CN105536653A - 一种处理高粘物料的熔融混合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种处理高粘物料的熔融混合器，该设备是在带有搅拌装置的内夹套熔融混合器的器内壁近壁处和内夹套的内外圆筒竖直壁面近壁处安装刮料板构成，内夹套由内外两圆筒的筒体用环形半圆管连接及用圆钢或厚壁管焊接连接加强构成，靠近搅拌装置的内夹套可作为搅拌装置的导流筒使用；该设备内的刮料板与搅拌浆可以由一台电机带动，也可以由两台电机分别带动。该设备由于采用了内夹套，使物料不易在设备内表面蘸黏，采用了刮料板杜绝了物料蘸黏现象的发生；该设备的热阻小、热效率高，能耗及操作成本低，加热过程中尾气排放少，解决了高塔造粒复合肥装置由于一混槽及二混槽内物料的蘸黏导致生产无法正常持续的问题。

Description

一种处理高粘物料的熔融混合器

技术领域

本发明涉及一种化肥生产设备中的换热设备技术领域，尤其涉及一种处理高粘物料的熔融混合器。

背景技术

现有的尿素或硝铵与其他物料的熔融混合设备，由于物料粘度大，物料中含有的固体颗粒较多，特别是物料之间产生的缩聚反应，导致物料粘度高，物料在管壁粘结滞留、堵塞管间，使生产无法进行；特别是高塔造粒复合肥装置的一混槽、二混槽，由于加热管及设备内壁的黏蘸，导致物料过度加热，使物料分解多，既造成了物料的浪费，又污染了环境。

在化工生产过程中，特别是在复合肥、硫磺制酸、尿素和硬脂酰氯生产过程中需要将尿素、硫磺、硝铵和硬脂酸等有机无机固体物料快速熔融，以满足工艺生产需要。在熔融颗粒尿素时，要控制缩二脲的含量，如果缩二脲的含量超标，会造成烧苗现象；在熔融硝铵磷时，会有着火或爆炸的可能，存在一定的危险性，要充分考虑设备的安全性，现有技术中的熔融设备存在热效率低，固体物料加入后不能快速熔融产生受热时间过长导致的变质和次级产物产生降低功效的弊端，多采用盘管换热，固体物料易黏蘸在盘管间不溶结块，能耗大。

如中国专利CN101391904B公开的一种固体尿素熔融装置，旨在解决现有该类装置熔融效率不高、易产生缩二脲、难于清理维护，且运营成本高的技术问题。本发明装置包括熔融罐、搅拌机构、设置于熔融罐内的加热盘管，所述搅拌机构的搅拌轴及搅拌桨位于熔融罐内，其特征在于，所述熔融罐底面为曲面，在曲面底部设置排净口；在熔融罐侧壁上部设置连通喷浆管的溢流口；搅拌轴上至少布设上、下两层搅拌桨；在加热盘管内侧的下部区域设置导流筒，且下层搅拌桨匹配于该导流筒内，本发明提供的一种固体尿素熔融装置，没有设置外部加热结构，内部加热盘管易使物料黏蘸在盘管之间，受热过长变质，搅拌不能够充分。

如中国专利CN202558785U公开的是一种塔式熔体造粒无动力快速尿素熔融器。包括上端带有封头的壳体、安装在壳体下面的裙座，封头上设置加料口，壳体的下端设置清理口，壳体的侧壁上设置蒸汽入口和蒸汽出口、出料口，壳体的内腔中设置加热体，所述加热体的两端分别与蒸汽入口和蒸汽出口连接，其特征在于：所述加热体包括管状夹层结构的管壳、设置在管壳上端的上横管、设置在管壳下端的下横管、连接在上横管和下横管之间的竖管，所述上横管和下横管的轴线与管壳垂直，上横管和下横管的两端与管壳的夹层连通，竖管的上端与上横管连通，竖管的下端与下横管连通。没有设置搅拌装置，物料受热不均匀，容易使物料受热时间过长变质，此设备还需设计混合器与之协同工作。

