CN2497865Y - 空心螺带搅拌内加热装置 - Google Patents
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本实用新型涉及在筒锥式反应过滤干燥机和双锥螺带搅拌真空干燥机或类似设备上使用的高效螺带搅拌内加热装置。该装置包括壳体、转轴、螺带及热媒进出口,螺带利用转轴安装于壳体内,在壳体的上面连接搅拌机架及驱动装置,其特征是转轴的上部为实心轴,下部为空心轴,连续的空心螺带利用实心支撑杆或空心支撑杆连接在空心轴上,空心轴、空心螺带与热媒进出口连通。由于本装置的加热面积比原来的实心螺带多,并且是直接加热,因此热效率大大提高。
Description
本实用新型涉及在筒锥式反应过滤干燥机和双锥螺带搅拌真空干燥机或类似设备上使用的高效螺带搅拌内加热装置。
在中国专利“筒锥式反应过滤干燥机”、专利号为ZL96229672.4中,公开了另一种干燥机,该机具有很多优点,如能对物料进行反应、萃取、结晶、过滤、洗涤、干燥等多种操作,结构相对简单。对物料的搅拌混合均匀,无死角,出料方便、彻底,特别是涉及了复合孔板网的概念,使得滤布不会被螺旋刮刀刮破等。但该专利仍有一些不足,夹套内的热量先传递给壳体,壳体再通过导热片传递给过滤孔板,热量再由过滤孔板传递给过滤介质,再由过滤介质传递给物料,这种结构的传热效果较差,因而在干燥阶段,干燥效率较低。
中国实用新型专利“双锥螺旋搅拌真空干燥机、混合机”,专利号为ZL99227329.3,该机在实际工业生产中虽有一定的效果,但其螺旋带及搅拌轴等也末设计成空心内加热装置,因而其干燥效率实际还能大大提高。
本实用新型的目的是设计一种空心螺带搅拌内加热装置,该装置可分别在筒锥式反应过滤干燥机和双锥螺旋搅拌真空干燥机或类似设备上使用。
为实现上述目的而采取的方案是该装置包括壳体、转轴、螺带及热媒进出口,螺带利用转轴安装于壳体内,在壳体的上面连接搅拌机架及驱动装置,其特征是转轴的上部为实心轴,下部为空心轴,连续的空心螺带利用实心支撑杆或空心支撑杆连接在空心轴上,并在位于最上面的空心支撑杆与空心轴的连接处设置热媒通孔,在位于最下面的空心支撑杆或空心螺带与空心轴的连接处设置热媒流通口,在其余的空心支撑杆与空心轴的连接处设置流通口,空心轴、连续的空心螺带、空心支撑杆、流通孔、热媒流通口及热媒通孔与热媒进、出口相互连通。
在位于热媒通孔与热媒流通口间的空心支撑杆与空心轴的连接处设置面积为零或小于或等于或大于热媒通孔与热媒流通口的流通口。
在搅拌机架内安装有弹簧座,弹簧座的边缘利用O型圈与搅拌机架配合,在弹簧座的上下方分别设置与搅拌机架配合的密封,并在弹簧座的上下两侧与密封间分别设置弹簧,转轴穿过搅拌机架后与驱动装置连接,空心轴与实心轴的连接处位于上侧密封与弹簧座之间,在弹簧座与上侧密封间的空心轴的壁上以及搅拌机架的壁上分别设置热媒流通孔与热媒进口,在弹簧座与下侧密封间的空心轴以及搅拌机架的壁上分别设置热媒流通孔与热媒出口,在热媒流通孔间的空心轴内及靠近热媒通孔下面的空心轴内分别设置隔板,并在隔板间连接连通管,热媒进口依次经过热媒流通孔、连通管、流通口、热媒流通口、空心支撑杆、空心螺带,再经过热媒通孔、空心轴与连通管间的空腔及热媒流通孔后,与热媒出口连通。
也可以将空心轴与实心轴的连接处位于热媒通孔的上方,在靠近热媒流通口的上方的空心轴内利用密封圈安装有圆环,在圆环的中心处焊接热媒进口,在壳体的底部安装密封部件,热媒进口的另一端穿过密封部件到壳体外,热媒出口亦焊在密封部件上,其外端离壳体中心线的距离应等于空心轴的内半径。
所述密封部件为填料密封,在其填料座与填料压盖间放置填料,热媒进口的另一端穿过填料座及填料压盖到壳体外,并与填料压盖焊接,热媒出口亦焊在填料压盖上。
