TW201817571A - 用於乾燥顆粒之設備 - Google Patents

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Abstract

本發明有關於一種用於乾燥顆粒之設備，該設備具有：殼體(1)，該殼體具有顆粒處理流體入口(6)、顆粒出口(7)和流體出口；以及安排在該殼體中的可旋轉的轉子(2)，該轉子具有安排在該轉子處的轉子葉片(3)，該等轉子葉片分別在一個運動方向上推動該顆粒和處理流體，使得此處該顆粒原本位於其中的處理流體通過至少一個篩網(4)藉由從篩網正面穿過到達篩網背面而在流體導出區域中能夠與該顆粒分離，該篩網至少局部在外部包圍該轉子(2)，該篩網具有尺寸小於顆粒的篩網開口(5)，其中，該等轉子葉片(3)至少局部螺旋狀地安排在該轉子軸(9)處並且同時至少局部地具有與該篩網(4)的內部輪廓相對應的外部輪廓。

Description

用於乾燥顆粒之設備
根據申請專利範圍第1項之前言部分，本發明有關於一種用於乾燥顆粒(例如由塑膠製成的顆粒)的設備，該設備具有殼體，該殼體具有顆粒處理流體入口、顆粒出口和流體出口，其中在該殼體中安排有可旋轉的轉子，該轉子具有安排在該轉子處的轉子葉片，該等轉子葉片分別在一個運動方向上推動該顆粒和處理流體(較佳的是水)，使得此處該顆粒原本位於其中的處理流體通過至少一個篩網藉由從篩網正面穿過到達篩網背面而在流體導出區域中能夠與該顆粒分離，該篩網至少局部在外部包圍該轉子，該篩網具有尺寸小於顆粒的篩網開口。
通常，此類設備例如作為離心乾燥機由Maag Automatik公司以產品名稱CENTRO提供和銷售。為了乾燥顆粒，在此有時還需要另外的前置乾燥機和/或後置乾燥機，例如像前置脫水工段或乾燥床，這一方面意味著更高的建造成本、額外的空間要求，並且另一方面由於額外的對應的設備軸還意味著維護耗費和整個系統的能量消耗的提高。
歐洲專利申請案EP 0 653 277 A2說明了一種用於磨損性且對衝擊敏感的塑膠顆粒之顆粒乾燥機，其中額外地通 過其篩網籠以及通過其轉子中引入的孔來抽出潮濕空氣。
德國公開專利申請案DE 10 2007 040 135 A1揭露了具有錐形的篩網及轉子葉片安排的離心乾燥機。
本發明的目的係，提出一種用於乾燥由熔體製成的顆粒的設備，該設備克服了先前技術的缺點；並且目的尤其係提出一種如下的設備，該設備以建造簡單的方式將顆粒的乾燥自動化、能夠實現為可靠的且具有盡可能小的能量消耗。
根據本發明，這個目的用具有根據申請專利範圍第1項所述特徵的用於乾燥顆粒之設備來實現。在附屬申請專利範圍中限定了本發明之較佳實施方式。
本發明的用於乾燥顆粒之設備具有殼體以及位於該殼體中的運動推動裝置，該運動推動裝置分別在彼此背向的運動方向上推動該顆粒和處理流體，使得此處(即，在該殼體中)該顆粒原本位於其中的處理流體通過至少一個篩網藉由從篩網正面穿過到達篩網背面而在排水區域中能夠與該顆粒分離，該篩網具有尺寸小於顆粒的篩網開口。篩網正面和篩網背面在此係指篩網平面的兩側，即，篩選物保留在其上的一側，以及篩網的背面，處理流體和小於篩網開口的物體(也就是顆粒或灰塵)在穿過篩網開口所達到該背面的區域中。
本發明的設備具有如下的轉子葉片構造，其中轉子葉片至少局部螺旋狀地安排在轉子軸處並且同時至少局部具有與篩網的內部輪廓相對應的外部輪廓。也就是說，在安裝位置中，對應的轉子葉片被安排為以其外部輪廓(也就是以相 應的外部輪廓)分別在其區域中以預定的間距與篩網的內部輪廓間隔開，其中為了改進顆粒的傳輸，對應的轉子葉片根據本發明實施為螺旋狀的。藉由根據本發明的轉子葉片構造，由此一方面可以用簡單的方式進行顆粒的有效傳輸以及顆粒和處理流體的有效分離，其中同時如此構造的乾燥設備的運行得到顯著改進，從而能夠避免顆粒在轉子區域中堵塞的傾向。
根據本發明較佳的是，該等螺旋狀安排的轉子葉片可以具有在該轉子軸的安裝位置中從下到上變化的、特別較佳的是在高度上連續變化的螺距。由此可以與相應位置對應地影響保留時間和推動的運動分量。