发明内容

为克服现有技术中存在的物料过度加热，使物料分解多，既造成了物料的浪费，又污染了环境问题，本发明提供了一种处理高粘物料的熔融混合器。

本发明采用的技术方案为：一种处理高粘物料的熔融混合器，主体为混合器筒体本体、上封头、下封头和设置于混合器筒体本体内的搅拌装置，所述搅拌装置安装在上封头上，所述上封头和下封头设置在混合器筒体本体上，其创新点在于：所述混合器筒体本体内还安装有若干个内夹套、刮料装置、与内夹套个数匹配的内支架和外加热器，所述每个内夹套与一个内支架配对，该内支架固定于混合器筒体本体的筒体底部，所述内支架上固定设置内夹套，外加热器均匀固定于混合器筒体本体外表面；刮料装置与搅拌装置可以由同一台电机带动，也可以分别由两台电机带动。

在此基础上，所述内夹套的个数为1～4个。

在此基础上，所述内夹套包括内圆筒、外圆筒和环形半圆管，所述外圆筒套设于内圆筒外，且两者中心线位置一致，所述环形半圆管设置于内圆筒及外圆筒两端，且环形半圆管与内圆筒及外圆筒的两端焊接连接。

在此基础上，所述内圆筒的直径比外圆筒的直径小60mm～200mm。

在此基础上，所述内圆筒的直径比外圆筒的直径小90mm～130mm。

在此基础上，所述环形半圆管包括上环形半圆管和下环形半圆管，所述内圆筒和外圆筒上端分别与上环形半圆管焊接连接，所述内圆筒和外圆筒下端分别与下环形半圆管焊接连接。

在此基础上，所述搅拌装置包括电机部分、变速部分、内设有空心轴的轴承箱、搅拌轴和搅拌桨，搅拌桨固定于搅拌轴上，搅拌轴与轴承箱、变速部分及电机部分连接；空心轴内安装搅拌轴，空心轴及搅拌轴通过轴承箱连接变速部分及电机部分，空心轴及搅拌轴在电机部分及变速部分的带动下可以不同的速度同向或异向围绕混合器筒体本体中心转动，从而带动刮料装置及搅拌装置旋转；所述搅拌桨为螺旋桨，该螺旋桨上设置有2～3组搅拌桨叶，每组搅拌桨叶设置有2个搅拌桨叶片。

在此基础上，所述刮料装置包括刮料板组和刮料臂，刮料板A和若干个刮料板B由刮料臂连接，刮料臂焊接在空心轴上；所述刮料板组包括刮料板A和若干组刮料板B，该刮料板A设置在混合器筒体本体的筒体内壁附近，并紧贴筒体内壁，所述若干个刮料板B设置在内夹套的内外圆筒竖直壁面附近，并紧贴组成内夹套的内外圆筒的外壁面。

在此基础上，所述混合器筒体本体上还包括外加热器，所述外加热器为若干根加热盘管，所述若干根加热盘管均匀设置于混合器筒体本体外周。

在此基础上，所述内夹套还设置有加强装置，该加强装置安装于内圆筒和外圆筒之间，且采用焊接连接，实现内圆筒和外圆筒之间的加固作用，使得内夹套可承受较高的内压及外压。

在此基础上，所述加强装置为圆钢或厚壁管。

上述提到的刮料装置与搅拌桨可以由一台电机带动，也可以由两台电机分别带动。

在此基础上，所述筒体上还安装有溢流口，所述溢流口水平中心线与内夹套的上环形半圆管之间的距离为100mm～400mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的处理高粘物料的熔融混合器，造价低、热效率高，能耗及操作成本低，且有效地防止了物料在加热过程中的黏蘸现象、闭聚与结块现象，设备的尾气排放少，对环境污染小，尾气的处理简单易行，设备的安装及调试简单。

