CN104415709A - 一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了过程装备领域的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其可全密闭操作，包括：转鼓、刮刀、螺旋出料装置和料槽；转鼓包括同心设置的外圆筒、内圆筒，空心轴和中心管，空心轴的第一端部和中心管的第一端部开口，空心轴的第二端部和中心管第二端部封闭；外圆筒和内圆筒之间形成两端封闭的第一环形间隙，空心轴和中心管之间形成第二环形间隙，中心管内形成中心空腔；第一环形间隙和第二环形间隙通过至少一组第一连通管连通，第一环形间隙和中心空腔通过至少一组第二连通管连通。其技术效果是：实现了热交换流体在转鼓内的强制循环，转鼓内热交换流体与转鼓外圆周面的物料的热交换效率提高到现有技术的二至三倍，通过制片机及干燥机得到产品的质量也显著提高。

Description

一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机

技术领域

本发明涉及过程装备领域的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机。

背景技术

化工、医药、食品等行业中常常有蒸发浓缩后的熔融状态物料需要冷却制片或直接干燥成成品，这就需要用到制片机及干燥机。

目前国际国内较常采用的制片机及干燥机普遍都是转鼓式结构。料槽内的熔融状态物料粘附在转鼓的外圆周面上后，物料在转鼓上冷却或者干燥。然后，通过固定在刮刀轴上的刮刀刮下，得到产品，产品通过螺旋出料装置出料。刮刀轴上套接套接有一个卡箍结构，所述卡箍结构与一个扇形齿轮蜗杆调节装置连接。所述扇形齿轮蜗杆调节装置通过所述卡箍结构旋转所述刮刀轴，使所述刮刀与所述转鼓的外圆周面接触。采用转鼓式结构的制片机及干燥机主要有两种形式：

一种形式是在转鼓两端各设有一根空心轴，热交换流体从位于转鼓一端的空心轴流入所述转鼓，从位于转鼓的另一端的空心轴的排出转鼓，当热交换流体是冷媒时，转鼓外圆周面得到冷却，使熔融状态物料冷却涂敷在所述转鼓外圆周面上，冷却的物料通过刮刀从所述转鼓的外圆周面连续刮下，得到片状的产品。当热交换流体为热媒时，转鼓的外圆周面得到加热，熔融状态物料中的液相发生蒸发，干燥后的物料通过所述刮刀从所述转鼓外圆周面刮下。采用这种形式的转鼓，转鼓外圆周面热交换效率较低，且热交换流体较难强制循环，降低了所述转鼓的热交换效率。

另一种形式是在转鼓的中心设置一个空心轴，空心轴的一端开口，一端封闭，所述转鼓的内部设有喷淋式结构，热交换流体从所述空心轴开口的一端的进入所述转鼓，通过所述的喷淋式结构喷到转鼓的内壁，再沿所述转鼓的内壁，流向所述转鼓的底部，流至所述转鼓的底部的热交换流体必须要用泵抽出。这种结构转鼓内的热交换也不是很均匀，通常是转鼓上部冷却效率高于所述转鼓下部的冷却效率，同时热交换流体在所述转鼓内的强制循环也很困难，因此其总的热交换效果也不是很好。

上述的两种采用转鼓式结构的制片机及干燥机还有两个缺陷是：转鼓上套接的联轴器无法与减速器和电机直接连接，增加了转鼓式结构的制片机及干燥机的能耗，也不利于延长转鼓式的制片机及干燥机的使用寿命。同时，采用上述两种形式的转鼓，制片机及干燥机无法实现全密闭操作。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其能有效提高转鼓外圆周面的物料与转鼓内热交换流体的热交换速率，并使热交换流体在所述转鼓内强制循环。

本发明提供的一种技术方案是：一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，包括：转鼓、刮刀、螺旋出料装置和料槽；

所述转鼓包括同心设置的外圆筒、内圆筒，空心轴和中心管，所述空心轴的第一端部和所述中心管的第一端部开口，所述空心轴的第二端部和所述中心管的第二端部封闭；

所述外圆筒和所述内圆筒之间形成两端封闭的第一环形间隙，所述空心轴和所述中心管之间形成第二环形间隙，所述中心管内形成中心空腔；

所述第一环形间隙和所述第二环形间隙通过至少一组第一连通管连通，所述第一环形间隙和所述中心空腔通过至少一组第二连通管连通。

进一步的，所述刮刀通过刮刀轴，固定在所述转鼓的一侧，所述刮刀与所述转鼓的外圆筒的外圆周面相接触。

再进一步的，所述螺旋出料装置位于所述刮刀的下方，所述刮刀与所述螺旋出料装置之间设有出料料斗，所述出料料斗的底部设有出料口。

再进一步的，所述转鼓的上方设有罩壳,所述罩壳的第一端部和第二端部对应设有第一端板和第二端板，所述罩壳的底部设有底板，使所述罩壳、所述第一端板、第二端板和所述底板围成一个密闭空间；

