CN213222054U - 一种强制冷却式制粒装置 - Google Patents
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Abstract
一种强制冷却式制粒装置，涉及制粒技术领域，所采用的技术方案包括化料桶和制料机，所述制料机包括隔热壳体、调节装置、冷却成粒装置和集料斗。本实用新型采用调节装置，可针对产品的颗粒直径和冷却成粒装置的处理量来灵活调整堵料头在滴料嘴内的位置，从而改变滴料嘴的出料面积和流量，简化了调节的操作步骤，提高作业效率；高温液滴状物料在掉落过程中与冷却成粒装置进行热交换即可冷却凝固成粒，极大地简化了制粒方法以及制粒所需的设备，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及制粒技术领域，尤其涉及一种强制冷却式制粒装置。
背景技术
目前一些熔点低于550摄氏度的金属或非金属材料的制粒，需要把金属或者非金属材料变成熔融液状态，利用外力造成的分离、冷却等作用，加工成粒状或者片状，方便下一步工序处理。在目前的制粒机中，通常是更换不同孔径的滴料嘴来调节滴料流量，每次调节都需要打开造粒机、更换滴料嘴、调试、关闭造粒机等步骤，操作较为繁琐，影响作业效率；制粒机的冷却成粒设备常用接料盘式，还需要配置电机、刮料板等辅助设备，制粒方法相对复杂，成本较高。
实用新型内容
针对现有技术方案中滴料调节操作繁琐、制粒涉及的设备多成本高的问题，本实用新型提供了一种强制冷却式制粒装置。
本实用新型提供如下的技术方案：一种强制冷却式制粒装置，包括化料桶和制料机，所述制料机包括隔热壳体、调节装置、冷却成粒装置和集料斗，所述调节装置包括设置在所述隔热壳体内的积液腔和设置在所述隔热壳体外的伸缩装置，所述化料桶通过滴料管连接到所述积液腔，所述积液腔底部设置有滴料嘴，所述伸缩装置设置有连接杆，所述连接杆穿过所述隔热壳体且连接有伸入所述滴料嘴内的堵料头；所述冷却成粒装置包括冷却腔，所述冷却腔设置在所述滴料嘴底部，所述冷却腔内壁上设置有螺旋冷却管，所述螺旋冷却管处于顶部的一端设置有冷却介质出口，所述螺旋冷却管处于底部的一端设置有冷却介质进口；所述集料斗设置在所述冷却腔底部。
优选地，所述积液腔、冷却腔均设置有保温层。
优选地，所述冷却成粒装置还包括温度传感器、控制器和制冷机，所述温度传感器设置在所述冷却腔内，所述控制器和所述温度传感器、制冷机信号连接，所述制冷机通过管道分别和冷却介质进口、出口连接。
优选地，所述集料斗底部还设置有存料箱，所述存料箱的底部设置有出料口，所述出料口设置有盖板。
本实用新型的有益效果是：采用调节装置，可针对产品的颗粒直径和冷却成粒装置的处理量来灵活调整堵料头在滴料嘴内的位置，从而改变滴料嘴的出料面积和流量，简化了调节的操作步骤，提高作业效率；高温液滴状物料在掉落过程中与冷却成粒装置进行热交换即可冷却凝固成粒，极大地简化了制粒方法以及制粒所需的设备，降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2为图1的A部放大图。
图3为图1的B部放大图。
附图标记：1-化料桶，11-滴料管，2-制粒机，21-隔热壳体，22-调节装置，221-积液腔，2211-滴料嘴，222-伸缩装置，2221-连接杆，223-堵料头，23-冷却成粒装置，231-冷却腔，232-螺旋冷却管，2321-冷却介质出口，2322-冷却介质进口，24-集料斗，3-存料箱，31-出料口，32-盖板，4-保温层。
具体实施方式
