CN101421028A - 用于气动地处理粉末状材料的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
在一种用于气动地处理容纳装置腔(22)内的粉末状材料的方法中,必要时反向的和/或大致沿切向的两股材料流通过至少两条供给管(40,40a)供给至该容纳装置腔,并在该容纳装置腔(22)内形成涡流。材料流被以大致相同的容纳装置高度供给,且它们的轨迹彼此相交错。而且设置成使所述材料流与所述容纳装置腔(22)的径向平面(E)成一斜角(w)地向下倾斜地导入。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法,和一种用于气动地处理粉末状材料的装置,其具有与用于输送材料的供给管和卸料装置相连接的容纳装置。
背景技术
EP 0538711A披露了一种大体用于塑料粒料的输送装置,其具有软管管道,该软管管道的一端借助于一根喷管***到存储料仓内,而另一端则整整穿过一个过滤器支承件伸入到一个管接头内。该管接头安装在塑化圆筒的一个切向供料口的箱形入口内。通过所述过滤器支承件,一个同样以所述软管管道形式实施的罩组件设有一个抽吸室。该抽吸室具有指向管接头的若干抽吸口,并与风嘴***有效地连接,压缩空气或压缩气体可以作为工作介质被供给至该风嘴***。在所述抽吸室内产生一个相对较高的负压,该负压通过抽吸口和所述管接头中的过滤器,并从该处起通过抽吸管道传播到所述存储料仓内。每种工作介质应通过提高其速度而在输送物质内的产生这样一个高压力,以使得所述固体材料通过与吸入空气流相混合而被吸入到各个箱形入口。所述固体材料在所述过滤器上与吸入的空气流相分离,并且所述吸入的空气流与工作介质相混合。在该过程中,可以不执行过滤器的清洁。
EP 0574596A描述了一种借助由多个容纳区段组成的所谓闸门容器将水泥从船上气动地卸到料仓中的设备;在最上端的容纳区段设置有排气过滤器,而在最下端的容纳区段则呈漏斗状地逐渐变细。
在化学、制药以及食品工业中,也输送粉末状材料并在一种受控的气压下运输。通常根据随后要输送的产品在结构上调整这种用于输送粉末状原料的已知设备;在这种设备中,涉及造成了高设备成本的定制制造。
通常手动地通过一个闸门或一个保护阀实现将粉末注入到***区域内的反应容器或反应器中,因为大多数反应器并不具有相应的装载设备所必需的位置。一种这样的工作方式并不符合用于防止***危险的现有安全准则;如果该反应器充有惰性气体,那么粉末从检查孔的手动注入导致大气压力并提高了惰性气体的保护效果。通过手动地输入固体材料,在短时间内提高了惰性化(O2浓度>8%),并且也不再生产更长的符合运行条件的N2吹洗。
发明内容
本发明人根据对上述的认识提出了要实现粉末状材料的一种成本低廉的混合和调节的目标。
独立权利要求的教导解决了这一技术问题;而从属权利要求给出了有利的扩展。此外,所有由说明书、附图和/或权利要求书中公开的特征中的至少两个组成的组合都落在本发明的范围内。对于所给出的测量范围,在所述边界以内的值也作为边界值公开并可以任意地使用。
根据本发明,两股(尤其是反向的)材料流通过至少两条供给管供给至容纳装置腔,并在容纳装置腔中形成涡流。此外有利的是,将所述材料流大致沿切向地供给,此外优选的是大致在相同的容器高度进行供给,以使得所述材料流的轨迹相互交错。以这种方式形成了一种紧密的涡流。
此外,所述材料流优选地也与所述容纳装置的一个径向平面成一个斜角地引入,也就是说,所述材料流被向下倾斜地引入。
根据实施本发明的方法的一种可能,所述材料流的每一股被从一个公共容器中提取出并由此形成一个回路。因此,形成了涡流的材料流就被从所述容纳装置腔导引到所述公共容器内并一起从该公共容器中排出。
另一种可以与上述方法相结合的方式是,将所述材料流的每一股从一个单独的容器中提取出。在后一种情况下,优选地将不同的材料彼此混合。
在本发明的范围内有另一种有利的方式,其中,所述材料流被导引通过至少两条在轴向上前后相接的中空轮廓并在其中被导引经过一个温度产生装置。因此,根据本发明,材料流在所述中空轮廓的出口区域被加热和干燥。
在本发明的范围内有一种装置,该装置首先是为实施所述方法而使用,其中,设置至少两条分别用于一股材料流的供给管,并且所述供给管分别与一连接接头相连接;所述连接接头根据本发明的一个特征同向地通到所述容纳装置内腔中,以使得它们所排放出的材料流彼此相遇并形成涡流。
有利的是,在所述容纳装置上设置有至少两个彼此大致平行的连接接头,它们优选地位于同一径向平面内;有利的是,它们朝向所述容纳装置的轴线与所述径向平面成一斜角和/或朝向所述容纳装置内腔向下倾斜。还有利的是,使所述连接接头彼此有高度差地通到所述容纳装置内腔中。
