一體製漿裝置製造方法

2023-07-08 23:32:36 2

一體製漿裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種一體製漿裝置，其包括自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單元、高速分散單元、冷卻單元、電氣控制單元及機櫃，所述機櫃承載所述自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單元及高速分散單元，所述電氣控制單元控制所述自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單元、高速分散單元及冷卻單元工作；所述自動加料單元包括固體加料裝置及液體加料裝置，所述液體加料裝置與所述攪拌混合單元相連，所述固體加料裝置與所述預分散單元相連；所述攪拌混合單元與所述預分散單元相連，所述高速分散單元與所述攪拌混合單元及預分散單元相連，所述冷卻單元作用於所述攪拌混合單元、預分散單元及高速分散單元。本發明分散效果好、製漿效率高、不會揚塵。
【專利說明】一體製漿裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及製漿機械領域，具體涉及一種一體製漿裝置。

【背景技術】
[0002] 目前，新能源行業、塗料行業、化妝品行業、食品行業以及列印墨水、納米複合材料 等各個行業中，漿料的製備工藝一般是將不同的粉體材料和液體材料根據配方規定，定量、 分步加入低速攪拌設備中，並長時間攪拌、混合來實現粉體和液體材料間的均質分散，其中 由於不同粉體材料分步加料，導致漿料設備頻繁啟停，浪費大量的時間，同時漿料也容易受 到汙染。特別是，由於粉體材料是從溶劑表面加入，極易造成粉體材料飛揚，同時更重要的 是在與液體混合時，部分成團粉體浸溼不夠，極易團聚，由於這種攪拌設備速度很低，很難 在短時間內將團聚的粉體分散，只能通過長時間的攪拌來減少團聚現象，分散時間長、能耗 大，無法製備均勻一致、沒有團聚的漿料。
[0003] 近年來納米級材料在各個領域中的應用越來越廣泛，傳統的攪拌和均質工藝無 法解決納米材料特別是納米碳管、納米碳纖維、氣相納米娃和石墨烯等新興納米材料的分 散問題。為解決納米級材料的均質分散問題，現有的製漿設備是將不同的納米級粉體材料 和溶劑根據配方規定，首先進行預混，預混後的漿料通過給料泵輸送到高速分散裝置中，當 預混後的漿料通過告訴分散裝置能快速的分散開。但是漿料製備過程中還有一些問題沒有 解決，比如自動加料問題，納米材料的揚塵問題，漿料預混過程中的先團聚後分散導致的無 效攪拌問題，以及由於粉體材料大批量加入導致漿料粘度很高，影響漿料泵送、高速分散的 問題。因此，我們迫切的需要開發出一種能夠解決上述問題的設備。


【發明內容】

[0004] 本發明提供一種一體製漿裝置，其分散效果好、製漿效率高，不會揚塵。
[0005] 為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
[0006] -體製漿裝置，其包括自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單元、高速分散單元、 冷卻單元、電氣控制單元及機櫃，所述機櫃承載所述自動加料單元、預分散單元、攪拌混合 單元及高速分散單元，所述電氣控制單元控制所述自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單 元、高速分散單元及冷卻單元工作；所述自動加料單元包括固體加料裝置及液體加料裝置， 所述液體加料裝置與所述攪拌混合單元相連，所述固體加料裝置與所述預分散單元相連； 所述攪拌混合單元與所述預分散單元相連，所述高速分散單元與所述攪拌混合單元及預分 散單元相連，所述冷卻單元作用於所述攪拌混合單元、預分散單元及高速分散單元。