填料座与壳体焊接连接或用法兰连接,填料压盖压紧填料圆筒的外径与填料座的内径配合,填料压盖内装人滑动轴套,空心轴的端部与填料压盖的法兰上平面有间隙。
还可以将空心轴与实心轴的连接处设置于搅拌机架内,在空心轴的上端设置热媒进口,在搅拌机架内的转轴外设置轴封,在靠近热媒流通口上面的空心轴内设置阻断热媒流动的隔板,在壳体的底部连接密封装置,在空心轴的下端设置热媒出口,所述密封装置可以为填料密封,在其填料座上连接填料压盖,在填料座与填料压盖间放置填料。
空心支撑杆的形状为圆的或扁平的,在半径方向为直的、弯的或与水平面成一定角度的。
上述密封、密封部件及密封装置可以为机械密封或填料密封,或其他密封结构,只要能起到密封作用的结构都行。
由于本实用新型的搅拌机构均为空心的,并相互连通,其加热面积比原来的实心螺带多一倍左右,将热媒通入后,可在搅拌的同时,直接对物料进行加热,提高了几倍热效率,同时还使整个装置简化,不增加其他额外的加热设备。
图1是高效螺带搅拌内加热装置的正面剖面图。
图2为第2种结构图。
图3为第3种结构图。
本装置包括壳体20、转轴、螺带及热媒进出口,螺带利用转轴安装于壳体20内,在壳体20的上面连接搅拌机架3及驱动装置1,转轴的上部为实心轴22,下部为空心轴21,连续的空心螺带24利用空心支撑杆23连接在空心轴21上,并在位于最上面的空心支撑杆23与空心轴21的连接处设置热媒通孔27,在位于最下面的空心支撑杆23或空心螺带24与空心轴21的连接处设置热媒流通口25,在其余的空心支撑杆与空心轴21的连接处设置流通口26,空心轴21、连续的空心螺带24、空心支撑杆23、流通孔26、热媒流通口25及热媒通孔27与热媒进、出口相互连通。
图1中,在搅拌机架3的上下两端分别设置密封6,形成一封闭的空腔,在空腔内利用弹簧座9将空腔隔为两个部分,在弹簧座9与搅拌机架3之间有O形圈,在弹簧座9与上下密封6间分别设置轴向的弹簧,隔板8与33的外缘分别与空心轴21紧配合,隔板8的高度可基本与弹簧座9齐平,隔板33的高度靠近热媒通孔27的下面,并利用隔板8、33紧固连接连通管32空心螺带24从顶部以螺旋形的方式盘绕到壳体20的底部,其外缘形状由壳体20的内表面决定,一般只有很小的间隙。
转轴穿过搅拌机架3后与驱动装置1连接,空心轴21与实心轴22的连接处位于上侧密封6与弹簧座9之间,在弹簧座9与上侧密封6间的空心轴21的壁上以及搅拌机架3的壁上分别设置热媒流通孔7与热媒进口4,在弹簧座9与下侧密封28间的空心轴21以及搅拌机架3的壁上分别设置热媒流通孔5与热媒出口31。
空心螺带厚度由其所要的强度决定,空心支撑杆23分别连接空心螺带24与空心轴21,一方面对空心螺带24起支撑作用,同时使空心螺带24与空心轴21的内腔连通,位于壳体20底部的空心螺带24由于长度较短,可不用空心支撑杆23,直接与空心轴21连接。
需要对物料进行加热时,热媒通过热媒进口进入搅拌机架的上部空腔内,通过多个热媒流通孔进入空心轴内,再通过连通管进入空心轴下部,经各个流通口及热媒流通孔进入空心螺带,然后再通过空心支撑杆、热媒通孔回流入空心轴与连通管间的空腔内,经热媒流通孔进入搅拌机架的下部空腔内,再从热媒出口流出。
热媒按上述方式在空心轴、空心螺带及空心支撑杆等部件中不断循环流动,不断对物料进行加热。各个流通口26的通道面积比较小,而热媒通孔与热媒流通口的面积较大,使得热媒在空心螺带内流动较快,传热效果会更好。当然,上述热媒的流动方向也可反过来进行。有时为了强化热媒在空心螺带中的传热,可把各空心支撑杆做成实心的或者在空心支撑杆与空心轴的连接处不设流通孔,让热媒直接在空心螺带中流动,以增加流速,强化传热。