以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供了一种如图1所示的一种强制冷却式制粒装置，包括化料桶1和制料机2，所述制料机2包括隔热壳体21、调节装置22、冷却成粒装置23和集料斗24，所述调节装置22包括设置在所述隔热壳体21内的积液腔221和设置在所述隔热壳体21外的伸缩装置222，所述化料桶1通过滴料管11连接到所述积液腔221，所述积液腔221底部设置有滴料嘴2211，所述伸缩装置222设置有连接杆2221，所述连接杆2221穿过所述隔热壳体21且连接有伸入所述滴料嘴2211内的堵料头223；所述冷却成粒装置23包括冷却腔231，所述冷却腔231设置在所述滴料嘴2211底部，所述冷却腔231内壁上设置有螺旋冷却管232，所述螺旋冷却管232处于顶部的一端设置有冷却介质出口2321，所述螺旋冷却管232处于底部的一端设置有冷却介质进口2322；所述集料斗24设置在所述冷却腔231底部。
本实用新型适用的原料可熔融为液态且熔点低于550℃。所述化料桶、隔热壳体和集料斗为现有技术。化料桶可通过提高温度的方式将需要制粒的金属或非金属材料融化成液态，液态物料通过滴料管进入调节装置的积液腔中；化料桶内还设置有堵料器，用于控制滴料管的开闭。所述滴料管可采用石墨或者12Cr1MoV耐热钢制作，石墨具有良好的耐高温性、绝热性和润滑性，12Cr1MoV耐热钢在580℃下具有良好的热强性。所述隔热壳体用于容纳调节装置、冷却成粒装置和集料斗，并为制粒过程提供一个稳定封闭的隔热环境。已经成粒的物料被集料斗集拢，并通过集料斗脱出制粒机。
如图2所示，所述调节装置是根据现有的Plateau-Rayleigh不稳定性原理，通过调节液态物料通过滴料嘴的面积，继而将液态物料转变为液滴状逐个滴落到冷却成粒装置中，同时还可以调节液态物料的流量和液滴的大小、直径。所述积液腔、滴料嘴、堵料头、连接杆均可采用石墨或者12Cr1MoV耐热钢制作；积液腔用于暂时储存、中转液态物料；滴料嘴向下突出，底部可为锥形圆口以便液态物料从此滴落；堵料头底部可为圆锥形，伸入滴料嘴中，随着堵料头的不断向下，使滴料嘴的出料面积逐渐减小，直至堵料头彻底将滴料嘴堵住，出料面积的变化直接导致了物料流量的改变。所述伸缩装置可采用DT型电动推杆，设置在隔热壳体外，通过连接杆连接到堵料头，来控制堵料头的升降。为确保所有液滴都能冷却成型，单位时间内冷却腔内的处理量是有限的，具体地，与冷却腔的长度、冷却介质及物料固液两相的比热容、冷却前后的温差、冷却介质的流速等因素有关；因此，可以将单位时间内冷却腔的处理量、最终产品所需的颗粒直径作为调节的依据。
所述冷却成粒装置可根据现有的热传导原理来降低物料液滴的温度，使其冷却凝固。如图3所示，所述冷却腔可为中轴线为竖直状态的环形管道，从滴料嘴滴落的液滴状物料在重力作用下从冷却腔中经过，与冷却腔中的空气进行热交换后冷却凝固成粒状，最后从冷却腔中落入集料斗。所述冷却腔可采用导热系数低的材料制作，比如PIR聚异氰脲酸酯，起到绝热作用，尽量减少冷却腔内外的热传导，给冷却腔内制造一个相对稳定的温度环境。所述螺旋冷却管可采用导热系数高的金属制作，比如铜合金，螺旋冷却管盘绕成螺旋状以增加导热面积，并充入流动的冷却介质来换热；冷却介质从底部的冷却介质进口流入，从顶部的冷却介质出口流出，带走冷却腔内空气的热量。冷却介质进口、出口均可采用合金钢制作的螺纹接头，具体地，可固定连接在隔热壳体上。
本实用新型在工作时，可首先将物料加入化料桶，在高温下融化成液态；同时打开冷却成粒装置，预先降低冷却腔内的温度。物料融化成液态后，经滴料管流进调节装置。调节装置将液态物料以合适的流量通过滴料嘴并变成液滴状滴落，在向下掉落的过程中通过冷却腔，根据现有的热传导原理，将热量传导给冷却腔内温度较低的空气，自身被冷却成为固态颗粒，直接落入集料斗内；螺旋冷却管中不停流动的冷却介质不断带走冷却腔中空气的热量，保证热传导的有序进行。