[0007] 所述固體加料裝置包括粉體加料鬥及第一閥門，所述粉體加料鬥通過第一閥門與 預分散單元連接，所述液體加料裝置包括管道連接的溶劑輸送泵及流量計，所述流量計通 過管道與所述攪拌混合單元相連。
[0008] 所述預分散單元包括分散殼體、旋轉葉片、分散葉片、分散主軸、第一電機、第一傳 動機構及第二閥門，所述分散殼體內設有分散腔，所述旋轉葉片、分散葉片、分散主軸設於 所述分散腔內，所述旋轉葉片、分散葉片從上而下依次安裝在分散主軸上，所述第一電機通 過第一傳動機構驅動分散主軸旋轉，第二閥門設於分散殼體上且位於旋轉葉片與分散葉片 之間，通過第二閥門的關閉可將分散腔分為兩個獨立的腔體；所述分散殼體上端設有液體 進料口，所述液體進料口與所述攪拌混合單元相連，所述分散殼體還設有粉體進料口及第 一出料口，所述粉體進料口與所述第一閥門相連。
[0009] 優選地，所述分散殼體、旋轉葉片、分散葉片的材質均為不鏽鋼、非金屬陶瓷材料、 不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆耐磨耐腐蝕的高分子材料中的一種。
[0010] 所述攪拌混合單元包括攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌軸組件、攪拌槳組件、驅動組件、 第二傳動機構及升降機構，所述驅動組件、第二傳動機構、攪拌軸組件及攪拌罐蓋安裝在所 述升降機構上，所述驅動組件及所述第二傳動機構驅動所述攪拌軸組件轉動，所述攪拌槳 組件設於所述攪拌軸組件上；所述攪拌罐蓋設有溶劑進料口，所述溶劑進料口通過管道與 所述流量計相連，所述攪拌罐體的底部設有第二出料口，側部設有第一進料口，所述第一進 料口與所述第一出料口相連，所述第二出料口與所述液體進料口相連。
[0011] 所述攪拌罐體為雙層結構，包括攪拌罐壁體及外層的絕熱保溫層，所述絕熱保溫 層與所述攪拌罐壁體之間為循環水腔，所述循環水腔通過管道與冷卻單元相連。
[0012] 所述攪拌軸組件包括旋轉方向互不幹擾的內軸及外軸，所述攪拌槳組件包括攪拌 內槳及攪拌外槳，所述驅動組件包括第二電機及第三電機，所述攪拌內槳安裝在內軸上，所 述攪拌外槳安裝在外軸上，所述第二電機驅動所述內軸使所述攪拌內槳轉動，所述第三電 機通過所述第二傳動機構驅動所述外軸使所述攪拌外槳轉動。
[0013] 優選地，所述攪拌內槳及攪拌外槳均為空心管結構。
[0014] 優選地，所述攪拌內槳與攪拌外槳的材質為不鏽鋼、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷 材料或不鏽鋼表面塗覆耐磨耐腐蝕的高分子材料中的一種。
[0015] 所述攪拌外槳上設有柔性的漿料刮壁板。
[0016] 所述升降機構包括氣缸及安裝連接於氣缸活塞杆自由端的升降板，所述氣缸固定 於所述機柜上，所述第二電機、第三電機、第二傳動機構、內軸、外軸及攪拌罐蓋安裝在升降 板上。
[0017] 所述攪拌罐蓋設有真空抽氣口、壓力表、觀察口、帶燈視窗、加氣口、液位傳感器及 噴淋球，所述真空抽氣口與外界真空抽氣裝置相連，所述液位傳感器與所述電氣控制單元 相連。
[0018] 所述觀察口安裝有防爆攝像頭，防爆攝像頭與所述電氣控制單元相連。
[0019] 所述高速分散單元包括分散桶體、高速電機、聯軸器、高速主軸、軸承、軸承座體、 高速分散輪，所述高速主軸通過所述軸承及軸承座體安裝於所述分散桶體內，所述高速主 軸通過聯軸器與所述高速電機聯接，所述高速分散輪可調節高度地安裝在所述高速主軸的 自由端上，所述分散桶體的底部設有第二進料口，所述第二進料口通過管道與所述第一出 料口相連，所述分散桶體的上部設置有出料部，所述出料部包括對稱設置的第三出料口和 第四出料口，第三出料口通過管道與所述第一進料口相連，第四出料口通過管道和後續漿 料緩衝罐相連。
