CN105019336B - 固体粒料快速升温或冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种固体粒料快速升温或冷却装置，包括有液循环系统、气循环系统和搅拌装置，采用液体和气体双系统，液体介质通过双层中空的搅拌罐壳体与气体介质同时为固体粒料加热/降温，有效的提高了升温/降温效率；其中通过将气体输送通道设置在搅拌装置叶片上的形式，均匀的把加热/降温后的气体与固体粒料混合，实现了均匀加热/降温的目的，并且液体和气体双系统共用一套加热/冷却设备，能够有效的节约资源；为了提高液体介质循环效率和满足温度升高/降低速度要求，液体介质循环通道采用整个壳体全覆盖的设计，增加分流和汇流通道，使得壳体整体保持均匀升温/降温；同时该设备也可作为其他固体粒料拌合快速加热、冷却的设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种道路施工用温度控制装置，尤其涉及一种固体粒料快速升温或冷却装置。
背景技术
公路工程建设领域快速发展、公路里程不断增加，道路工程建设及养护维修对于资源、环境、经济等消耗巨大，因此节省道路建设投资费用、提高沥青路面建设质量、以及减小对环境的影响成为道路建设的目标和动力。目前，公路建设领域的发展普遍使用新材料和新工艺，一种以废旧橡胶为原材料的添加剂可以很好的保留胶粉特性，提高道路综合性能，尤其是抗车辙性能，同时还是一种废物高效利用的良好手段。但制备该添加剂需要快速升温、降温的设备，现有的热油加热设备很难满足该添加剂对于温度梯度的要求；并且大多存在加热不均匀的问题，不能满足生产需求。针对上述设备的不足以及制备橡胶添加剂的实际需要，亟需研发一种大温度梯度快速升温/降温的生产设备。
有鉴于上述现有的快速升温/降温设备存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型固体粒料快速升温或冷却装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的快速升温/降温设备存在的缺陷，而提供一种新型固体粒料快速升温或冷却装置，提高加热/降温效率，加热均匀，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种固体粒料快速升温或冷却装置，包括有液循环系统、气循环系统和搅拌装置，
所述气循环系统包括有循环气体回收口、循环进气口、热量交换管、加气口、出气口、气体循环轴、气体分配阀口和气体输送通道，所述热量交换管设置在液循环系统内，热量交换管的两端分别为加气口和出气口，出气口连接循环进气口，循环进气口设置在所述气体循环轴的一端，所述气体循环轴上部设置有多个气体分配阀口；
所述搅拌装置包括有搅拌罐、搅拌电机、叶片螺旋轴和叶片，所述搅拌罐一侧设置有搅拌电机，搅拌电机连接搅拌罐内部设置的叶片螺旋轴，叶片螺旋轴的外表面设置有叶片，所述叶片螺旋轴套设在所述气体循环轴的外表面上，所述叶片螺旋轴相对于气体循环轴做相对转动，所述气体输送通道设置在叶片长度方向上。
更进一步的，前述的固体粒料快速升温或冷却装置，所述液循环系统包括有循环进油口、循环出油口和搅拌罐壳体，所述循环进油口和循环出油口分别与搅拌罐壳体相连接，所述搅拌罐壳体为中空的双层结构。
更进一步的，前述的固体粒料快速升温或冷却装置，所述气体分配阀口为扇形结构。采用扇形的阀口设计，当叶片上的气体喷出通道对准阀口扇形通道内时，气体喷出，当叶片处于其他位置时，阀口处于关闭状态，可通过调整扇形的角度，调整气体喷出的零界位置，从而保证叶片处于原材料内部搅拌的时候气体喷出，每个叶片之中均设有气体喷口，气体喷口采用向外扩散的喇叭形设计，起到防止固体颗粒进入、分散喷出气体的作用。在拌合罐内部形成气体喷口-固体粒料-气体回收口之间的循环，大大的增加了热交换速率。气体加压器实现对整个循环的动力提供。