所述空心轴的第一端部和第二端部对应贯穿所述第一端板和所述第二端板；所述刮刀轴的第一端部和第二端部对应贯穿所述第一端板和所述第二端板；所述空心轴与所述第一端板之间、所述空心轴与所述第二端板之间，所述刮刀轴与所述第一端板之间，所述刮刀轴与所述第二端板之间均设有密封装置，使所述转鼓中的外圆筒和内圆筒、所述刮刀、所述螺旋出料装置和所述料槽均位于由所述罩壳、所述第一端板、所述第二端板和所述底板围成的密闭空间内。

更进一步的，所述罩壳的顶部设有管口。

进一步的，所述空心轴的第一端部和第二端部对应由第一轴承支承和第二轴承支承进行支承；所述空心轴和所述中心管的第一端部同时连接旋转机械密封装置；

所述旋转机械密封装置分别设有热交换流体进口和热交换流体出口，所述热交换流体进口连通所述第二环形间隙，所述热交换流体出口连通所述中心空腔；

所述空心轴的第二端部连接第一联轴器，并通过所述第一联轴器直接连接第一减速器和第一电机。

进一步的，所述转鼓的轴向两端分别设有第一侧板和第二侧板，将所述第一环形间隙的轴向两端封闭。

进一步的，所述第一环形间隙内设有至少一块分隔导向筋板，将所述第一环形间隙分隔成若干个沿所述转鼓的轴向排列的环形腔室，每个所述环形腔室连通至少一组所述第一连通管和至少一组所述第二连通管。

进一步的，每组所述第一连通管包括沿所述转鼓圆周分布的若干根第一连通管，每组所述的第二连通管均包括沿所述转鼓圆周分布的若干根第二连通管。

采用了本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的技术方案，即转鼓由同心设置的外圆筒、内圆筒、空心轴和中心管，分隔成位于所述外圆筒和所述内圆筒之间，且两端封闭的第一环形间隙，位于所述空心轴和中心管之间的第二环形间隙，以及位于所述中心管内的中心空腔，所述第一环形间隙和所述第二环形间隙通过第一连通管连通，所述第一环形间隙和所述中心空腔通过第二连通管连通的高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的技术方案。其技术效果是：实现了热交换流体在转鼓内的强制循环，所述转鼓内热交换流体与所述转鼓外圆周面的物料的热交换效率提高到现有技术的二至三倍，通过制片机及干燥机得到产品的质量也显著提高。

附图说明

图1为本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的轴向结构示意图。

图2为本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的端面结构剖视图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，包括转鼓1、刮刀2、螺旋出料装置3、料槽4、罩壳61、第一端板62、第二端板63和底板64。第一端板62和第二端板63对应位于罩壳61的轴向两端，即罩壳61的第一端部和罩壳61的第二端部。底板64位于罩壳61的下方。罩壳61、第一端板62、第二端板63和底板64围成了一个密闭空间。刮刀2、螺旋出料装置3、料槽4均位于该密闭空间内。罩壳61的顶部设有一个管口611。

料槽4位于底板64上方，料槽4内设有保温装置，保持料槽4内物料的温度，从而保证产品的质量。罩壳61与底板64之间通常还设有一块封板65，封板65上通常还可开有一个进料口41，通过进料口41，物料连续流入料槽4，实现了本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机生产的连续性。拆去封板65，可将料槽4抽出，对料槽4进行清洗。

本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的最大改进在于转鼓1。转鼓1包括从外向内依次同心设置的外圆筒11、内圆筒12，空心轴13、中心管14。其中外圆筒11和内圆筒12均位于由罩壳61、第一端板62、第二端板63和底板64围成的密闭空间内。

空心轴13的第一端部和中心管14的第一端部开口，并贯穿第一端板62，空心轴13的第二端部和中心管14第二端部均封闭，并贯穿第二端板63。空心轴13与第一端板62之间设有第一密封装置621。空心轴13与第二端板63之间设有第二密封装置631。第一密封装置621和第二密封装置631可以是机械密封、填料密封等。