[0020] 所述分散桶體包括分散桶內桶、分散桶夾層、分散桶外桶，所述分散桶夾層設於分 散桶外桶與分散桶內桶之間，所述分散桶外桶與分散桶夾層之間為冷卻水夾層腔，所述冷 卻水夾層腔與所述冷卻單元通過管道相連。
[0021] 所述高速分散輪包括軸套、連接筋及轉筒，所述軸套套設於所述高速主軸上，所述 轉筒與軸套通過連接筋相連。
[0022] 所述轉筒為圓形筒或錐形筒，所述轉筒上設有分散孔，所述轉筒外壁上設有互相 交叉的溝槽。
[0023] 優選地，所述轉筒外壁和分散桶內桶的內壁之間的間隙為0. 1-10_。
[0024] 優選地，所述高速分散輪的材質為不鏽鋼、非金屬陶瓷、超硬鋁合金、不鏽鋼表面 塗覆非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆高分子耐磨塗料或表面硬質氧化處理的超硬鋁合金 中的一種。
[0025] 所述第三出料口、第四出料口均包括出料口內襯及出料口外套，所述出料口外套 包覆於所述出料口內襯外，所述出料口內襯與出料口外套之間設有循環水冷卻腔。
[0026] 所述高速分散單元還包括甩料盤，所述甩料盤安裝於所述高速主軸上且位於高速 分散輪上方的出料部處。
[0027] 所述高速分散單元還包括導流板，所述導流板設於分散桶內桶內且位於出料部下 方，所述導流板朝向出料部方向為漸開式。
[0028] 優選地，所述導流板的材質為不鏽鋼、硬質氧化鋁合金、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶 瓷材料或不鏽鋼表面塗覆高分子耐磨材料中的一種。
[0029] 所述第一出料口、第三出料口、第一進料口之間的連通管道設有氣動三通閥。
[0030] 所述冷卻單元包括冷卻水分水罐及回水罐，所述冷卻水分水罐設有冷卻水入口， 所述回水罐設有冷卻水出口，所述冷卻水入口與外接的冷水機組出水口相連，冷卻水出口 與外接的冷水機組回水口相連；所述攪拌混合單元、預分散單元、高速分散單元通過連接管 道並聯在冷卻水分水罐與回水罐之間。
[0031] 所述高速電機為水冷電機，設有冷卻水室；所述軸承座體上設有流水腔，所述冷卻 水分水罐通過管道依次與所述冷卻水室、流水腔、循環水冷卻腔、冷卻水夾層腔相連，所述 冷卻水夾層腔通過管道與所述回水罐相連。
[0032] 進步一地，其還包括CIP在線清洗單元，所述CIP在線清洗單元通過漿料流通管道 對所述預分散單元、攪拌混合單元、高速分散單元進行在線清洗，所述CIP在線清洗單元與 所述噴淋球相連。
[0033] 所述電氣控制單元包括用於控制各個電機啟停的電控模塊、用於控制管道閥門的 控制模塊、控制工作參數的數據監測控制模塊、數據存儲模塊、遠程控制模塊、用於設備維 護的故障顯示模塊及工藝參數分級授權設置的處理模塊。
[0034] 採用上述技術方案後，本發明與現有的【背景技術】相比，具有如下優點：
[0035] 1、自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單元、高速分散單元通過管道合理連接， 並在冷卻單元、CIP在線清洗單元、電氣控制單元的輔助下，可快速、高效的混合、分散製備 漿料，並嚴格按預設置的配方及工藝流程製備出均勻、穩定和一致的漿料。全自動化的製漿 過程，完全杜絕人工參與帶來的誤差，保證每批次的漿料都能保證一致性；
[0036] 2、粉體加料鬥中的粉體材料通過預分散單元的旋轉葉片吸入到分散腔內，與溶劑 在高速旋轉的分散葉片作用下進行初步混合、分散。這種將粉體材料均勻加入循環的溶劑 (或漿料）的混合、分散工藝，能夠有效防止粉體材料的團聚與結塊，也大大提高了混合、分 散效率，並解決了粉體材料的揚塵問題；
