專(zhuān)利名稱(chēng)：具有熱量再生單元的粒狀材料處理單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有熱量再生單元的粒狀材料處理單元。
背景技術(shù)：
目前優(yōu)選實(shí)例的描述
在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)"粒狀材料"表示分類(lèi)為由顆粒 物自然組成的材料、通過(guò)研磨處理獲得的材料(例如已知的再研磨產(chǎn) 品)和粉末。
通常需要對(duì)特殊的塑料粒狀材料執(zhí)行多種操作，例如在壓型機(jī)中使用 而使其適合于連續(xù)處理和/或處理操作之前對(duì)粒狀材料進(jìn)行除濕或千燥。
為了執(zhí)行這種操作，將粒狀材料裝載并保持在料倉(cāng)即"料斗"中 一段預(yù) 定的時(shí)間。使熱的且被除濕的氣體媒質(zhì)如千燥的熱空氣或惰性氣體通常 是氮?dú)饬鬟^(guò)料倉(cāng)。
在使粒狀材料流進(jìn)料倉(cāng)后，對(duì)氣體i某質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾和加熱/除濕，以使 其具有被處理的特定粒狀材料所需的濕度、溫度等特征，然后收集該氣 體媒質(zhì)并使其再循環(huán)。
已經(jīng)提出了多種粒狀材料除濕裝置，其中采用的離開(kāi)除濕料倉(cāng)或料斗 的氣體媒質(zhì)通過(guò)合適的管道輸送到遠(yuǎn)距離的(即遠(yuǎn)離料倉(cāng)的)熱交換 器，以回收其余熱，因此而使其冷卻。
當(dāng)需要在料斗或料倉(cāng)中處理粒狀塑料材料時(shí)，將處理氣體媒質(zhì)(空 氣)供給到料倉(cāng)的下部區(qū)域，使得氣體媒質(zhì)流過(guò)料倉(cāng)的整個(gè)有用高度， 因而實(shí)際上碰撞料倉(cāng)中的所有材料，從而對(duì)粒狀材料進(jìn)行強(qiáng)制的除濕和 預(yù)熱，由此該粒狀材料在最佳的狀態(tài)下用于隨后的處理。處理料斗出口的處理空氣具有一定的濕度，還包含相當(dāng)數(shù)量的熱，該 熱通常用于預(yù)熱被通過(guò)除濕裝置供給到料斗的處理空氣。因而，還可以 獲得從料斗排出的冷卻空氣，正如所熟知的，考慮到來(lái)自料斗的氣流必 須首先輸送到加壓?jiǎn)卧?如風(fēng)機(jī))，然后輸送到吸水單元，這對(duì)這兩個(gè) 單元最佳地工作是有利的。
在傳統(tǒng)的裝置中，來(lái)自料斗的空氣和-陂輸送到同 一料斗的空氣通常以 逆流的方式在合適的布置在外部的熱交換器單元中進(jìn)行熱交換。
然而，這種類(lèi)型的裝置包括相當(dāng)大的散熱，其至少發(fā)生在料斗和熱交 換組之間的連接管道中，并且即使在連接管道周?chē)贾昧肆己玫慕^緣材 料也不能將其減小到某一極限以下?？傊?，這種裝置需要非常大的裝機(jī) 容量和合適的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)用于支撐料倉(cāng)或料斗和熱交換器單 元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種粒狀材料特別是塑料粒狀材料處理單 元，該處理單元適合于消除或者極大地減少如上所述的與傳統(tǒng)的粒狀材 料處理裝置相關(guān)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供一種粒狀材料處理單元，其能夠在最佳的 狀態(tài)下操作，從而對(duì)粒狀材料進(jìn)行除濕處理，和對(duì)用于處理粒狀材料的 氣體進(jìn)行熱量再生。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種以有竟?fàn)幜Φ闹圃斐杀局圃斓男⌒吞?理單元。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種除濕和/或干燥裝置，其設(shè)計(jì)成以比 傳統(tǒng)的裝置更低的能耗對(duì)粒狀材料正確地實(shí)施處理操作。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種粒狀材料處理單元，該處理單元包