(2)本发明的处理高粘物料的熔融混合器，将内夹套置于熔融混合容器内，熔融混合容器的器壁设置为夹套加热或外盘管加热的形式，在熔融混合容器的中间设置搅拌搅拌桨叶，该搅拌搅拌桨叶把与之靠近的内夹套当作内导流筒使用。

(3)本发明的处理高粘物料的熔融混合器，将组成内夹套的内外两圆筒用圆钢或厚壁管或其他加强装置进行焊接连接加强，使其内夹套内、外可承受足够的正压或负压，其内用以通入带有压力的加热介质，使内夹套外的介质得以加热。

(4)本发明的处理高粘物料的熔融混合器，将兼做导流筒使用的内夹套的内外两圆筒用圆钢焊接连接加强，焊接后打磨光滑，还可以使得组成内夹套的内外两圆筒间不窜液，只有其上部和其下部可以流动液体的作用。

(5)本发明的处理高粘物料的熔融混合器，把内夹套引入熔融混合设备内，这样只有竖直的圆筒壁与被加热物料接触，使被加热物料不易蘸黏到加热设备上，解决了现有设备存在的问题，特别是解决了高塔造粒复混肥装置中的一混槽、二混槽由于其内部物料的黏蘸，导致用蒸汽吹除清理时间长，使吹除出的物料黏蘸高塔塔壁，导致产品含水高、产品率降低，黏蘸严重时使生产无法正常持续进行的问题。

(6)本发明的处理高粘物料的熔融混合器，在混合器筒体本体的筒体内壁近壁面处和内外圆筒竖直壁面近壁面处还设置了刮料板，可以有效清理熔融混合器的器内壁上和内夹套的内外圆筒竖直壁面上的蘸黏的少量物料，进一步解决物料黏蘸的问题。

附图说明

图1是本发明由两台电机传动的结构示意图；

图2是本发明由一台电机传动的结构示意图；

图3是本实施例中使用圆钢连接的内夹套剖视图；

图4是本实施例中使用厚壁管连接的内夹套剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例涉及一种处理高粘物料的熔融混合器，如图1～2所示：主体为混合器筒体本体10、上封头8、下封头16和设置于混合器筒体本体10内的搅拌装置，搅拌装置安装于上封头8上，上封头8和下封头16设置在混合器筒体本体10上，混合器筒体本体10还包括有若干个内夹套14、与内夹套14个数匹配的内支架23和外加热器，每个内夹套14与一个内支架23配对，该内支架固定于混合器筒体本体10的筒体底部，内支架上固定设置内夹套14，外加热器均匀固定于混合器筒体本体10外表面，外加热器设置有外加热介质进口21和外加热冷凝水出口17。作为优选的，内夹套14的个数为1～4个。

作为优选的，如图1所示：筒体本体10还包括排污口18，排污口18设置在筒体本体10底部；筒体本体10下端两侧分别设置内夹套蒸汽进口19和内夹套冷凝水出口16；在上封头8上还安装有固体物料进料口5、尿素(或硝铵)液进料口7、排气口6；用作熔融器时，固体物料进料口5加入的是尿素(或硝铵)等易熔融物料，用作混合器时，固体物料进料口5可加入不易熔融物料。

如图2或3所示：内夹套14包括内圆筒142、外圆筒144和环形半圆管，外圆筒144套设于内圆筒142外，且两者中心线位置一致，环形半圆管设置于内圆筒142及外圆筒144两端，且环形半圆管与内圆筒142及与外圆筒144的两端焊接连接。