外圆筒11和内圆筒12之间形成两端封闭的第一环形间隙101，空心轴13和中心管14之间形成第二环形间隙102，中心管14内形成中心空腔103。

第一环形间隙101和第二环形间隙102通过至少一组第一连通管15连通，第一环形间隙101和中心空腔103通过至少一组第二连通管16连通。

这样设计的目的在于：热交换流体通过第二环形间隙102进入转鼓1，经过第一连通管15进入第一环形间隙101，再经第二连通管16，流到中心空腔103，并从中心空腔103流出转鼓1，实现了热交换流体在转鼓1内的强制循环。另外一方面，能够使转鼓1内，特别是第一环形间隙101内的热交换流体与转鼓1外圆周面，即外圆筒11外圆周面的物料进行热交换的效率提高二至三倍。制片机及干燥机的生产效率显著提高，制片机及干燥机制得的产品，质量也得到了显著的改善。

为了能够使热交换流体在第一环形间隙101内更加均匀地分布。每组第一连通管15包括沿着转鼓1的圆周分布的若干根第一连通管15，每组第二连通管16包括沿着转鼓1的圆周分布的若干根第二连通管16。进一步的优化措施是：第一连通管15和第二连通管16在转鼓1的轴向上按组交替分布。

本实施例中，转鼓1上一共设置了三组第一连通管15，分别位于转鼓1的第一端部，中部和第二端部，在任意相邻的两组第一连通管15之间设有一组第二连通管16，因此。第一连通管15和第二连通管16在转鼓1的轴向上按组交替分布。每组第一连通管15包括六根沿着转鼓1的圆周均布的第一连通管15。第一连通管15的两端对应与内圆筒12以及空心轴13焊接固定。每组第二连通管16包括六根沿着转鼓1的圆周均布的第二连通管16。第二连通管16的两端对应与内圆筒12和中心管14焊接固定。同时，在转鼓1的圆周上，第一连通管15和第二连通管16是相错分布的。

本实施例中，空心轴13和中心管14是同步转动的，因此空心轴13和中心管14组成的部件又称为中心轴。

同时，本实施例中，转鼓1的第一端部和第二端部对应设有第一侧板17和第二侧板18。第一侧板17和第二侧板18的外圆周，将第一环形间隙101的轴向两端，即第一端部和第二端部对应封闭，第一侧板17和第二侧板18的内圆周与空心轴13的外圆周固定。

为了进一步改善本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的性能，第一环形间隙101内设有至少一块环形的分隔导向筋板19，将第一环形间隙101分隔成若干个沿转鼓1轴向排列的环形腔室，每个所述环形腔室与至少一组第一连通管15和至少一组第二连通管16连通。这样设计的目的在于：热交换流体在第一环形间隙101的各个环形腔室内实现强制循环，减少了热交换流体在第一环形间隙101内流动路径，减少热交换流体因为在第一环形间隙101停留过久而发生温度波动，从而进一步提高第一环形间隙101内的热交换流体与转鼓1外圆周面，即外圆筒11外圆周面的物料进行热交换的效率，提高了产品的质量，并保证产品的质量更加稳定。

本实施例中，第一环形间隙101内设有一块环形的分隔导向筋板19，将第一环形间隙101分隔成前环形腔室和后环形腔室。所述前环形腔室和所述后环形腔室分别通过一组第二连通管16连通中心空腔103。位于转鼓1第一端部的一组第一连通管15连通所述前环形腔室和第二环形间隙102，位于转鼓1第二端部的一组第一连通管15连通所述后环形腔室和第二环形间隙102，位于所述转鼓1中部的一组第一连通管15将第二环形间隙102与所述前环形腔室以及所述后环形腔室同时连通。这样设计的目的在于：热交换流体在第一环形间隙101的各个环形腔室内完成强制循环的同时，减少了热交换流体在第一环形间隙101内发生对冲的可能，从而进一步提高热交换流体在第一环形间隙101内的流速，使热交换流体与转鼓1外圆周面，即外圆筒11外圆周面的物料进行热交换的效率更高，产品质量更好更稳定。

在空心轴13的轴向两端，即位于空心轴13的第一端部和第二端部，对应设有位于第一端板62外侧的第一轴承支承131和位于第二端板63外侧的第二轴承支承132，对空心轴13进行支承，使转鼓1的旋转中心稳定。空心轴13的第二端部连接第一联轴器133，第一联轴器133直接连接第一减速器134和第一电机135。第一减速器134和第一电机135通过第一联轴器133，带动空心轴13和中心管14旋转，即带动所述中心轴旋转，进而带动转鼓1旋转，这样的设计可以减少第一减速器134和第一电机135驱动空心轴13和中心管14转动，即转鼓1转动时的力矩损失，从而提高本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的运行效率，并延长本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机的使用寿命。