[0037] 3、自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單元及高速分散單元合理結合，預混攪拌 後的漿體進入高速分散裝置，發揮高速分散裝置快速分散的優勢，能夠有效消除水泡團，使 粉料與液體能夠充分混合，保證了漿液的質量，減少製漿時間，提高工作效率；
[0038] 4、冷卻單元對高速分散單元進行冷卻，保證分散桶體內的漿料在高速分散的同 時，溫度不會上升過高，不會引起漿料特性的改變；
[0039] 5、本發明製漿設備一體化的設置，大大減少了製漿設備的數量，減少佔地空間，也 降低了生產成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 圖1為本發明的結構示意圖；
[0041] 圖2為預分散單元和攪拌混合單元的結構示意圖；
[0042] 圖3為高速分散單元和冷卻單元的結構示意圖；
[0043] 圖4為預分散單元的部分組件的結構示意圖；
[0044] 圖5為高速分散單元的部分組件的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0045] 以下提供本發明的一些實施例，以助於進一步理解本發明，但本發明的保護範圍 並不僅限於這些實施例。
[0046] 如圖1所示，本發明公開了一種一體製漿裝置，其包括自動加料單元、預分散單元 3、攪拌混合單元4、高速分散單元5、冷卻單元7、電氣控制單元6、CIP在線清洗單元及機櫃 1，其中：
[0047] 機櫃1承載自動加料單元、預分散單元3、攪拌混合單元4及高速分散單元5。
[0048] 自動加料單元包括固體加料裝置22及液體加料裝置21，固體加料裝置22包括粉 體加料鬥221及第一閥門222,本實施例中，第一閥門222為柱塞閥，粉體加料鬥221通過第 一閥門222直接與預分散單元3連接。液體加料裝置21包括管道連接的溶劑輸送泵211 及流量計212,流量計212為質量流量計，流量計212通過管道與攪拌混合單元4相連。
[0049] 如圖2、圖4所示，預分散單元3包括分散殼體34、旋轉葉片35、分散葉片37、分散 主軸36、第一電機31、第一傳動機構32、第二閥門38及底座33,其中：分散殼體34內設有 分散腔344,旋轉葉片35、分散葉片37、分散主軸36設於分散腔344內，旋轉葉片35、分散 葉片37從上而下依次安裝在分散主軸36上，第一電機31安裝在底座33上，底座33設於 機櫃1的架體上。第一電機31通過第一傳動機構32驅動分散主軸36旋轉，第一傳動機構 32由皮帶輪及皮帶組成，第二閥門38設於分散殼體34上且位於旋轉葉片35與分散葉片 37之間，本實施例中，第二閥門38為柱塞閥，通過第二閥門38的關閉可將分散腔344分為 兩個獨立的腔體。分散殼體34上端設有液體進料口 341，液體進料口 341與攪拌混合單元 4相連，分散殼體34還設有粉體進料口 342及第一出料口 343,粉體進料口 342與第一閥門 222相連。
[0050] 為了提高預分散單元3的耐磨、防腐等性能，分散殼體34、旋轉葉片35、分散葉片 37的材質均為不鏽鋼、非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆 耐磨耐腐蝕的高分子材料中的一種。
[0051] 如圖1、圖2所示，攪拌混合單元4包括攪拌罐體41、攪拌罐蓋42、攪拌軸組件44、 攪拌槳組件45、驅動組件、第二傳動機構432及升降機構46。攪拌罐體41為雙層結構，包 括攪拌罐壁體412及外層的絕熱保溫層411，絕熱保溫層411與攪拌罐壁體412之間為循環 水腔413,循環水腔413通過管道與冷卻單元7相連。
[0052] 攪拌軸組件44包括旋轉方向互不幹擾的內軸441及外軸442,攪拌槳組件45包括 攪拌內槳451及攪拌外槳452,驅動組件包括第二電機433及第三電機431，攪拌內槳451 安裝在內軸441上，攪拌外槳452安裝在外軸442上，第二電機433直接驅動內軸441使攪 拌內槳451轉動，第三電機431通過第二傳動機構432驅動外軸442使攪拌外槳452轉動， 第二傳動機構432由皮帶輪及皮帶組成。
