專利名稱：制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬低溫及粉體技術(shù)，涉及一種制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝以及實(shí)施這種工藝所使用的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)小粒度塑料粉末的需求，以及對(duì)其他物料粉碎的工藝要求，本發(fā)明將對(duì)傳統(tǒng)冷凍工藝與現(xiàn)有設(shè)備做出改進(jìn)，提供一種新工藝與裝置，使其更能滿足塑料及其他物料粉碎的要求，用更低廉的成本生產(chǎn)出更細(xì)的塑料粉末或其他物料的粉末。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝，其流程是經(jīng)壓縮的空氣在換熱器換熱后，進(jìn)入渦輪膨脹機(jī)的渦輪端膨脹制冷，低溫空氣進(jìn)入冷凍室內(nèi)對(duì)原料物料進(jìn)行冷凍，物料經(jīng)過碟閥和密封倉，再經(jīng)螺旋給料機(jī)進(jìn)入冷凍室，物料和低溫空氣在冷凍室內(nèi)進(jìn)行熱量交換，物料被冷凍到脆化溫度以下，與換熱后的空氣一同進(jìn)入低溫磨，物料被粉碎成粉末。從低溫磨出來的粉氣混合物經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后，潔凈空氣與末級(jí)換熱器冷邊出口的空氣一同進(jìn)入初級(jí)換熱器的冷端，與壓縮后的熱空氣進(jìn)行熱量交換，空氣溫度回復(fù)到正溫，經(jīng)過濾后，干燥、潔凈的空氣回到空氣壓縮機(jī)入口循環(huán)使用。經(jīng)旋風(fēng)分離器分離下來的粉料經(jīng)防堵鎖風(fēng)閥進(jìn)入成品包裝系統(tǒng)。
完成以上工藝的設(shè)備是制取粉料的空氣循環(huán)冷凍裝置，空氣壓縮機(jī)出口經(jīng)管道接換熱器的熱邊，換熱器熱邊出口的空氣管道接渦輪膨脹機(jī)，渦輪膨脹機(jī)降壓端出口接冷凍室，物料密封倉的倉口設(shè)有碟閥，物料密封倉出口經(jīng)螺旋給料機(jī)接冷凍室，冷凍室出口接低溫磨，低溫磨出口接旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的空氣出口與末級(jí)換熱器冷邊出口的管道同時(shí)接初級(jí)換熱器的冷端，再接回空氣壓縮機(jī)入口，旋風(fēng)分離器的物料出口經(jīng)防堵鎖風(fēng)閥接入成品包裝系統(tǒng)。
這里所說的進(jìn)料裝置與現(xiàn)有技術(shù)不同的是設(shè)有物料密封倉，其倉口設(shè)有碟閥，當(dāng)裝置工作且不進(jìn)料時(shí)，碟閥關(guān)閉，使密封倉內(nèi)形成一定壓力，因此物料較容易進(jìn)入冷凍室?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)因冷凍室內(nèi)的正壓妨礙物料進(jìn)入的弊端。這里所說的冷凍室為新結(jié)構(gòu)，與冷凍流化床完全不同室內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)螺旋給料機(jī)，原料在給料機(jī)中運(yùn)行，冷源充滿整個(gè)腔室，使原料在整個(gè)螺旋進(jìn)給過程中充分冷卻。通過調(diào)整螺旋給料機(jī)的轉(zhuǎn)速可以調(diào)整粒子在冷凍室的時(shí)間，從而達(dá)到控制其溫度的目的。所說的低溫磨為氣流沖擊磨，其特點(diǎn)是可以在低溫下正常工作，專門用于低溫物料的粉碎。通過調(diào)整粉碎的級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)和刀片數(shù)，可以得到不同的粉碎粒度。
以上工藝和設(shè)備分別有以下優(yōu)化方案1、物料進(jìn)入密封室之前增加磁選工序，去除雜質(zhì)。相應(yīng)的裝置的優(yōu)化方案是在密封倉之前設(shè)置磁選機(jī)，碟閥設(shè)置在磁選機(jī)的進(jìn)、出口。
2、在空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，除原來的水分離器分離游離的水份、分子篩干燥器吸附干燥外，增加了除油步驟，以除去壓縮過程中帶來的漏油。避免了漏油對(duì)系統(tǒng)造成的油污染。相應(yīng)的設(shè)備部分是增加了濾油器，即在空氣壓縮機(jī)出口與渦輪膨脹機(jī)之間設(shè)有水分離器和濾油器。