空心轴13和中心管14的第一端部同时连接旋转机械密封装置5，旋转机械密封装置5上分别设有热交换流体进口52和热交换流体出口51。热交换流体进口52连通第二环形间隙102，热交换流体出口51连通中心空腔103。热交换流体经热交换流体进口52和第二环形间隙102进入转鼓1，经中心空腔103和热交换流体出口51流出转鼓1。热交换流体进口52和热交换流体出口51也可同时连接一台循环泵，通过所述的循环泵，提高热交换流体在第一环形间隙101内，即转鼓1内的流速，使热交换流体与转鼓1外圆周面，即外圆筒11外圆周面的熔融状态物料进行热交换的效率更高，产品质量更好更稳定。

本实施例中，刮刀2位于转鼓1的一侧，并固定在一根刮刀轴21上，刮刀轴21的轴向两端，即第一端部和第二端部对应贯穿第一端板62和第二端板63，并由对应由位于第一端板62外侧的第三轴承支承211和位于第二端板63外侧的第四轴承支承212进行支承，以稳定刮刀轴21的旋转中心，刮刀轴21与第一端板62之间，以及与第二端板63之间对应设有第三密封装置622和第四密封装置632。第三密封装置622和第四密封装置632可以为机械密封、填料密封等。刮刀轴21上套接有一个卡箍结构24，卡箍结构24与一个扇形齿轮蜗杆调节装置25连接。扇形齿轮蜗杆调节装置25通过卡箍结构24旋转刮刀轴21，使刮刀2与转鼓1的外圆周面，即外圆筒11的外圆周面接触，本实施例中刮刀2与进料口41分别位于转鼓1的两侧。

螺旋出料装置3，位于刮刀2的下方，包括一个输送轴32。输送轴32的轴向两端，即第一端部和第二端部对应贯穿第一端板62和第二端板63。输送轴32与第一端板62之间，输送轴32与第二端板63之间对应设有第五密封装置623和第六密封装置633。第五密封装置623和第六密封装置633可以为机械密封、填料密封等。输送轴32的第二端部由位于第二端板63外侧的第五支承轴承321进行支承，保证输送轴32旋转中心的稳定。输送轴32的第二端部还连接第二联轴器322，第二联轴器322直接连接第二减速器323和第二电机324。第二减速器323和第二电机324通过第二联轴器322，带动输送轴32旋转，进而带动螺旋出料装置3工作。

出料料斗31位于螺旋出料装置3的上方，即螺旋出料装置3与刮刀2之间。出料料斗31的底部设有出料口311。

该高效全密闭双圆筒组合型制片机工作时，启动第一电动机135和第一减速器134，第一电动机135和第一减速器134通过第一联轴器133带动空心轴13和中心管14同步转动，进而带动转鼓1转动，并在旋转机械密封装置5上的热交换流体进口52内通入冷媒，如冷水等，冷媒进入转鼓1中的第二环形间隙102中作为热交换流体，冷媒再通过第一连通管15流入第一环形间隙101，所述冷媒在第一环形间隙101内对转鼓1外圆周面，即转鼓1外圆周面的熔融状态物料进行冷却，再通过第二连通管16流入中心空腔103，再从旋转机械密封装置5上的热交换流体出口51流出转鼓1，冷媒可通过循环泵等手段保证其在转鼓1内的不断循环，对转鼓1外圆周面的熔融状态物料进行连续冷却。

转鼓1旋转到底部，接触到料槽4内熔融状态物料后，熔融状态物料在转鼓1外圆周面，即外圆筒11外圆周面粘附并冷却，并形成连续的薄片7，并随着转鼓1的旋转不断冷却，转鼓1外圆周面的薄片7由软***，当薄片7旋转到刮刀2的位置时，冷却好的薄片7被刮刀2从转鼓1外圆周面上连续刮下。转鼓1又进入到下一个循环，这样通过控制转鼓1的旋转进行连续不断冷却制片。

被刮刀22刮下的薄片7连续不断地进入螺旋出料装置3中，并在螺旋出料装置3带动下，进入出料料斗31，并从出料料斗31底部的出料口311出料。

另外一方面，由于采用了本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机中对转鼓1的结构进行了改进，保证制片操作可在由罩壳61、第一端板62、第二端板63和底板64围成的密闭空间内进行，因此本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机可对易燃易爆、有毒、易氧化等物料在真空或在氮气等保护气体的保护下进行连续密闭操作。保护气体是通过管口611导入的，当然，也可通过管口611进行抽真空操作。