根據本發明，轉子較佳的是具有空心的轉子軸，該轉子軸具有轉子孔，該等轉子孔至少局部地安排在該空心的轉子軸中。根據本發明，額外地將通風機輪共軸地安排在轉子軸上，使得藉由該通風機輪通過顆粒出口和轉子孔能夠將空氣抽吸到中空的轉子軸的內部中並且通過通風機輪出口能夠將空氣從殼體中導出。轉子孔可以如字面意思理解為孔、理解為沖裁部或者理解為向轉子軸中引入開口的製造方法背景下的其他。抽吸的空氣一方面可以如要求保護的，通過顆粒出口來抽吸，但在適當時也可以通過乾燥機殼體中的其他開口。
根據本發明的具有對應技術特徵的設備使用對顆粒或處理流體的推動力或力分量、藉由具有轉子葉片的轉子來推動，由此使得顆粒或處理流體的運動被強制推向排水篩網開口的方向，因此具有特定大小的顆粒或處理流體通過穿過對應的篩網開口而彼此分離。在此使用的力分量尤其可以係離心力 分量，該離心力分離以其他方式被推動的曲線運動中、尤其在螺旋運動中移動(即藉由具有轉子葉片的轉子)處理流體或顆粒。
藉由本發明的具有空心轉子軸的轉子和另外的通風機輪，較佳的是以對流來推動在本發明的乾燥設備中的另外的空氣流，使得能夠特別簡單且可靠地進行顆粒和處理流體的脫水和分離。整合共軸安置在轉子軸處的額外的通風機輪是在構造上簡單的措施，尤其能夠根據本發明避免額外的軸承。
為了進一步避免顆粒在轉子區域中的阻塞傾向，轉子葉片的外部輪廓和篩網的內部輪廓的包絡線具有共軸的安排，也就是說，它們在各自的區域中彼此軸向統一地遠離，並且根據本發明，位於內部的轉子葉片的包絡線在徑向上與位於外部的篩網的包絡線具有在顆粒的平均直徑的四倍至二十倍的範圍內的間距。
根據本發明較佳的是，在本發明設備的安裝位置中，轉子葉片和篩網可以至少局部地具有在豎直橫截面中從上到下看錐形變細的曲線。也就是說，在橫截面中，具有安置在其上的轉子葉片的轉子的徑向直徑以及周圍的篩網的徑向直徑構造為從下到上在直徑上增加。這樣能夠實現特別高效的排水並同時允許另外顯著更好地避免在上部區域中已經基本上不含處理流體的顆粒的堵塞傾向。
在本發明的設備中，如下的較佳的構造係特別簡單的，其中轉子和通風機輪彼此安置為使其能夠以相同的轉速旋轉。轉子和通風機輪在此能夠彼此螺紋擰接、彼此焊接、或 以其他方式彼此對應地連接。
本發明的一種實施方式係在構造上特別有效且簡單的，其中轉子和通風機輪由一個共同的馬達驅動。
在此，轉子和通風機輪根據本發明以相同的轉速旋轉。
為了即使在排水時也高效地充分利用重力分量並且為了能夠在本發明的設備中實現空氣方面的對流狀況，根據本發明的一個較佳的實施方式的通風機輪在本發明設備的安裝位置中安排在轉子上方。
根據本發明較佳的是，轉子孔至少安排在轉子的中部區域中。由此可以特別簡單地實現對流狀況，對流狀況使得能夠進行特別有效的排水和顆粒與處理流體的分離。此外，由此還可以避免，在本發明轉子的安裝位置中，處理流體通過在轉子下部區域中的轉子孔達到空心的轉子軸中。
為了一方面設置在不含處理流體的顆粒與本發明設備中的空氣的主運動方向之間的額外的橫向流動，轉子孔可以至少在轉子的中部區域中具有在空心轉子軸的內直徑的0.25至0.4倍範圍內的直徑。因此可以藉由本發明的安排來實現特別強的氣流。
另外，為了改進本發明所需空氣的橫向流比例，轉子孔的安排被實施為，至少在轉子的下部或上部區域中，該等轉子孔具有在顆粒的直徑的0.5至2倍範圍內的直徑。因此還可以在安裝位置中在轉子的上部和下部區域中對應設置另外的空氣流動，然而，其中藉由選擇轉子孔的尺寸就可以一方 面基本上避免處理流體鑽入空心轉子軸中以及顆粒鑽入空心轉子軸中。
一般而言，與空心轉子軸的內直徑的0.25至0.4倍相比，在顆粒直徑的0.5至2倍範圍內的轉子孔的直徑對應於小得多的直徑。也就是說，根據本發明較佳的是，在轉子的空心轉子軸的中部區域中的轉子孔顯著大於在轉子的上部或下部區域中的轉子孔。