图2中,壳体为20,整个内加热装置由密封圈10、圆环11、填料座12、填料13、滑动轴套14、热媒进口15、热媒出口16、压紧螺柱17、螺母18,填料压盖19、空心轴21、实心轴22、空心支撑杆23、连续空心螺带24和热媒流通口25、流通口26、热媒通孔27等组成。
热媒进口15的顶部插入圆环11内并与其焊接,下部则穿过填料压盖19伸到外面。两者也采用焊接连接。圆环11的外径应略小于空心轴21的内径,它的安装高度应在空心螺带24底部热媒流出口25的上方,在圆环11的外端开有凹槽,主要是便于密封圈10嵌入,密封圈10的外径与空心轴21的内径配合较紧,当空心轴21旋转的时候,起到密封作用。
热媒出口16插入填料压盖19中并与其焊接连接,热媒出口16的顶部与填料压盖19的法兰上平面齐平,这主要是为了设备不工作时排净热媒。热媒出口16的最外端离空心轴21的中心线的距离应小于等于空心轴21的内半径,以便于热媒的顺利排出。填料座12与本体20焊接连接或用法兰连接。填料压盖19的外径与填料座12的内径良好配合,保证同心度,填料压盖19内装人滑动轴套14,它们在保证压紧填料的同时,还可对空心轴21起到支承作用。空心轴21的端部与填料压盖19的法兰上平面保证一定间隙,以利于空心轴21的转动。
空心螺带24从底部向上缠绕,其外端与设备本体20的锥体和筒体内壁保持较小间隙,其宽度和厚度则根据物料特性及强度等因素决定。空心支撑杆23则把空心螺带24与空心轴21牢固地连接在一起,并使它们相通,空心螺带24的底部由于直径较小,可不用空心支撑杆23而直接与空心轴21连接。空心轴21在上部则与实心轴22相连。
当设备需对物料进行加热的时候,热媒通过热媒进口管15进入空心轴21内,由于密封圈10的作用,热媒不能向下而只能向上流动,在向上流动的过程中,不断通过各流通口26和最上端的热媒通孔27流到空心螺带24中,在空心螺带24中的热媒又不断向下流动,最后通过热媒流出口25又流回空心轴21中,最后通过热媒出口管16流出机外。热媒在空心轴21、空心支撑杆23和空心螺带24中不断循环流动,不断对物料进行加热。各个热媒流出口26的通道面积较小,而热媒通孔27则较大,使得大部分热媒是从空心螺带24的顶部往下流动,这种传热效果会更好。当然,上述流动过程也可以倒过来,即热媒从热媒出口管16中进入空心轴21,并由热媒流通口25进入空心螺带24,再由空心支撑杆23通过流通口26、热媒通孔27流回至空心轴21中,最后从热媒进口15流出机外。
有时为了更强化热媒在空心螺带24中的流动,也可把各个位于中间的空心支撑杆23做成实心的或不开设流通口26,而让热媒直接从热媒进口管15中进入空心轴21内,再从热媒通孔27通过顶部的空心支撑杆23流人空心螺带24中,然后从热媒流通口25流回空心轴21,再从热媒出口16流出机外。
图3中,空心轴21与实心轴22的连接处位于搅拌机架3内,在空心轴21的上端设置热媒进口4,在搅拌机架3内的转轴外设置轴封35,在靠近热媒流通口25上面的空心轴21内设置阻断热媒流动的隔板34,在壳体20的底部连接填料座12,在填料座12上连接填料压盖19,在空心轴21的下端设置热媒出口31。密封结构也可采用其他形式,只要保证对轴进行密封的同时,又能使热媒顺利进入和流出空心轴即可。工作时,热媒从热媒进口进入空心轴内,再通过热媒通孔、流通口、空心支撑杆进入空心螺带,再通过热媒流通口进入空心轴,最后,从热媒出口流出。
Claims (10)
1、空心螺带搅拌内加热装置,包括壳体(20)、转轴、螺带及热媒进出口,螺带利用转轴安装于壳体(20)内,在壳体(20)的上面连接搅拌机架(3)及驱动装置(1),其特征是转轴的上部为实心轴(22),下部为空心轴(21),连续的空心螺带(24)利用实心支撑杆或空心支撑杆(23)连接在空心轴(21)上,并在位于最上面的空心支撑杆(23)与空心轴(21)的连接处设置热媒通孔(27),在位于最下面的空心支撑杆(23)或空心螺带(24)与空心轴(21)的连接处设置热媒流通口(25),空心轴(21)、连续的空心螺带(24)、空心支撑杆(23)、热媒流通口(25)及热媒通孔(27)与热媒进、出口相互连通。