当本发明的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机用于干燥操作时，其操作过程与制片基本相同，只是在转鼓1内通入的热交换流体是热水、导热油或蒸汽等热媒，对粘附在转鼓1外圆周面的熔融状态物料进行加热蒸发干燥，液相物质蒸发后产生得蒸汽从罩壳61顶部的管口611抽走，控制转鼓1处于合适的转速，使熔融状态物料在转鼓1外圆周面得到连续干燥，再用刮刀2刮入出料料斗31得到产品。

Claims (9)

1.一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，包括：转鼓（1）、刮刀（2）、螺旋出料装置（3）和料槽（4）；其特征在于：

所述转鼓（1）包括同心设置的外圆筒（11）、内圆筒（12），空心轴（13）和中心管（14），所述空心轴（13）的第一端部和所述中心管（14）的第一端部开口，所述空心轴（13）的第二端部和所述中心管（14）的第二端部封闭；

所述外圆筒（11）和所述内圆筒（12）之间形成两端封闭的第一环形间隙（101），所述空心轴（13）和所述中心管（14）之间形成第二环形间隙（102），所述中心管（14）内形成中心空腔（103）；

所述第一环形间隙（101）和所述第二环形间隙（102）通过至少一组第一连通管（15）连通，所述第一环形间隙（101）和所述中心空腔（103）通过至少一组第二连通管（16）连通。

2.根据权利要求1所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：所述刮刀（2）通过刮刀轴（21），固定在所述转鼓（1）的一侧，所述刮刀（2）与所述转鼓（1）的外圆筒（11）的外圆周面相接触。

3.根据权利要求2所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：所述螺旋出料装置（3）位于所述刮刀（2）的下方，所述刮刀（2）与所述螺旋出料装置（3）之间设有出料料斗（31），所述出料料斗（31）的底部设有出料口（311）。

4.根据权利要求2所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：所述转鼓（1）的上方设有罩壳（61）,所述罩壳（61）的第一端部和第二端部对应设有第一端板（62）和第二端板（63），所述罩壳（61）的底部设有底板（64），使所述罩壳（61）、所述第一端板（62）、第二端板（63）和所述底板（64）围成一个密闭空间；

所述空心轴（13）的第一端部和第二端部对应贯穿所述第一端板（62）和所述第二端板（63）；所述刮刀轴（21）的第一端部和第二端部对应贯穿所述第一端板（62）和所述第二端板（63）；所述空心轴（13）与所述第一端板（62）之间、所述空心轴（13）与所述第二端板（63）之间，所述刮刀轴（21）与所述第一端板（62）之间，所述刮刀轴（21）与所述第二端板（63）之间均设有密封装置，使所述转鼓（1）中的外圆筒（11）和内圆筒（12）、所述刮刀（2）、所述螺旋出料装置（3）和所述料槽（4）均位于由所述罩壳（61）、所述第一端板（62）、所述第二端板（63）和所述底板（64）围成的密闭空间内。

5.根据权利要求4所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：所述罩壳（61）的顶部设有管口（611）。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：所述空心轴（13）的第一端部和第二端部对应由第一轴承支承（131）和第二轴承支承（132）进行支承；所述空心轴（13）和所述中心管（14）的第一端部同时连接旋转机械密封装置（5）；

所述旋转机械密封装置（5）分别设有热交换流体进口（52）和热交换流体出口（51），所述热交换流体进口（52）连通所述第二环形间隙（102），所述热交换流体出口（51）连通所述中心空腔（103）；

所述空心轴（13）的第二端部连接第一联轴器（133），并通过所述第一联轴器（133）直接连接第一减速器（134）和第一电机（135）。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：所述转鼓（1）的轴向两端分别设有第一侧板（17）和第二侧板（18），将所述第一环形间隙（101）的轴向两端封闭。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：所述第一环形间隙（101）内设有至少一块分隔导向筋板（19），将所述第一环形间隙（101）分隔成若干个沿所述转鼓（1）的轴向排列的环形腔室，每个所述环形腔室连通至少一组所述第一连通管（15）和至少一组所述第二连通管（16）。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种高效全密闭双圆筒组合型制片机及干燥机，其特征在于：每组所述第一连通管（15）包括沿所述转鼓（1）圆周分布的若干根第一连通管（15），每组所述的第二连通管（16）均包括沿所述转鼓（1）圆周分布的若干根第二连通管（16）。