括
-支撐結(jié)構(gòu)；-限定了粒狀材料的接受容器的料倉(cāng)或料斗，該接受容器具有用于 粒狀材料的上部裝載嘴和下部卸載嘴；
-至少一個(gè)處理氣體媒質(zhì)的供給管，其引導(dǎo)到所述接受容器的下部 區(qū)域。
該處理單元還包括
-設(shè)置在接受容器(3)的頂部的至少一個(gè)熱交換器單元(8)，使 得其在使用中被處理氣體媒質(zhì)沖擊，該處理氣體媒質(zhì)由至少一個(gè) 供給管供給并沿接受容器上升。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種粒狀材料的除濕裝置，包括
- 至少一個(gè)如上所迷的處理單元，和
-至少一個(gè)干燥裝置，其適合于將來(lái)自所述至少一個(gè)處理單元的氣 體媒質(zhì)再生，并將其輸送到至少一個(gè)熱交換器單元，以便對(duì)其進(jìn) 行余熱。


通過(guò)下面對(duì)粒狀材料處理單元的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加明顯，該描述參考了隨附的附圖，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的處理單元的縱向剖視圖2是從圖1的處理單元的熱交換器單元的上面看的透視圖3是圖2的熱交換器單元的透明部件的平面圖4是沿圖2中的線IV-IV截開(kāi)的剖面圖；以及
圖5圖解地示出了包括根據(jù)本發(fā)明的處理單元的粒狀材料除濕裝置。
在隨附的附圖中，相同或相似的部件或元件用相同的參考^:字標(biāo)識(shí)。
具體實(shí)施例方式
參考上面提到的附圖，示出的粒狀材料如粒狀塑料材料的處理單元1 包括支撐結(jié)構(gòu)S,限定了至少一種粒狀材料的接受容器3的料倉(cāng)或料斗2，該粒狀材料可通過(guò)裝載嘴4供給和通過(guò)粒狀材料排出嘴或輸送嘴5排
出，該排出嘴布置在料倉(cāng)的下部區(qū)域。
此外在內(nèi)部特別是在熱交換器單元上布置至少一個(gè)處理氣體々某質(zhì)如空 氣或惰性氣體氮?dú)獾墓┙o裝置。在處理單元的頂部布置一個(gè)或多個(gè)氣體
媒質(zhì)出口。根據(jù)示出的實(shí)施例，供給裝置包括供給管路或管道6,如彎管 元件，該管道從料倉(cāng)的頂部向下延伸到料倉(cāng)的下部區(qū)域，在此與處理氣 體媒質(zhì)的分配器6a流體聯(lián)通。
處理單元還包括熱交換器單元8,該熱交換器單元固定在接受容器3 的頂部并布置成部分地靠近該頂部。
更加特別地，熱交換器單元8包括
-多個(gè)管道9，例如直線(在使用中垂直的)和/或大體上螺旋形的 管道，每個(gè)管道的一端與接受容器3流體聯(lián)通，另一端引導(dǎo)到排 出口；和
-布置成設(shè)置管道9的腔室10，其具有用于設(shè)計(jì)成與處理氣體媒質(zhì) 成熱交換關(guān)系的第二氣體媒質(zhì)的至少一個(gè)入口 10a，和用于被處理 氣體々某質(zhì)加熱的第二氣體々某質(zhì)的至少一個(gè)出口 10b。
多個(gè)管道和腔室10因此布置成熱交換的關(guān)系。
有利地，管道9布置成將其內(nèi)的處理氣體媒質(zhì)從接受容器3輸送到歧 管元件11，該歧管元件布置在熱交換器單元8和頂i反12之間，并通過(guò)具 有環(huán)形截面的管道12a與外界流體聯(lián)通。
熱交換器單元8優(yōu)選包括兩個(gè)大體上相同的壁或平板元件，即側(cè)壁 8a和頂壁8b，它們分別具有環(huán)形結(jié)構(gòu)，并通過(guò)外側(cè)壁或套殼8c彼此連 接，或者被一層保溫材料或絕熱材料8d涂覆。每個(gè)環(huán)形壁限定了一個(gè)中 央圓形開(kāi)口，粒狀材料的供給管道13插入在該開(kāi)口中，并延伸到裝載嘴 4。