如图3或4所示：环形半圆管包括上环形半圆管141和下环形半圆管145，内圆筒142和外圆筒144上端分别与上环形半圆管141固定连接，内圆筒142和外圆筒144下端分别与下环形半圆管145固定连接。本实施方式设置内夹套14为直筒型，直筒型内夹套不易使物料挂壁，从而避免了物料在内夹套表面粘黏结块，使物料长时间受热分解或产生副产物。当然，内夹套14上还可以增加加强装置，来加强内外圆筒。该加强装置安装于内圆筒142和外圆筒144之间，且采用焊接连接，实现内圆筒142和外圆筒144之间的连接且加强作用，以使得内夹套内外可承受足够的正压或负压；其中，如图3所示：加强装置为圆钢1431或如图4所示：加强装置为厚壁管1432。

如图3所示：用圆钢1431焊接连接加强，保证使其内夹套内、外可承受足够的正压或负压，其内用以通入带有压力的加热介质，使内夹套外的介质得以加热，将圆钢焊接后打磨光滑，使组成内夹套的内外两圆筒间不窜液，只有其上部和其下部可以流动液体，可以起到导流筒的作用；如图4所示：选用厚壁管1432加强连接，由于厚壁管1432将内圆筒142与外圆筒144连通，加强了内圆筒和外圆筒的连接同时扩大了内夹套换热面积，可在内夹套不作为导流筒使用的位置使用，提高设备热效率，使物料更多的快速熔融。

如图1所示：作为优选，外加热器为加热盘管9，加热盘管9均匀设置于混合器筒体本体10外周。加热盘管9设置有外加热介质进口17和外加热冷凝水出口20，本实施例中，加热盘管9与筒体本体10焊接连接，作为优选，加热盘管9呈半圆管；本实施例中，加热介质可以为水蒸汽或者导热油，当加热介质为水蒸汽时，蒸汽分别从外加热介质进口19及内夹套蒸汽进口21进入，经过加热盘管9及内夹套14换热冷凝后，冷凝水由外加热冷凝水出口22及内夹套冷凝水出口17排出。

如图1或2所示：搅拌装置由电机部分、变速部分、轴承箱3、搅拌轴9和搅拌桨15，搅拌桨15固定于搅拌轴9上，搅拌轴9与内设有空心轴901的轴承箱3、变速部分及电机部分连接组成；空心轴901内安装搅拌轴9，空心轴901及搅拌轴9由变速部分及电机部分带动旋转，搅拌桨15为螺旋桨，该螺旋桨上设置有2～3组搅拌桨叶，每组搅拌桨叶设置有2～3个搅拌桨叶片。

如图1或2所示：筒体本体10内的刮料装置，刮料装置包括刮料臂123和刮料板组，刮料板组包括刮料板A121和若干个刮料板B122，该刮料板A121设置在筒体本体10的筒体内壁近壁面处，刮料板B122设置在内夹套14的内外圆筒竖直壁面近壁面处；刮料板A121和若干个刮料板B122连接在刮料臂123上，刮料臂123焊接在空心轴901上。

上述提到的刮料板与搅拌桨可以由一台电机带动，也可以由两台电机分别带动。如图1所示，本实施例搅拌桨和刮料板分别采用两台电机带动旋转，电机部分包括搅拌电机101、刮料板电机102、变速部分为变速箱201、其它部分为搅拌空心轴901、刮料臂、轴承箱3和传动支架4，搅拌桨15由搅拌电机101通过减速箱201、轴承箱3、搅拌轴9带动旋转，刮料板组由刮料板电机102通过减速箱201、轴承箱3、空心轴901、刮料臂123带动旋转；如图2所示，本实施例搅拌桨和刮料板采用1台电机带动旋转，包括减速机202、变速装置203、轴承箱3、支撑架4、搅拌轴9、搅拌桨15和空心轴901、刮料臂123、刮料板组；搅拌轴9和空心轴901外套装轴承箱3、变速装置203及减速机202，电机1通过变速装置203及减速机202变速，轴承箱3支承，带动搅拌浆及刮料板旋转。