更进一步的，前述的固体粒料快速升温或冷却装置，所述搅拌罐壳体的上部和下部分别设置有投料口和卸料口，在投料口和卸料口的内部设置有气动阀。
更进一步的，前述的固体粒料快速升温或冷却装置，所述热量交换管为螺旋形，起到良好的热量交换作用。
更进一步的，前述的固体粒料快速升温或冷却装置，所述循环气体回收口设置在所述搅拌罐壳体上。
借由上述技术方案，本发明固体粒料快速升温或冷却装置至少具有下列优点：
本发明固体粒料快速升温或冷却装置采用液体和气体双系统，液体介质通过双层中空的搅拌罐壳体与气体介质同时为固体粒料加热/降温，有效的提高了升温/降温效率；其中通过将气体输送通道设置在搅拌装置叶片上的形式，均匀的把加热/降温后的气体与固体粒料混合，实现了均匀加热/降温的目的，并且液体和气体双系统共用一套加热/冷却设备，能够有效的节约资源；为了提高液体介质循环效率和满足温度升高/降低速度要求，液体介质循环通道采用整个壳体全覆盖的设计，增加分流和汇流通道，使得壳体整体保持均匀升温/降温；气体分配阀采用扇形的阀口设计，当叶片上的气体喷出通道对准阀口扇形通道内时，气体喷出；当叶片处于其他位置时，阀口处于关闭状态，可通过调整扇形的角度，调整气体喷出的零界位置，从而保证叶片处于原材料内部搅拌的时候气体喷出，在拌合罐内部形成气体喷口-固体粒料-气体回收口之间的循环，大大的增加了热交换速率。搅拌系统采用独立的叶片设计，可以最大限度的完成固体粒料的高效搅拌，叶片的设计采用混流搅拌的设计思路，且在边缘设置剪切叶片，减少粒料在两端的堆积。同时该设备也可作为其他固体粒料拌合快速加热、冷却的设备。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1为本发明搅拌装置立体结构示意图；
图2为本发明搅拌罐壳体剖视图；
图3为本发明搅拌罐进油口示意图；
图4为本发明进油口局部放大示意图；
图5为本发明热量交换管结构示意图；
图6为本发明气体输送管道局部放大结构示意图；
图中标记含意：2.投料口，3.卸料口，5.搅拌电机，6.循环进气口，7.液循环系统，8.热量交换管，9.加气口，10.出气口，11.搅拌罐壳体，12.叶片，13.叶片螺旋轴，14.气体循环轴，15.气体分配阀口，16.气体输送通道,17.循环进油口，18.循环出油口。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的固体粒料快速升温或冷却装置其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
如图1～6所示本发明的固体粒料快速升温或冷却装置结构示意图，包括有液循环系统7、气循环系统和搅拌装置，
液循环系统7包括有循环进油口17、循环出油口18和搅拌罐壳体11；气循环系统包括有循环气体回收口、循环进气口6、热量交换管8、加气口9、出气口10、气体循环轴14、气体分配阀口15和气体输送通道16；搅拌装置包括有搅拌罐1、搅拌电机5、叶片螺旋轴13和叶片12，还包括有投料口2和卸料口3。
液循环系统7内部主要包括加热器、循环通道、加压器、温控组件等部分，在液循环系统7外部分别设置有循环进油口17和循环出油口18并与搅拌罐壳体11相连接，为了提高热油循环效率和满足温度升高速度要求，加热器采用电加热，循环通道采用整个搅拌罐壳体11全覆盖的设计，增加分流和汇流通道，使得搅拌罐壳体11整体保持均匀升温，加压器实现整个油路的持续运行，温控组件对整个油路温度进行实时监控。