优选的是,所述容器的下端安装在一个接收容器上,而其另一端则设有一个连接接头。
优选的是,所述接收容器的所述容器内腔的顶侧与该容纳装置的至少一个底部通孔相连接,并设置有底侧的卸料装置。而且,在所述容纳装置内腔中,在流动路线中设置有至少一个作为反弹器的反射装置,颗粒在该反射装置上发生反弹并返回所述流中。
根据本发明,所述的底侧卸料装置具有至少两个出口器,它们分别对应于一根其另一端与附加接头相连接的管道;根据本发明的一个特征,所述管道将所述反应容器的卸料装置与所述容纳装置的附加接头相连接,因而可以形成回路。
另一种布置是将一条分支管道与所述管道相连;然后将所述分支管道的另一端与一个包含所述粉末状材料中的容器相连接。
另一个根据本发明的装置有助于输送物质的温度改变,其中在所述容纳装置的内腔内设置有至少一个横跨所述输送物质的输送轨迹的温度产生装置,优选的是热空气产生装置。由此,优选的是至少两个横截面形状相同的管状的中空轮廓在轴向上通过中间室彼此相接,并且在所述中间室中设置所述热空气产生装置;该热空气产生装置优选地向所述设备的纵向轴线倾斜。
有利的是,使下中空轮廓终止于一个通过输送管道与所述上中空轮廓相连接的底部室,以便可以形成回路。
利用本发明,发明人所提出的技术问题以一种显著有利的方式得到了解决;根据本发明的***提供了:
·一种高密封度的封闭、自充填混合***;
·一种非常有效率的混合,即,与常规***相比显著低的混合时间;
·将不同粉末以非常不同的比例混合的可能性(1/10,000);
·以较低的氮气消耗在排除氧气气压的条件下进行工作;
·具备现场清洁可能性地将所述***完全排空;
·较低产量的直接补充,以便在不中断处理的情况下混合;
·使粉末性质在所述混合过程中发生改变的可能性;
·固定不变的设备设计,利用该设备可以从不同容纳装置(桶、大袋子、料仓等)中抽吸粉末;
·经过一个相当大的距离的粉末抽吸;
·在较少维护的情况下使用运行极其可靠且仅较少运动的部件
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节由下面对优选实施例的描述并借助附图给出;在附图中:
图1示出了一种根据本发明的装置的局部剖开的侧视图;
图2示出了沿图1中的线II-II的图1的放大横截面视图;
图3是另一实施例的局部剖开的斜视图;
图4是与图1中线II-II的位置相对应的通过图3的放大横截面;
图5是另一根据本发明的装置的示意剖面。
具体实施方式
用于气动地输送具有较低的颗粒大小范围的粉末状材料的装置10具有作为主要容纳装置的接收容器12,后者带有高为h、外径为d的圆筒形容器壁14。接收容器12的内腔15向下由壳体底部16封闭,一个锁钥状底部接头17沿所述容器轴线A从该壳体底部突出出来。
所述容器内腔15由一个穹顶罩18覆盖,一个由电解抛光特殊钢制成的圆筒形容纳装置20沿容器轴线A从所述穹顶罩突出一个例如600mm的长度a;其直径为d1(在此为200mm)的内腔22用作涡流室。所述容纳装置内腔22由一板状筛网24覆盖,在所述筛网的上方,从容纳装置罩26突出一个(在此为T形)的连接接头28。所述连接接头的一端可以与真空管道相连,而其另一端则可以与供气管道相连,其中至少供气管道中包含截止阀。以示例的方式在图3中以29表示这种阀。
附加接头30、30a通入所述容纳装置腔22中,如图2所示,所述附加接头彼此大致平行地位于一条直径的两端,与径向平面E成在此为大致15°的角度w,朝向容器轴线A向下倾斜地延伸。在所述附加接头30、30a中,分别在连接法兰34中集成有作为截止器的蝶形阀32。
软管状的管道40和40a从各个供给管或附加接头30、30a导引到所述锁钥状底部接头17的每个相应径向管38。此外,为更清楚起见,在图1、图3中仅仅部分地示出了右侧的管道40a。
通过所述附加接头30、30a以及管道40、40a将两股粉末状材料流沿输送方向x和y切向地输入到所述容纳装置20的内腔22,并如图2所示地使它们在所述容纳装置20的内表面上沿反向的循环轨迹x1和y1导引。因此产生了所述材料的涡流和它们的紧密混合。借助于居中的(以可封闭的方式构成的)底部通孔23,这种混合物到达容器内腔15内。
在根据图3的实施例10a中,悬挂在底架52的支承环51中的接收容器12a设计成漏斗形,并且其顶点46延伸到T形管接头47中,两条管道40、40a与所述T形管接头的横管48相连。所述两条管道分别固定在所述支承环51的保持吊环53中。在管道40、40a的每一个中集成有作为闸门部件50的中间件,分支管道42和42a与所述闸门部件相连;所述分支管道的另一端终止于由刚性材料制成的进料端44和44a。
