外筒体的同一侧，且均与所述水套连通。

3.根据权利要求1所述的导流冷却装置，其特征在于，所述螺旋导流板包括多圈螺旋导流板段，多圈所述螺旋导流板段拼接形成环绕所述内筒体的所述螺旋导流板；

多圈所述螺旋导流板段均与所述内筒体的外壁焊接连接。

4.根据权利要求1所述的导流冷却装置，其特征在于，所述内筒体与所述外筒体同轴设置，所述内筒体的底部与外筒体的底部通过支撑件支撑，并留有所述冷却液流通间隙。

5.根据权利要求1所述的导流冷却装置，其特征在于，所述水套的上端密封。

6.根据权利要求1所述的导流冷却装置，其特征在于，所述螺旋导流板的螺距t与所述外筒体内径D满足：t＜0.3D。

7.根据权利要求1所述的导流冷却装置，其特征在于，所述螺旋导流板的横截面满足：h1/b1≤20，其中，b1为螺旋导流板厚度，h1为螺旋导流板宽度。

8.根据权利要求3所述的导流冷却装置，其特征在于，每圈所述螺旋导流板段的内侧螺旋线长度l与外侧螺旋线长度L满足：

其中，d为内筒体外径，D为外筒体内径，t为螺旋导流板的螺距；

螺旋导流板的截面宽度b满足：

。

9.根据权利要求8所述的导流冷却装置，其特征在于，每圈螺旋导流板段展开的形状为带有开口的圆环形，所述圆环形的内圆直径为d1，外圆直径为D1，开口角度为α，其尺寸关系为：

通过公式推导得出：

10.一种搅拌设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的导流冷却装置。

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