[0053] 升降機構46,它泛指電動、氣動、液壓提升，而不是僅指"氣動升降機構"。在本實 施例中，包括氣缸461及安裝連接於氣缸461活塞杆自由端的升降板462,氣缸461固定於 機櫃1上，升降板462可在氣缸461的作用下升降。第二電機433、第三電機431、第二傳動 機構432、內軸441、外軸442及攪拌罐蓋42安裝在升降板462上。如此設計，可根據攪拌 罐體41內漿料的多少，來調整攪拌內軸441及外軸442的高低，進而調整攪拌內槳451與 攪拌外槳452的高低，方便實際操作。
[0054] 攪拌罐蓋42設有溶劑進料口 424,溶劑進料口 424通過管道與流量計212相連。 攪拌罐蓋42還設有真空抽氣口 426、壓力表421、觀察口 425、帶燈視窗423、加氣口（在本 實施例中，與真空抽氣口 426為同一個）、液位傳感器（圖中未不出）、及噴淋球422。真空 抽氣口 426與外界的真空抽氣裝置相連，可對攪拌罐體41的漿料進行真空消泡處理。液位 傳感器與電氣控制單兀6相連。
[0055] 觀察口 425安裝有防爆攝像頭（圖中未示出），防爆攝像頭與電氣控制單元6相 連，防爆攝像頭可將攪拌罐體41內的攪拌工作畫面傳輸至電氣控制單元6的人機界面。
[0056] 攪拌罐體41的底部設有第二出料口 4121，側部設有第一進料口 4122,第一進料口 4122與第一出料口 343通過管道相連，第二出料口 4121與液體進料口 341相連。
[0057] 攪拌內槳451及攪拌外槳452均為空心管結構。此結構既可以減輕重量，降低電 機負載，還可以往內部通冷卻（熱）水以達到加快控制漿料溫度的目的。
[0058] 攪拌內槳451與攪拌外槳452的材質為不鏽鋼、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷材料 或不鏽鋼表面塗覆耐磨耐腐蝕的高分子材料中的一種，可增強攪拌內槳451與攪拌外槳 452耐用性，防止其磨損汙染漿料。
[0059] 攪拌外槳452上設有柔性的漿料刮壁板47,能夠防止漿料沾附在攪拌罐壁體412 上。
[0060] 如圖1、圖3、圖5所示，高速分散單元5包括分散桶體53、高速電機51、聯軸器52、 高速主軸54、軸承541、軸承座體542、高速分散輪58、甩料盤55及導流板57,高速主軸54 通過軸承541及軸承座體542安裝於分散桶體53內，高速主軸54通過聯軸器52與高速電 機51聯接，高速分散輪58可調節高度地安裝在高速主軸54的自由端上。
[0061] 分散桶體53的底部設有第二進料口 566,第二進料口 566通過管道與第一出料口 343相連，分散桶體53的上部設置有出料部56,出料部56包括對稱設置的第三出料口 562 和第四出料口 561，第三出料口 562通過管道與第一進料口 4122相連，第四出料口 561通過 管道和後續漿料緩衝罐相連。第三出料口 562、第四出料口 561均包括出料口內襯563及 出料口外套564,出料口外套564包覆於出料口內襯563外，出料口內襯563與出料口外套 564之間設有循環水冷卻腔565,能夠對漿料進行強制水冷。
[0062] 第一出料口 343、第三出料口 562、第一進料口 4122之間的連通管道設有三通閥 61，三通閥61可選用氣動三通閥。
[0063] 分散桶體53包括分散桶內桶533、分散桶夾層532、分散桶外桶531，分散桶夾層 532設於分散桶外桶531與分散桶內桶533之間，分散桶外桶531與分散桶夾層532之間為 冷卻水夾層腔534,冷卻水夾層腔534與冷卻單元7通過管道相連。