在平板元件8a、 8b中布置多個(gè)孔F，使得平板元件8a、 8b上的每個(gè) 孔大體上分別與另一個(gè)平板元件8a、 8b中的孔成一直線，由此將每個(gè)管 道9安裝在形成于相應(yīng)的平板元件8a、 8b中的兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)的孔中。通過(guò)在裝配每個(gè)管道9之前沿每個(gè)孔的邊緣布置環(huán)形接縫密封元件
14可以確保管道和平板元件之間的密封，該密封元件例如由熱塑材料構(gòu) 成，如Santoprene⑧(山都平，先進(jìn)彈性體系統(tǒng)有限公司的注冊(cè)商標(biāo))。
通過(guò)例如利用焊接將凸緣插入和固定到形成于套殼或側(cè)壁8c的孔 中，也可以提供用于氣體々某質(zhì)的入口 10a和出口 10b。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在使用中，將氣體媒質(zhì)過(guò)濾器單元15直 接布置在熱交換器單元的下面，并固定在料倉(cāng)2或平板元件或底壁8b 上。
正如本領(lǐng)域所熟知的，在使用中料倉(cāng)2包括具有截錐形結(jié)構(gòu)2a的下 部和大體上為圓柱形的中間部分2b (與分配器6a布置在相同的高度)。 此外，可以在料倉(cāng)2上布置一層保溫材料或絕熱材料2c。
才艮據(jù)本發(fā)明的處理單元可以應(yīng)用于處理粒狀材料如粒狀塑料材料的裝 置中，如圖5所示。
這種裝置包括粒狀材料處理單元1,設(shè)計(jì)成接受來(lái)自處理單元1的頂 部的空氣并將其輸送給干燥裝置17的過(guò)濾器16,該空氣在此被除濕，然 后輸送到腔室10，用于對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱。該預(yù)熱的空氣首先被輸送到加熱 器或加熱裝置18，然后輸送到供給裝置6，以便在此供給到接受容器3, 從而對(duì)其內(nèi)包含的粒狀材料進(jìn)行加熱和除濕。
應(yīng)該理解，為了將氣體媒質(zhì)輸送給根據(jù)本發(fā)明的裝置和裝置中的管 道，可以采用壓縮裝置(例如風(fēng)機(jī))，也可以以相對(duì)高的壓力將氣體媒 質(zhì)供給到裝置中，在處理步驟中檢測(cè)該氣體媒質(zhì)的壓力，并且如果必 要，當(dāng)壓力低于預(yù)定水平時(shí)給加壓裝置通電。
根據(jù)這種裝置，離開(kāi)接受容器的仍然較熱的空氣帶有被吸收且同時(shí)流 過(guò)粒狀材料的濕氣，它可釋》文許多焓同時(shí)預(yù)熱來(lái)自干燥裝置17的處理流 體。利用電阻或加熱器18將空氣加熱到適合于處理粒狀材料的預(yù)定溫 度，加熱處理氣體媒質(zhì)也就是被供給到料斗的空氣所需的功率將比目前 所提出的技術(shù)方案所需的更小。另一方面，從料斗排出的空氣由于和處 理氣體媒質(zhì)(被輸送到料斗的空氣)進(jìn)行了熱交換而被部分冷卻，因此不再需要另一個(gè)熱交換器來(lái)對(duì)其冷卻，然后或者在流過(guò)過(guò)濾器16之后再 次將空氣輸送到千燥裝置。
通過(guò)提供具有熱交換器單元的處理單元，該熱交換器單元安裝在接受 容器的頂部，可以消除或者至少極大地減小在料斗和熱交換器之間的連 接處的散熱，該散熱在目前所提出的技術(shù)方案中必然會(huì)發(fā)生。同時(shí)，吹 入接受容器的空氣溫度比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)來(lái)自料斗的和輸送到熱交 換器的空氣溫度更高。因此，熱交換效率比目前所提出的技術(shù)方案的更 高，此外還可獲得較大的熱量再生。