分支管道42和42a的进料端44和44a分别***到容纳有不同粉末P、Q的容器54、55中;所述粉末通过管道40/42和40a/42a供给至容纳装置腔22中的涡流过程。在这种设计中,如首先由图4可知,平行的附加接头30、30b反向地设置,以使得所述材料流x、y的循环轨迹x2、y2是同向的。在此,由于循环轨迹x2、y2彼此沿侧向相撞而产生所述涡流。
通过在管道40、40a的每个中间件50中的切换过程,所述管道暂时与其分支管道42、42a分开,并在所述容器内腔15和所述容纳装置20的内腔22之间形成回路,以便尽可能地形成涡流。
另一种可能的设计并未示出,其中的容纳装置20提供有多于一对的附加接头30、30a,以便连接多于两条管道40、40a。
利用所述装置10、10a,可以以完全封闭的方式毫不费力地混合完全不同的粉末。在制药领域,这种技术尤其适于无污染地处理其性质不允许发生改变的活性物质。
如所述,***由主容纳装置12、12a以及安装在其中部的偏转器36组成。在所述主容纳装置12、12a上方设置有具有两个作为输入的沿切向的附加接头30、30a的输送***。在抽吸阶段,所述附加接头的蝶形阀32开启。
粉末由一个粉末输送***自动供给,并在一个事先精确确定的持续时间内循环地导引通过主容纳装置12、12a。其中,一个反射装置确保了所述粉末混合物在主容纳装置12、12a内的均匀分布。
如果所述两股粉末射束相遇,那么这种混合作用就可能实现混合速度和效率的显著提高。通过有限的循环速度避免了颗粒的损坏。
所述***可以毫无困难地在无氧条件运行。由此使得吸湿性粉末(如可能会氧化或***的粉末)能够被混合。
这一技术可以容易地集成到制药生产线中。可以自动地从容器54、55(诸如桶、袋)或直接从加工装置(成粒机或类似物)中抽吸粉末。在所述混合过程结束后,所述***在下一处理步骤中全自动地且完全地排空。这一***不包含任何移动或转动的机械部件,这可以实现容易的自动清洁。
图5示出了一种混合塔60,其具有三条圆柱形管或类似物,所述圆柱形管由中间室62连接且位于共同的纵向轴线B内。内径为e的中空轮廓64的下侧由底部室68向下封闭,而其上部则由一个罩69向上封闭。室62、68的直径f大于所述中空轮廓或圆柱形管64的各处直径。用于供给管道或者排放管道的接头以70表示。
热空气产生装置72以大致15°的角度w1向下倾斜地设置于圆柱形管64的下开口66内,所述温度产生装置用于干燥通过混合塔60的管腔65和一条外部管道58沿输送方向z循环的材料。
Claims (32)
1.一种用于气动地处理容纳装置腔(22)中的粉末状材料(P,Q)的方法,其特征在于,两股材料流被通过至少两条供给管(40,40a)供给至所述容纳装置腔(22),并且在所述容纳装置腔中形成涡流。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述两股材料流被反向地供给。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述材料流(x,y)大致沿切向地供给。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的方法,其特征在于,所述材料流(x,y)以大致相同的容纳装置高度供给,并且它们的轨迹相互交错(图2)。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的方法,其特征在于,与所述容纳装置(22)的一个径向平面(E)成一斜角(w)地输入所述材料流(x,y)。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述材料流(x,y)向下倾斜地输入。
7.根据权利要求1至5中任何一项所述的方法,其特征在于,所述材料流(x,y)中的每一个都是从公共的容器(12,12a)中提取出的(图2)。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的方法,其特征在于,所述材料流(x,y)中的每一个都是从单独的容器(54,55)中提取出的(图3)。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述形成了涡流的材料流(x1,y1)从所述容纳装置腔(22)输入到所述公共的容器(12,12a)中,并一起从所述公共的容器排出。
10.一种用于气动地处理容纳装置腔(65)中的粉末状材料的方法,其特征在于,所述材料流被导引通过至少两条沿轴向彼此前后相连的中空轮廓(64),并在其中经过至少一个温度产生装置(图5)。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述材料流在所述中空轮廓(64)的出口区域被加热和干燥。