[0064] 甩料盤55安裝於高速主軸54上且位於高速分散輪58上方的出料部56處，甩料 盤55為傘形，甩料盤55和高速主軸54 -起旋轉，能夠有效防止漿料進到分散桶體53的機 械密封59部位，提高機械密封59的使用壽命。
[0065] 導流板57設於分散桶內桶533內且位於出料部56下方。導流板57朝向出料部 56方向為漸開式。導流板57決定了漿料在分散桶體53內的流動方向，導流板57還能夠對 漿料進行強制冷卻。導流板57的材質為不鏽鋼或者硬質氧化鋁合金，還可以是不鏽鋼表面 塗覆非金屬陶瓷材料或不鏽鋼表面塗覆高分子耐磨材料。
[0066] 高速分散輪58包括軸套581、連接筋582及轉筒583,軸套581套設於高速主軸54 上，轉筒583與軸套581通過連接筋582相連，轉筒583上設有分散孔5831，分散孔5831為 尺寸為2-10mm的圓形、橢圓形或者方形分散孔。轉筒583為圓形筒或錐形筒，轉筒583外壁 上設有互相交叉的溝槽，交叉角度為30-60°，溝槽寬度為0. 1-1. 0mm，深度為0. 1-1. 0mm。
[0067] 轉筒583的外壁和分散桶內桶533的內壁之間的間隙為0. l-10mm。
[0068] 高速分散輪58在高速主軸54上的高度位置通過墊片（圖中為示出）來調節。對 於轉筒583為錐形筒的高速分散輪58,通過調節其安裝高度可以調整高速分散輪58和分散 桶內桶533的內壁之間的間隙。
[0069]為了提高高速分散輪58的耐磨性，高速分散輪58的材質為不鏽鋼、非金屬陶瓷、 超硬鋁合金、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆高分子耐磨塗料，或者表面 硬質氧化處理的超硬鋁合金中的一種，其中不鏽鋼可選用耐磨鏽鋼。
[0070] 高速分散輪58可以實現1000-30000轉/分的高速旋轉，可以實現10-70米/秒 的線速度，因此能夠分散超細碳納米管、石墨烯和納米矽碳合金等難分散材料。
[0071] 如圖3所示，冷卻單元7包括冷卻水分水罐71及回水罐72,冷卻水分水罐71設有 冷卻水入口 711，回水罐72設有冷卻水出口 721，冷卻水入口 711與外接的冷水機組出水口 相連，冷卻水出口 721與外接的冷水機組回水口相連。
[0072] 攪拌混合單元4、預分散單元3、高速分散單元5通過連接管道並聯在冷卻水分水 罐71與回水罐72之間。冷卻單元7作用於攪拌混合單元4、預分散單元3及高速分散單元 5 〇
[0073] 如圖3、圖5所示，高速分散單元5的冷卻為：高速電機51為水冷電機，設有冷卻 水室（圖中未示出）；軸承座體542上設有流水腔5421，流水腔5421的形狀為螺旋形，冷卻 水分水罐71通過第一管道73、第二管道74、第三管道75、第四管道76依次與高速電機51 的冷卻水室、流水腔5421、循環水冷卻腔565、冷卻水夾層腔534相連，冷卻水夾層腔534通 過回水管77與回水罐72相連。工作時，冷卻水從設備外的冷水機組進入冷卻水分水罐71， 然後依次進入冷卻水室、流水腔5421、循環水冷卻腔565、冷卻水夾層腔534再流回回水罐 72。這種串聯式的冷卻水路結構使高速分散單元5的冷卻結構得到了非常大的簡化，同時 又不影響整個冷卻單元7的冷卻效率，冷卻效果好。確保漿料在一個較低的溫度環境下高 速分散又不至於溫度過高，從而保證漿料的特性不被破壞。
[0074] 如圖2、圖5所示，攪拌混合單元4的冷卻為：冷卻水分水罐71通過管道與攪拌罐 體41的循環水腔413相連，循環水腔413再與回水罐72通過管道連接。循環水腔413能 夠對攪拌罐體41內的漿料進行溫度調節，又能夠在循環水冷時防止攪拌罐外層結露。
[0075] 為了加強冷卻效果，攪拌內槳451及攪拌外槳452設為空心管結構，可往攪拌內槳 451及攪拌外槳452內通入冷卻水，或者根據需要可通入熱水，以達到加快控制漿料溫度的 目的。