還應(yīng)該注意，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的處理單元的檢測(cè)和維護(hù)操作非常容易實(shí) 行，因?yàn)樘幚韱卧乃性际强刹鹦兜摹?br> 根據(jù)本發(fā)明，具有大截面的管道不容易阻塞，由此不需要提供全空氣 過(guò)濾器，因此可以采用低功率的過(guò)濾裝置。
此外，通過(guò)固定如上所述的水密密封，由于提供了熱塑材料環(huán)，因此 處理單元不受熱膨脹的不利影響，該熱膨脹主要在每個(gè)管道的軸向方向 發(fā)生，而在傳統(tǒng)的管子被焊接的熱交換器中，當(dāng)被加熱/冷卻的流體溫度 急劇變化時(shí)會(huì)極大地削弱抗焊性。
還應(yīng)該注意，來(lái)自處理單元的空氣溫度低于來(lái)自傳統(tǒng)的處理單元的料 斗的空氣溫度，這樣可以改進(jìn)操作者檢查裝置的安全，特別是在料斗的 上部。
在如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，如上所述的處理單元可進(jìn)行 多種修改和變化。
因此，例如可以使用具有正方形或多邊形截面的料斗或料倉(cāng)。
關(guān)于熱交換器單元的幾何形狀，應(yīng)該理解可以采用本領(lǐng)域任何已知的 尺寸，特別是如果是為了改進(jìn)對(duì)流和全換熱系數(shù)。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人
員可以提供
-所謂的"螺旋帶"或"彎形片材"，其設(shè)置在管道或波紋管或具有軸 向或螺旋形內(nèi)部加強(qiáng)筋的管道中作為一種部件，用于斷開(kāi)和再生 "邊界層"或保溫層和產(chǎn)生紊流，同時(shí)增大管道內(nèi)的熱交換面積。
權(quán)利要求
1.一種粒狀材料處理單元，包括-支撐結(jié)構(gòu)(S)；-限定了粒狀材料的接受容器(3)的料倉(cāng)或料斗(2)，該接受容器具有用于粒狀材料的上部裝載嘴(4)、下部卸載嘴(5)；-至少一個(gè)處理氣體媒質(zhì)的供給管(6，6a)，其引導(dǎo)到所述接受容器(3)的下部區(qū)域；和其特征在于該處理單元還包括設(shè)置在接受容器(3)的頂部的至少一個(gè)熱交換器單元(8)，使得其在使用中被所述處理氣體媒質(zhì)沖擊，該處理氣體媒質(zhì)由所述至少一個(gè)供給管(6，6a)輸送并沿所述接受容器(3)上升。
-限定了粒狀材料的接受容器(3)的料倉(cāng)或料斗(2)，該接受容 器具有用于粒狀材并+的上部裝載嘴(4)、下部卸載嘴(5);-至少一個(gè)處理氣體々某質(zhì)的供給管(6， 6a)，其引導(dǎo)到所述接受容 器(3)的下部區(qū)域；和其特征在于該處理單元還包括設(shè)置在接受容器(3)的頂部的至少一個(gè)熱交換器單元(8),使得其 在使用中被所述處理氣體媒質(zhì)沖擊，該處理氣體媒質(zhì)由所述至少一個(gè) 供給管(6, 6a)輸送并沿所述接受容器(3)上升。
2. 如權(quán)利要求1所述的處理單元，其特征在于所述至少一個(gè)熱交換器單 元(8 )包括-多個(gè)管道(9),每個(gè)管道具有與所述接受容器(3)流體聯(lián)通的 一端和直接引導(dǎo)到排出口 (11, 12a)的另一端；以及-用于所述多個(gè)管道(9)的接受腔(10)，該接受腔具有用于布置 成與所述處理氣體媒質(zhì)成熱交換關(guān)系的第二氣體媒質(zhì)的至少一個(gè) 入口 (10a)，和用于被處理氣體4某質(zhì)加熱的第二氣體4某質(zhì)的至少 一個(gè)出口 (10b)。
3. 如權(quán)利要求2所述的處理單元，其特征在于所述排出口 (11, 12a) 包括歧管元件(11)。