优选地，所述积液腔221、冷却腔231均设置有保温层4。
如图2和图3所示，所述积液腔外设置有保温层，防止液态物料中的热量散失过快导致液态物料流动性降低；冷却腔设置保温层，进一步降低冷却腔外的热量对冷却腔内的影响和冷却成粒装置的能耗；所述保温层可以选择复合硅酸盐毡。
优选地，所述冷却成粒装置23还包括温度传感器、控制器和制冷机，所述温度传感器设置在所述冷却腔231内，所述控制器和所述温度传感器、制冷机信号连接，所述制冷机通过管道分别和冷却介质进口、出口连接。
所述温度传感器可选择PT100型温度传感器，设置在冷却腔内，以监测冷却腔内的温度变化，具体地，温度传感器可以设置在冷却腔的顶部、中部或底部。所述制冷机可选择CA型冷水机组，可通过管道分别和所述冷却介质进口、出口连接，和冷却腔内的螺旋冷却管连接在一起构成冷却介质流动循环，所述管道可选择外壁上套设有玻璃棉管作为保温层的无缝钢管。所述控制器可选择AI-526型温控器，具备标准PID和智能调节APID等多种温度调节方式和输入设备。控制器和温度传感器、制冷机信号连接，可首先给控制器输入一个预设温度值，此预设温度值即为制粒过程中冷却腔需要保持的最低温度；温度传感器将温度转换为数字信号，发送给控制器；控制器将此数字信号与预设的冷却腔内温度值的数字信号进行比较，即可得到实际温度和给定温度的差值，再输出给制冷机，改变制冷机的功率，进而使冷却腔内的温度趋近于预设温度值，起到自动调温的作用。
优选地，所述集料斗24底部还设置有存料箱3，所述存料箱3的底部设置有出料口31，所述出料口31设置有盖板32。
所述存料箱和盖板均可采用321钢板制作，用于暂时储存颗粒状物料，其底部设置有出料口和盖板，盖板一侧可以和出料口转动连接，并以插销或者螺栓将另一侧固定在出料口上，使盖板可以打开或者封闭。
以上为本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种强制冷却式制粒装置，包括化料桶（1）和制料机（2），所述制料机（2）包括隔热壳体（21）、调节装置（22）、冷却成粒装置（23）和集料斗（24），其特征在于：所述调节装置（22）包括设置在所述隔热壳体（21）内的积液腔（221）和设置在所述隔热壳体（21）外的伸缩装置（222），所述化料桶（1）通过滴料管（11）连接到所述积液腔（221），所述积液腔（221）底部设置有滴料嘴（2211），所述伸缩装置（222）设置有连接杆（2221），所述连接杆（2221）穿过所述隔热壳体（21）且连接有伸入所述滴料嘴（2211）内的堵料头（223）；
所述冷却成粒装置（23）包括冷却腔（231），所述冷却腔（231）设置在所述滴料嘴（2211）底部，所述冷却腔（231）内壁上设置有螺旋冷却管（232），所述螺旋冷却管（232）处于顶部的一端设置有冷却介质出口（2321），所述螺旋冷却管（232）处于底部的一端设置有冷却介质进口（2322）；所述集料斗（24）设置在所述冷却腔（231）底部。
2.根据权利要求1所述的一种强制冷却式制粒装置，其特征在于：所述积液腔（221）、冷却腔（231）均设置有保温层（4）。
3.根据权利要求1所述的一种强制冷却式制粒装置，其特征在于：所述冷却成粒装置（23）还包括温度传感器、控制器和制冷机，所述温度传感器设置在所述冷却腔（231）内，所述控制器和所述温度传感器、制冷机信号连接，所述制冷机通过管道分别和冷却介质进口、出口连接。
4.根据权利要求1所述的一种强制冷却式制粒装置，其特征在于：所述集料斗（24）底部还设置有存料箱（3），所述存料箱（3）的底部设置有出料口（31），所述出料口（31）设置有盖板（32）。
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