為了設置本發明設備的特別有效的清潔以及改進的可維護性，根據本發明較佳的是，轉子可以與通風機輪一起從安裝位置向上從殼體中取出。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧轉子
3‧‧‧轉子葉片
4‧‧‧篩網
5‧‧‧篩網開口
6‧‧‧顆粒處理流體入口
7‧‧‧顆粒出口
8‧‧‧通風機輪空氣出口
9‧‧‧轉子軸
10‧‧‧轉子孔
11‧‧‧通風機輪
12‧‧‧馬達
下面將借助示例性解說的實施方式來詳細說明本發明。在附圖中顯示：圖1顯示根據本發明的一個實施方式的用於乾燥顆粒之設備之示意圖；圖2顯示圖1的用於乾燥顆粒之設備之示意性縱截面圖；圖3顯示圖1和圖2的用於乾燥顆粒之設備的轉子及通風機輪安排之示意圖；並且圖4顯示圖3的轉子及通風機輪安排之示意性縱截面圖。
圖1顯示根據本發明的一個實施方式的用於乾燥顆粒之設備之示意圖。本發明的設備具有殼體1，該殼體具有顆粒處理流體入口6、顆粒出口7和流體出口(在圖中未顯示)。本發明的設備的內部可以，如稍後說明的，藉由從該設 備的殼體1向上提升本發明設備的上部(在圖1中藉由上部區域中的雙箭頭表示)而取出。
圖2顯示圖1的用於乾燥顆粒之設備之示意性縱截面圖。
在殼體1中安排有可旋轉的轉子2，其中安排有轉子葉片，該等轉子葉片分別在一個運動方向上推動顆粒和處理流體，使得此處顆粒原本位於其中的處理流體在轉子的旋轉範圍內在流體導出區域中藉由至少一個篩網藉由穿過篩網正面到達篩網背面而能夠與顆粒分開，該篩網至少局部地在外部包圍該轉子，該篩網具有尺寸小於顆粒的篩網開口5。
轉子2具有空心轉子軸9，在該轉子軸中至少局部地形成轉子孔10。在轉子軸9的中部區域中的該等轉子孔10在此大於轉子軸9的上部或下部區域中的轉子孔10。藉由單箭頭顯示了本發明的設備中的空氣路徑。藉由空心箭頭顯示了本發明的設備中的顆粒的路徑。如可以看到的，將顆粒處理流體混合物送到殼體1的下部區域中並且藉由旋轉轉子並藉由在轉子處對應安排的轉子葉片3以向上的運動方向來進行引導，其中藉由旋轉轉子，處理流體在此旋轉的影響下徑向向外被擠壓通過具有篩網開口5的篩網4、並且然後通過處理流體出口(在圖中如所說地沒有顯示)從殼體導出。通過共軸地安排在轉子軸9上的通風機輪，通過顆粒出口7和轉子孔10將空氣抽吸到空心的轉子軸9的內部中並且通過通風機輪空氣出口8從殼體導出。這藉由對應的箭頭在圖2中顯示。在其中尤其可以看出，在空心的轉子軸的上部區域中設置有通向通風機輪的外部 區域的開口。
通風機輪和轉子能夠以相同的轉速旋轉地由一個共同的馬達12驅動。為了更容易清潔，如已經結合圖1描述的，轉子2可以與通風機輪11一起從安裝位置向上從殼體1中取出。
轉子葉片3至少局部螺旋狀地安排在該轉子軸9處並且同時至少局部地具有與相應位置的篩網的內部輪廓相對應的外部輪廓。也就是說，在圖2之中，單獨的轉子葉片的相應的外部輪廓以對於篩網4的內側恒定的距離走向。一般而言，轉子葉片的外部輪廓和篩網的內部輪廓的包絡線在此共軸地安排，並且相應的轉子葉片的位於內部的包絡線具有與篩網的位於外部的包絡線如下的徑向間距，即，在圖2中的、待藉由此類設備與處理流體分離的顆粒的平均直徑的約5倍的範圍內。如在圖2的對應的截面圖中可以明確看出的，轉子葉片3和篩網4在安裝位置中至少局部地具有在豎直橫截面中從上到下錐形變細的曲線。
如同樣在圖2中可以看到的，在轉子2的中部區域中的轉子孔10更大，即空心轉子軸的內直徑的約0.3倍的範圍內。在轉子的上部和下部區域中，轉子孔實施為具有顯著更小的直徑，即顆粒的直徑的約1.5倍。
圖3顯示圖1和圖2的用於乾燥顆粒之設備的轉子及通風機安排之示意圖。如在圖3的圖示中可以看到的，通風機輪11和轉子2彼此固定地安置。空心的轉子軸9尤其在中部區域中具有轉子孔10並且根據本發明構造的轉子葉片3 至少局部螺旋狀地安排在轉子軸9處。在此，從圖3中的下方向圖3中的上方看，螺距相應地增大，由此在相應的區域中分別不同的流動分量向上推動顆粒。由於對應地螺旋狀安排的轉子葉片，在下部區域中被推動的運動分量大於上部區域中，其中在本發明轉子的安裝位置中的上部區域中，已經允許完成顆粒和處理流體的大體分離。根據本發明，如果螺距與圖3中的圖示相反不是增大而是減小(這在理論上也是可行的)，也可以提供例如在所希望的保留時間或被推動的運動方向的特定範圍方面的功能性優點。