[0076] 如圖4、圖3所示，預分散單元3的分散殼體34為夾層結構，夾層空腔345通過管 道與冷卻水分水罐71及回水罐72相連，夾層空腔345可通冷卻水，從而起到冷卻預分散單 元3的作用。
[0077] 冷卻單元7可為高速運行的軸承、電氣控制單元6提供冷卻水，使設備能夠長時間 穩定運行。冷卻單元7還可為攪拌罐體41、分散腔344及分散桶體內53的漿料提供冷卻 水，使漿料溫度控制在符合工藝要求的溫度範圍之內。
[0078] 如圖1、圖2所示，CIP在線清洗單元通過漿料流通管道對預分散單元3、攪拌混合 單元4、高速分散單元5進行在線清洗。CIP在線清洗單元與噴淋球422相連，當漿料分散 完成後，可通過噴淋球422往攪拌罐體41注入清洗液，噴淋球422使清洗液高壓噴射在攪 拌罐體41內壁、攪拌內槳451及攪拌外槳452上，可以對攪拌罐體41及內部進行360°的 在線清洗，並通過漿料輸送管道使清洗液在整個一體製漿裝置內高速循環，以達到清洗設 備的目的。整個設備的各個單元及單元內的組件均可以拆卸清洗並快速裝配。
[0079] 如圖1所示，電氣控制單元6控制自動加料單元、預分散單元3、攪拌混合單元4、 高速分散單元5及冷卻單元7工作；電氣控制單元6包括用於控制各個電機啟停的電控模 塊，用於控制管道閥門的控制模塊，控制設備溫度、速度、流量、壓力、液位、真空度等工作參 數的數據監測控制模塊、數據存儲模塊、遠程控制模塊，用於設備維護的故障顯示模塊及工 藝參數分級授權設置的處理模塊。通過外接的中央計算機可以對一體式製漿設備進行工藝 參數設置，下達運行指令。分級授權的處理模塊，可以防止作業人員隨意修改工藝參數。
[0080] 工作流程：
[0081] 將粉體加入粉體加料鬥221。當溶劑輸送泵211通過流量計212、溶劑輸送管道將 定量的溶劑輸送到攪拌罐體41內後，預分散單元3的旋轉葉片35高速旋轉抽吸溶劑，將溶 劑吸入到分散腔344內，此時，第二閥門38處於開啟狀態，當溶劑充滿整個分散腔344時， 離心力迫使溶劑排出分散腔344,從而在粉體加料鬥221與分散殼體34連接處形成負壓， 將粉體加料鬥221中的粉體材料吸入到分散腔344內與溶劑在高速旋轉的分散葉片37作 用下進行初步混合、分散。初步混合、分散的漿料從第一出料口 343通過管道從第一進料口 4122進入攪拌罐體41內，進行進一步的混合、分散及冷卻，漿料再次進入分散腔344內，參 與與粉體的循環混合、分散，直至粉體、液體按配方全部加料完全且初步混合、分散。
[0082] 這種將粉體材料均勻加入循環的溶劑（或漿料）的混合、分散工藝，可以分批或者 混合加入多種粉體材料，粉體材料均勻定量加入，能夠避免一次性大量粉體材料造成的粘 度急劇上升，能夠有效防止粉體材料的團聚與結塊，也大大提高了混合、分散效率，減少清 潔設備的無效勞動，並解決了粉體材料的揚塵問題。
[0083] 當第二閥門38關閉時，分散腔344被分成上、下兩個腔體，攪拌罐體41內的漿料 不再進入分散腔344的下腔體，此時通過各個三通閥61的組合調節，可實現攪拌罐體41內 漿料的上、下層循環混合、冷卻及脫泡。
[0084] 預分散後的漿料從分散殼體34的第一出料口 343通過管道、第二進料口 566進入 高速分散單元5的分散桶體53內進行高速分散。
[0085] 在高速分散輪58的高速旋轉作用下，漿料會在分散桶內桶533與高速分散輪58 外壁之間形成漿料環，由於高速分散輪58的離心力作用，漿料會高速脫離高速分散輪58的 外壁，並高速撞擊分散桶內桶533的桶壁。在漿料高速脫離高速分散輪58外壁的同時，高 速分散輪58的外壁表面瞬間形成真空，這樣高速分散輪58內部的漿料會在真空及離心力 的作用下穿過高速分散輪58上的分散孔5831，再次形成新的漿料環。
[0086] 高速分散單元5快速分散漿料內的團聚塊，降低漿料粘度，增加漿料的流動性，為 後續粉體材料的加入創造條件。本發明可邊加料、邊預分散、邊高速分散，可以使漿料總是 處在較低的粘度範圍，總是具有良好的流動性，從而可以充分發揮泵送系統的作用，降低對 泵送系統的粘度要求。