在本实施例中，在筒体本体10上还安装有溢流口11和支座20，为了保证料液进行最好的熔融混合效果，作为优选的，上述固体物料进料口5的底部在溢流口11的中心线上方且距溢流口11的中心线在150mm～300mm之间，内夹套14的上环形半圆管141的顶面在料液溢流口中心线的下方且距料液溢流口中心线在100mm～400mm之间。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种处理高粘物料的熔融混合器，主体为混合器筒体本体(10)、上封头(8)、下封头(16)和设置于混合器筒体本体(10)内的搅拌装置，所述搅拌装置安装在上封头(16)上，所述上封头(8)和下封头(16)设置在混合器筒体本体(10)上，其特征在于：所述混合器筒体本体(10)内还安装有若干个内夹套(14)、刮料装置、与内夹套(14)个数匹配的内支架(23)和外加热器，所述每个内夹套(14)与一个内支架(23)配对，该内支架(23)固定于混合器筒体本体(10)的筒体底部，所述内支架(23)上固定设置内夹套(14)；所述外加热器均匀固定于混合器筒体本体(10)外表面；刮料装置与搅拌装置可以由同一台电机带动，也可以分别由两台电机带动。

2.根据权利要求1所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述内夹套(14)的个数为1～4个。

3.根据权利要求1或2所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述内夹套(14)包括内圆筒(142)、外圆筒(144)和环形半圆管，所述外圆筒(144)套设于内圆筒(142)外，且两者中心线位置一致，所述环形半圆管设置于(142)及外圆筒(144)两端，且环形半圆管与内圆筒(142)及外圆筒(144)的两端焊接连接。

4.所根据权利要求3所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述内圆筒(142)的直径比外圆筒(144)的直径小60mm～200mm。

5.根据权利要求3所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述内圆筒(142)的直径比外圆筒(144)的直径小90mm～130mm。

6.根据权利要求3所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述环形半圆管包括上环形半圆管(141)和下环形半圆管(145)，所述内圆筒(142)和外圆筒(144)上端分别与上环形半圆管(141)焊接连接，所述内圆筒(142)和外圆筒(144)下端分别与下环形半圆管(145)焊接连接。

7.根据权利要求1所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述搅拌装置包括电机部分、变速部分、内设有空心轴(901)的轴承箱(3)、搅拌轴(9)和搅拌桨(15)，搅拌桨(15)固定于搅拌轴(9)上，搅拌轴(9)与轴承箱(3)、变速部分及电机部分连接；空心轴(901)内安装搅拌轴(9)，空心轴(901)及搅拌轴(9)通过轴承箱(3)连接变速部分及电机部分，空心轴(901)及搅拌轴在(9)电机部分及变速部分的带动下可以不同的速度同向或异向围绕混合器筒体本体(10)中心转动，从而带动刮料装置及搅拌装置旋转；所述搅拌桨(15)为螺旋桨，该螺旋桨上设置有2～3组搅拌桨叶，每组搅拌桨叶设置有2个搅拌桨叶片。

8.根据权利要求1所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述刮料装置包括刮料板组和刮料臂(123)，该刮料板组包括刮料板A(121)和若干个刮料板B(122)，该刮料板A(121)设置在混合器筒体本体(10)的筒体内壁近壁面处，并紧贴筒体内壁，所述刮料板B(122)设置在内夹套(14)的内外圆筒竖直壁面近壁面处，并紧贴组成内夹套的内外圆筒的外壁面；所述刮料板A(121)和若干个刮料板B(122)由刮料臂(123)连接，刮料臂(123)焊接在空心轴(901)上。

9.根据权利要求1所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述混合器筒体本体(10)上还包括外加热器，所述外加热器为若干根加热盘管(9)，所述若干根加热盘管(9)均匀设置于混合器筒体本体(10)外周。

10.根据权利要求3所述的处理高粘物料的熔融混合器，其特征在于：所述内夹套(14)还设置有加强装置，该加强装置安装于内圆筒(142)和外圆筒(144)之间，且采用焊接连接，实现内圆筒(142)和外圆筒(144)之间的加固作用，使得内夹套可承受较高的内压及外压。