4. 如任一前面權(quán)利要求所述的處理單元，其特征在于所述接受腔 (10)包括- 一對(duì)相對(duì)彼此隔開(kāi)的平板元件(8a, 8b),每個(gè)平板元件形成有 多個(gè)孔(F)， 一個(gè)平板元件(8a， 8b)中的每個(gè)孔(F)與另一個(gè)平板元件(8b, 8a)中的相應(yīng)的孔對(duì)準(zhǔn)，以便在其中安裝相應(yīng) 的管道(9)，和-處于所述一對(duì)平板元件(8a， 8b )之間的彎曲側(cè)壁或側(cè)面套殼 (8c)。
5. 如權(quán)利要求4所述的處理單元，其特征在于在所述一對(duì)平板元件 (8a, 8b)的每個(gè)平板元件中布置一個(gè)相應(yīng)的孔，用于在其中密封地安裝供給管道(13)，以便將粒狀材料供給到所述上部裝載嘴(4)。
6. 如權(quán)利要求5所述的處理單元，其特征在于所述一對(duì)平板元件 (8a， 8b)的每個(gè)平板元件具有大體上作為所述料倉(cāng)或料斗(2)的頂部而成形的外部結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求4所述的處理單元，其特征在于所述側(cè)面套殼(8c)被至 少一層保溫材料(8d)覆蓋。
8. 如權(quán)利要求4所述的處理單元，其特征在于該處理單元包括多個(gè)環(huán)形 接縫密封元件(14)，每個(gè)密封元件可拆卸地安裝在形成于所述平板元 件(8a)的一個(gè)平斧反元件的相應(yīng)孔(F)中，并i殳計(jì)成可滑動(dòng)地和密封地 嚙合相應(yīng)的管道(9),同時(shí)相應(yīng)的環(huán)形接縫密封元件(14)可移動(dòng)地布 置在另一個(gè)平板元件(8b)中。
9. 如權(quán)利要求8所述的處理單元，其特征在于所述環(huán)形接縫密封元件 (13)由熱塑材料構(gòu)成。
10. 如權(quán)利要求9所述的處理單元，其特征在于所述熱塑材料包括 Santoprene⑧。
11. 如權(quán)利要求1所述的處理單元，其特征在于該處理單元包括至少一 個(gè)過(guò)濾器單元(15)，其布置在所述至少一個(gè)熱交換器單元(8)和所述 接受容器(3)之間。
12. —種用于粒狀材料的除濕裝置，包括國(guó)至少一個(gè)如前面權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的處理單元 (1);和-其設(shè)計(jì)成將來(lái)自所述至少一個(gè)處理單元的所述氣體i某質(zhì)再生，并 將其輸送到至少一個(gè)熱交換器單元(8),以便對(duì)其進(jìn)行余熱。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于-至少一個(gè)加熱器單元(18),其一側(cè)與所述熱交換器單元(8)流 體聯(lián)通，其另一側(cè)與所述至少一個(gè)處理單元的所述供給管道(6)流體聯(lián) 通。
14. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于該裝置包括-至少一個(gè)過(guò)濾器單元(16)，其布置在所述至少一個(gè)處理單元 (1 )和所述至少一個(gè)干燥裝置(17 )之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粒狀材料處理單元，包括支撐結(jié)構(gòu)(S)；限定了粒狀材料的接受容器(3)的料倉(cāng)或料斗(2)，該接受容器具有用于粒狀材料的上部裝載嘴(4)、下部卸載嘴(5)；至少一個(gè)處理氣體媒質(zhì)的供給管(6，6a)，其引導(dǎo)到所述接受容器(3)的下部區(qū)域。該處理單元還包括設(shè)置在接受容器(3)的頂部的至少一個(gè)熱交換器單元(8)，使得其在使用中被處理氣體媒質(zhì)沖擊，該處理氣體媒質(zhì)由至少一個(gè)供給管(6，6a)輸送并沿接受容器(3)上升。
文檔編號(hào)B29B13/06GK101408368SQ200810170208
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者蘭納托·莫雷托 申請(qǐng)人:莫雷托股份公司