12.根据上述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于由附图和/或说明书给出的至少另一个特征。
13.一种用于气动地处理粉末状材料(P,Q)的装置,其具有与用于输送物质的供给管道(40,40a)以及卸料装置(23)相连的容器(20),尤其用于实施根据上述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,对每股材料流设有至少两条供给管道(40,40a),并将所述供给管道分别与连接接头(30,30a,30b)相连。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述连接接头(30,30a)同向地通到所述容纳装置内腔(22)中(图2)。
15.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述连接接头(30,30b)反向地通到所述容纳装置内腔(22)中(图4)。
16.根据权利要求14或15所述的装置,其特征在于,所述连接接头(30,30a或30,30b)设置于同一直径(D)的两端。
17.根据权利要求13至16中任何一项所述的装置,其特征在于,在所述容纳装置(20)上设有至少两个彼此大致平行的连接接头(30,30a,30b),它们优选地位于同一径向平面(E)内。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述连接接头(30,30a,30b)朝向容纳装置轴线(A)与所述径向平面(E)成一斜角(w)。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于一个大约10°到45°,优选为15°的斜角(w)。
20.根据权利要求18或19所述的装置,其特征在于朝向所述容纳装置内腔(22)向下倾斜的连接接头(30,30a,30b)。
21.根据权利要求13至20中任何一项所述的装置,其特征在于,所述连接接头(30,30a,30b)彼此有高度差地通到所述容纳装置内腔(22)中。
22.根据权利要求13至21中任何一项所述的装置,其特征在于,所述容纳装置(20)以其下端安装在接收容器(12,12a)上,而其另一端则设有用于流动介质的连接接头(28)。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述接收容器(12,12a)的所述容器内腔(15)向上与所述容器(20)的至少一个底部通孔相连接,并且下部则设有向下的卸料装置(17)。
24.根据权利要求13至23中至少一项所述的装置,其特征在于,所述底侧的卸料装置(17)具有至少两个卸料装置(38),它们分别对应于一个另一端与所述附加接头(30,30a)中的一个相连的管道(40,40a)。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述管道(40,40a)通过附加接头(30,30a,30b)与所述接收容器(12,12a)的卸料装置(17)相连接。
26.根据权利要求13至25中任何一项所述的装置,其特征在于,有分支管道(42,42a)与所述管道(40,40a)相连。
27.根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述分支管道(42,42a)的另一端与容器(54,55)相连接,所述容器包含所述粉末状材料(P,Q)中的一种(图3)。
28.一种用于气动地处理粉末状材料(P,Q)的装置,其具有与供给管道(70)以及用于输送物质的卸料装置(23)相连的容纳装置(60),尤其是用于实施根据权利要求1至12中至少一项所述的方法的装置,其特征在于,在所述容纳装置(60)的内腔(65)中,设置有至少一个横跨输送物质的输送轨迹的温度产生装置(72)。
29.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,至少两个具有相同截面形状的管状中空轮廓(64)在轴向上通过中间室(62)相互连接,并在所述中间室中设置有热空气产生装置(72)。
30.根据权利要求28所述的装置,其特征在于,所述热空气产生装置(72)相对于所述装置(60)的纵向轴线(B)倾斜。
31.根据权利要求28至30中任何一项所述的装置,其特征在于,下侧的所述中空轮廓(64)终止于底部室(68),所述底部室通过输送管道(58)与上侧的所述中空轮廓(64)相连接。
32.根据权利要求13至31中至少一项所述的装置,其特征在于,至少另外一个从附图和/或说明书中得出的特征。
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