圖4顯示圖3的轉子及通風機安排的示意性縱截面圖。在此尤其可以看到，在空心轉子軸9的上部和下部區域中安排的轉子孔10具有比空心轉子軸9的中部區域中的轉子孔10明顯更小的直徑。
藉由根據本發明構造的、帶有根據本發明安置在其上的螺旋狀構造的轉子葉片3的轉子軸可以根據本發明實現顆粒和處理流體的特別高效的分離。通風機輪11和轉子2的額外的連接，由於據此額外可行的空氣輸送，以特別的方式增強了顆粒和處理流體的分離過程。

Claims (12)

  1. 一種用於乾燥顆粒之設備，該設備具有：殼體(1)，該殼體具有顆粒處理流體入口(6)、顆粒出口(7)和流體出口；以及安排在該殼體中的可旋轉的轉子(2)，該轉子具有安排在該轉子處的轉子葉片(3)，該等轉子葉片分別在一個運動方向上推動該顆粒和處理流體，使得此處該顆粒原本位於其中的處理流體通過至少一個篩網(4)藉由從篩網正面穿過到達篩網背面而在流體導出區域中能夠與該顆粒分離，該篩網至少局部在外部包圍該轉子(2)，該篩網具有尺寸小於顆粒的篩網開口(5)，其特徵在於，該等轉子葉片(3)至少局部螺旋狀地安排在該轉子軸(9)處並且同時至少局部地具有與該篩網(4)的內部輪廓相對應的外部輪廓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其特徵在於，該轉子(2)具有空心的轉子軸(9)，該轉子軸中至少局部具有轉子孔(10)，其中通風機輪(11)如下共軸地安置在該轉子軸(9)上，使得藉由該通風機輪(11)能夠將空氣通過該顆粒出口(7)和該等轉子孔(10)抽吸到該空心的轉子軸(9)的內部並且能夠將空氣通過通風機輪空氣出口(8)從該殼體(1)中導出。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之設備，其特徵在於，該等螺旋狀安排的轉子葉片(3)具有在該轉子軸(9)的安裝位置中從下到上變化的、較佳的是在高度上連續變化的 螺距。
  4. 如申請專利範圍第1至3項之一所述之設備，其特徵在於，該等轉子葉片(3)的外部輪廓和該篩網(4)的內部輪廓的包絡線共軸地安排並且位於內部的該等轉子葉片(3)的包絡線與位於外部的該篩網(4)的包絡線具有在該顆粒的平均直徑的4至20倍範圍內的間距。
  5. 如申請專利範圍第1至4項之一所述之設備，其特徵在於，轉子葉片(3)和篩網(4)在安裝位置中在豎直橫截面中從上到下至少局部地具有錐形變細的曲線。
  6. 如申請專利範圍第2至5項之一所述之設備，其特徵在於，轉子(2)和通風機輪(11)彼此安置為使其能夠以相同的轉速旋轉。
  7. 如申請專利範圍第2至6項之一所述之設備，其特徵在於，轉子(2)和通風機輪(11)由一個共同的馬達(12)驅動。
  8. 如申請專利範圍第2至7項之一所述之設備，其特徵在於，該通風機輪(11)在安裝位置中安排在該轉子(2)上方。
  9. 如申請專利範圍第2至8項之一所述之設備，其特徵在於，該等轉子孔(10)至少安排在該轉子(2)的中部區域中。
  10. 如申請專利範圍第2至9項之一所述之設備，其特徵在於，該等轉子孔(10)至少在該轉子(2)的中部區域中具有在該空心的轉子軸(9)的內直徑的0.25至0.40倍的範圍內的直徑。
  11. 如申請專利範圍第2至10項之一所述之設備，其特徵在於，該等轉子孔(10)至少在該轉子(2)的下部或上部區 域中具有在該顆粒的直徑的0.5至2倍的範圍內的直徑。
  12. 如申請專利範圍第2至11項之一所述之設備，其特徵在於，該轉子(2)能夠與該通風機輪(11)一起從該安裝位置中向上從該殼體(1)取出。
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