3、膨脹降溫后的低溫空氣，分為兩部分，除一部分空氣進(jìn)入冷凍室內(nèi)對(duì)原物料進(jìn)行冷凍外，其余空氣引至末級(jí)換熱器(主冷箱)的冷邊入口。這種改進(jìn)將渦輪膨脹機(jī)出口的低溫空氣作為末級(jí)換熱器的冷源，提高了主冷箱的效率。相應(yīng)的設(shè)備優(yōu)化將“渦輪膨脹機(jī)降壓端出口接冷凍室”改為以下方式渦輪膨脹機(jī)降壓端出口管道分為兩路，一路接冷凍室，另一路接末級(jí)換熱器的冷邊入口。
4、從低溫磨出來的粉氣混合物進(jìn)行料氣分離的工序?yàn)閺牡蜏啬コ鰜淼姆蹥饣旌衔锝?jīng)第一級(jí)旋風(fēng)分離器分離后，氣體進(jìn)入第二級(jí)旋風(fēng)分離器再次分離，分離出的空氣再經(jīng)低溫袋式除塵器除塵，出來的空氣更加潔凈。相應(yīng)的設(shè)備優(yōu)化低溫磨出來的粉氣混合物經(jīng)管道接入第一級(jí)旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的氣體出口接第二級(jí)旋風(fēng)分離器，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的氣體出口接低溫袋式除塵器，低溫袋式除塵器空氣出口通過過濾器接換熱器的冷端，再回到空氣壓縮機(jī)入口。
5、分子篩干燥器的再生冷吹系統(tǒng)自成一體，其工藝為干燥器吸附完成后，啟動(dòng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)和空氣電爐，空氣經(jīng)消音器進(jìn)入干燥器，經(jīng)加熱后的空氣趕走分子篩吸附的水份經(jīng)消音器排入大氣。再生完畢，從系統(tǒng)回氣引一股氣體對(duì)干燥器進(jìn)行冷吹，冷吹后的熱空氣經(jīng)水冷器及風(fēng)冷器后溫度降為常溫左右，回到空氣壓縮機(jī)入口循環(huán)使用。相應(yīng)的設(shè)備為分子篩干燥器的再生冷吹系統(tǒng)自成一體，羅茨鼓風(fēng)機(jī)出口的空氣經(jīng)空氣電爐、消音器接入干燥器，再接分子篩，最后接消音器，消音器出口通入大氣。
6、成品包裝系統(tǒng)為一獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)備由離心通風(fēng)機(jī)及螺旋分離器組成。
本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)的利用液氮等制冷劑粉碎塑料制取塑料粉末的技術(shù)，與利用空氣作為制冷劑制取橡膠細(xì)粉的技術(shù)，進(jìn)行了改造和組合，創(chuàng)造出新的制取塑料等粉末的空氣循環(huán)冷凍工藝與設(shè)備。新工藝與設(shè)備能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)小粒度塑料粉末的需求，以及對(duì)其他物料粉碎的工藝要求，可以用更低廉的成本生產(chǎn)出更細(xì)的塑料粉末或其他多種物料的粉末。
權(quán)利要求
1.一種制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝，其流程是經(jīng)壓縮的空氣在換熱器換熱后，進(jìn)入渦輪膨脹機(jī)的渦輪端膨脹制冷，低溫空氣進(jìn)入冷凍室內(nèi)對(duì)原料物科進(jìn)行冷凍，物料經(jīng)過碟閥和密封倉，再經(jīng)螺旋給料機(jī)進(jìn)入冷凍室，物料和低溫空氣在冷凍室內(nèi)進(jìn)行熱量交換，物料被冷凍到脆化溫度以下，與換熱后的空氣一同進(jìn)入低溫磨，物料被粉碎成粉末，從低溫磨出來的粉氣混合物經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后，潔凈空氣與末級(jí)換熱器冷邊出口的空氣一同進(jìn)入初級(jí)換熱器的冷端，與壓縮后的熱空氣進(jìn)行熱量交換，空氣溫度回復(fù)到正溫，經(jīng)過濾后，干燥、潔凈的空氣回到空氣壓縮機(jī)入口循環(huán)使用，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離下來的粉料經(jīng)防堵鎖風(fēng)閥進(jìn)入成品包裝系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝，其特征是增加以下步驟膨脹降溫后的低溫空氣，分為兩部分，除一部分空氣進(jìn)入冷凍室內(nèi)對(duì)原物料進(jìn)行冷凍外，其余空氣引至末級(jí)換熱器的冷邊入口。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝，其特征是增加以下步驟從低溫磨出來的粉氣混合物經(jīng)第一級(jí)旋風(fēng)分離器分離后，氣體進(jìn)入第二級(jí)旋風(fēng)分離器再次分離，分離出的空氣再經(jīng)低溫袋式除塵器除塵。