2、根据权利要求1所述的装置,其特征是在位于热媒通孔(27)与热媒流通口(25)间的空心支撑杆(23)与空心轴(21)的连接处设置面积为零或小于或等于或大于热媒通孔(27)与热媒流通口(25)的流通口(26)。
3、根据权利要求1所述的装置,其特征是在搅拌机架(3)内安装有弹簧座(9),弹簧座(9)的边缘利用O型圈(30)与搅拌机架(3)配合,在弹簧座(9)的上下方分别设置与搅拌机架(3)配合的密封(6)、(28),并在弹簧座(9)的上下两侧与密封(6)、(28)间分别设置弹簧,转轴穿过搅拌机架(3)后与驱动装置(1)连接,空心轴(21)与实心轴(22)的连接处位于上侧密封(6)与弹簧座(9)之间,在弹簧座(9)与上侧密封(6)间的空心轴(21)的壁上以及搅拌机架(3)的壁上分别设置热媒流通孔(7)与热媒进口(4),在弹簧座(9)与下侧密封(28)间的空心轴(21)以及搅拌机架(3)的壁上分别设置热媒流通孔(5)与热媒出口(31),在热媒流通孔(5)、(7)间的空心轴(21)内及靠近热媒通孔(27)下面的空心轴(21)内分别设置隔板(8)、(33),并在隔板(8)、(33)间连接连通管(32),热媒进口(4)依次经过热媒流通孔(7)、连通管(32)、流通口(26)、热媒流通口(25)、空心支撑杆(23)、空心螺带(24),再经过热媒通孔(27)、空心轴(21)与连通管(32)间的空腔及热媒流通孔(5)后,与热媒出口(31)连通。
4、根据权利要求1所述的装置,其特征是空心轴(21)与实心轴(22)的连接处位于热媒通孔(27)的上方,在靠近热媒流通口(25)的上方的空心轴(21)内利用密封圈(10)安装有圆环(11),在圆环(11)的中心处焊接热媒进口(15),在壳体(20)的底部安装密封部件,热媒进口(15)的另一端穿过密封部件到壳体(20)外,热媒出口(16)亦焊在密封部件上,其外端离壳体(20)中心线的距离应等于空心轴(21)的内半径。
5、根据权利要求4所述的装置,其特征是所述密封部件为填料密封,在其填料座(12)与填料压盖(19)间放置填料(13),热媒进口(15)的另一端穿过填料座(12)及填料压盖(19)到壳体(20)外,并与填料压盖(19)焊接,热媒出口(16)亦焊在填料压盖(19)上。
6、根据权利要求5所述的装置,其特征是填料座(12)与壳体(20)焊接连接或用法兰连接,填料压盖(19)压紧填料圆筒的外径与填料座(12)的内径配合,填料压盖(19)内装人滑动轴套(14),空心轴(21)的端部与填料压盖(19)的法兰上平面有间隙。
7、根据权利要求1所述的装置,其特征是空心轴(21)与实心轴(22)的连接处位于搅拌机架(3)内,在空心轴(21)的上端设置热媒进口(4),在搅拌机架(3)内的转轴外设置轴封(35),在靠近热媒流通口(25)上面的空心轴(21)内设置阻断热媒流动的隔板(34),在壳体(20)的底部连接密封装置,在空心轴(21)的下端设置热媒出口(31)。
8、根据权利要求1所述的装置,其特征是密封装置为填料密封,在其填料座(12)上连接填料压盖(19),在填料座(12)与填料压盖(19)间放置填料。
9、根据权利要求1所述的装置,其特征是空心支撑杆(23)的形状为圆的或扁平的,在半径方向为直的、弯的或与水平面成一定角度的。
10、根据权利要求3或4或7所述的装置,其特征是密封、密封部件、密封装置为机械密封或填料密封。
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