在搅拌罐一侧设置有搅拌电机5，搅拌电机5连接搅拌罐内部设置的叶片螺旋轴13，叶片螺旋轴13的外表面设置有叶片12，叶片螺旋轴13套设在气体循环轴14的外表面上，叶片螺旋轴13相对于气体循环轴14做相对转动，气体输送通道16设置在叶片12长度方向上。
热量交换管8为螺旋结构，采用螺旋结构设计可以增加与热油的接触面积，提高加热速率，热量交换管8设置在液循环系统7内，热量交换管8的两端分别为加气口9和出气口10，加气口9实现输送气体介质，出气口10连接循环进气口6，循环进气口6设置在气体循环轴14的一端，气体循环轴14上部设置有多个气体分配阀口15；气体分配阀口15为扇形结构，采用扇形的设计，当叶片12上的气体喷出通道对准气体分配阀口15扇形通道内时，气体喷出，当叶片12处于其他位置时，气体分配阀口15处于关闭状态，可通过调整扇形的角度，调整气体喷出的零界位置，从而保证叶片12处于原材料内部搅拌的时候气体喷出，在搅拌罐1内部形成气体喷口-固体粒料-气体回收口之间的循环，大大的增加了热交换速率。气体加压器实现对整个循环的动力提供。
在搅拌罐壳体11的上部和下部分别设置有投料口2和卸料口3，在投料口2和卸料口3的内部设置有气动阀，原材料加入后立刻封闭该通道，同时为了保持内外的压力平衡，配备有一个压缩气体补充装置，气体类型与气循环气体一致。卸料系统仍然采用气动阀完成。
搅拌装置采用独立的叶片12设计，可以最大限度的完成固体粒料的高效搅拌，叶片12的设计采用混流搅拌的设计思路，且在边缘设置剪切叶片，减少粒料在两端的堆积。
具体的操作步骤包括：投送、热反应搅拌、冷混合反应搅拌出料。投送原材料以橡胶粉、基质沥青、添加剂、比例为52％、33％、15％为例，热反应搅拌机采用本发明的装置，液体介质采用导热油，气循环介质采用氮气，先开动导热油热循环以保证180℃左右的反应温度。先将橡胶粉通过传输带运送到投料口2，启动气循环装置通过高温气体循环提高升温速率，将基质沥青以及添加剂投入到热反应搅拌机，并搅拌均匀，打开气动阀门混合料经过竖直通道落入下方的冷混合反应装置，冷反应搅拌机采用冷冻液循环，气体采用氮气，在混合料投入前开启冷混合装置，保持冷却液-10℃的循环温度，混合料进入冷反应搅拌机后启动叶片12进行搅拌，同时启动气循环系统，达到混合料反应要求后出料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种固体粒料快速升温或冷却装置，其特征在于：包括有液循环系统、气循环系统和搅拌装置，
所述气循环系统包括有循环气体回收口、循环进气口、热量交换管、加气口、出气口、气体循环轴、气体分配阀口和气体输送通道，所述热量交换管设置在液循环系统内，热量交换管的两端分别为加气口和出气口，出气口连接循环进气口，循环进气口设置在所述气体循环轴的一端，所述气体循环轴上部设置有多个气体分配阀口；
所述搅拌装置包括有搅拌罐、搅拌电机、叶片螺旋轴和叶片，所述搅拌罐一侧设置有搅拌电机，搅拌电机连接搅拌罐内部设置的叶片螺旋轴，叶片螺旋轴的外表面设置有叶片，所述叶片螺旋轴套设在所述气体循环轴的外表面上，所述叶片螺旋轴相对于气体循环轴做相对转动，所述气体输送通道设置在叶片长度方向上；
所述液循环系统包括有循环进油口、循环出油口和搅拌罐壳体，所述循环进油口和循环出油口分别与搅拌罐壳体相连接，所述搅拌罐壳体为中空的双层结构；
所述搅拌罐壳体的上部和下部分别设置有投料口和卸料口，在投料口和卸料口的内部设置有气动阀，配备有一个压缩气体补充装置；
所述气体分配阀口为扇形结构。
2.根据权利要求1所述的固体粒料快速升温或冷却装置，其特征在于：所述热量交换管为螺旋形状的热量交换管。
3.根据权利要求1所述的固体粒料快速升温或冷却装置，其特征在于：所述循环气体回收口设置在所述搅拌罐壳体上。
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