4.按照權(quán)利要求3所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝，其特征是分子篩干燥器的再生冷吹系統(tǒng)自成一體，其工藝為干燥器吸附完成后，啟動(dòng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)和空氣電爐，空氣經(jīng)消音器進(jìn)入干燥器，經(jīng)加熱后的空氣趕走分子篩吸附的水份經(jīng)消音器排入大氣，再生完畢，從系統(tǒng)回氣引一股氣體對(duì)干燥器進(jìn)行冷吹，冷吹后的熱空氣經(jīng)水冷器及風(fēng)冷器后溫度降為常溫左右，回到空氣壓縮機(jī)入口循環(huán)使用。
5.一種制取粉料的空氣循環(huán)冷凍裝置，其特征是空氣壓縮機(jī)出口經(jīng)管道接換熱器的熱邊，換熱器熱邊出口的空氣管道接渦輪膨脹機(jī)，渦輪膨脹機(jī)降壓端出口接冷凍室，物料密封倉的倉口設(shè)有碟閥，物料密封倉出口經(jīng)螺旋給料機(jī)接冷凍室，冷凍室出口接低溫磨，低溫磨出口接旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的空氣出口與末級(jí)換熱器冷邊出口的管道同時(shí)接初級(jí)換熱器的冷端，再接回空氣壓縮機(jī)入口，旋風(fēng)分離器的物料出口經(jīng)防堵鎖風(fēng)閥接入成品包裝系統(tǒng)。
6.按照權(quán)利要求5所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍裝置，其特征是在密封倉之前設(shè)置有磁選機(jī)，碟閥設(shè)置在磁選機(jī)的進(jìn)、出口處。
7.按照權(quán)利要求5所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍裝置，其特征是在空氣壓縮機(jī)出口與渦輪膨脹機(jī)之間設(shè)有水分離器和濾油器。
8.按照權(quán)利要求5或6或7所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍裝置，其特征是渦輪膨脹機(jī)降壓端出口與冷凍室的連接方式為渦輪膨脹機(jī)降壓端出口管道分為兩路，一路接冷凍室，另一路接末級(jí)換熱器的冷邊入口。
9.按照權(quán)利要求8所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍裝置，其特征是低溫磨出來的粉氣混合物經(jīng)管道接入第一級(jí)旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的氣體出口接第二級(jí)旋風(fēng)分離器，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的氣體出口接低溫袋式除塵器，低溫袋式除塵器空氣出口通過過濾器接換熱器的冷端，再回到空氣壓縮機(jī)入口。
10.按照權(quán)利要求9所述的制取粉料的空氣循環(huán)冷凍裝置，其特征是分子篩干燥器的再生冷吹系統(tǒng)自成一體，羅茨鼓風(fēng)機(jī)出口的空氣經(jīng)空氣電爐、消音器接入干燥器，再接分子篩，最后接消音器，消音器出口通入大氣。
全文摘要
制取粉料的空氣循環(huán)冷凍工藝與設(shè)備經(jīng)壓縮的空氣換熱后進(jìn)入渦輪膨脹機(jī)膨脹制冷，低溫空氣進(jìn)入冷凍室內(nèi)對(duì)原料物料進(jìn)行冷凍，物料經(jīng)過碟閥和密封倉與螺旋給料機(jī)進(jìn)入冷凍室，物料被冷凍到脆化溫度以下，與換熱后的空氣一同進(jìn)入低溫磨，物料被粉碎成粉末，從低溫磨出來的粉氣混合物經(jīng)旋風(fēng)分離器分離，潔凈空氣與末級(jí)換熱器冷邊出口的空氣一同進(jìn)入初級(jí)換熱器的冷端，與壓縮后的熱空氣熱量交換，經(jīng)過濾后，干燥、潔凈的空氣回到壓縮機(jī)入口循環(huán)使用，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離下來的粉料經(jīng)防堵鎖風(fēng)閥進(jìn)入成品包裝系統(tǒng)。本發(fā)明能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)小粒度塑料粉末的需求，以及對(duì)其他物料粉碎的工藝要求，可以用更低廉的成本生產(chǎn)出更細(xì)的塑料等物料粉末。
文檔編號(hào)B02C19/00GK1401468SQ0213827
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月16日
發(fā)明者步荒, 劉蒙 申請(qǐng)人:南京飛利寧深冷工程有限公司