[0087] 高速分散後達到技術要求的漿料，流出第三出料口 562,從第一進料口 4122進入 攪拌罐體41內進行真空脫泡處理後，可以直接泵送到後工序的漿料緩衝罐，也可以泵送到 高速分散單元5進行最終分散後送到後工序的漿料緩衝罐，這種方式將使所有漿料都經過 高速分散，避免攪拌循環造成的死角。
[〇〇88] 上述實施例為本發明較佳實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例限 制，其他任何未背離本發明精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為 等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一體製漿裝置，其特徵是：其包括自動加料單元、預分散單元、攪拌混合單元、高速 分散單元、冷卻單元、電氣控制單元及機櫃，所述機櫃承載所述自動加料單元、預分散單元、 攪拌混合單元及高速分散單元，所述電氣控制單元控制所述自動加料單元、預分散單元、攪 拌混合單元、高速分散單元及冷卻單元工作；所述自動加料單元包括固體加料裝置及液體 加料裝置，所述液體加料裝置與所述攪拌混合單元相連，所述固體加料裝置與所述預分散 單元相連；所述攪拌混合單元與所述預分散單元相連，所述高速分散單元與所述攪拌混合 單元及預分散單元相連，所述冷卻單元作用於所述攪拌混合單元、預分散單元及高速分散 單元。
2. 根據權利要求1所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述固體加料裝置包括粉體加料 鬥及第一閥門，所述粉體加料鬥通過第一閥門與預分散單元連接，所述液體加料裝置包括 管道連接的溶劑輸送泵及流量計，所述流量計通過管道與所述攪拌混合單元相連。
3. 根據權利要求2所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述預分散單元包括分散殼體、旋 轉葉片、分散葉片、分散主軸、第一電機、第一傳動機構及第二閥門，所述分散殼體內設有分 散腔，所述旋轉葉片、分散葉片、分散主軸設於所述分散腔內，所述旋轉葉片、分散葉片從上 而下依次安裝在分散主軸上，所述第一電機通過第一傳動機構驅動分散主軸旋轉，第二閥 門設於分散殼體上且位於旋轉葉片與分散葉片之間，通過第二閥門的關閉可將分散腔分為 兩個獨立的腔體；所述分散殼體上端設有液體進料口，所述液體進料口與所述攪拌混合單 元相連，所述分散殼體還設有粉體進料口及第一出料口，所述粉體進料口與所述第一閥門 相連。
4. 根據權利要求3所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述分散殼體、旋轉葉片、分散葉 片的材質均為不鏽鋼、非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆 耐磨耐腐蝕的高分子材料中的一種；所述攪拌內槳與攪拌外槳的材質為不鏽鋼、不鏽鋼表 面塗覆非金屬陶瓷材料或不鏽鋼表面塗覆耐磨耐腐蝕的高分子材料中的一種。
5. 根據權利要求3所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述攪拌混合單元包括攪拌罐體、 攪拌罐蓋、攪拌軸組件、攪拌槳組件、驅動組件、第二傳動機構及升降機構，所述驅動組件、 第二傳動機構、攪拌軸組件及攪拌罐蓋安裝在所述升降機構上，所述驅動組件及所述第二 傳動機構驅動所述攪拌軸組件轉動，所述攪拌槳組件設於所述攪拌軸組件上；所述攪拌罐 蓋設有溶劑進料口，所述溶劑進料口通過管道與所述流量計相連，所述攪拌罐體的底部設 有第二出料口，側部設有第一進料口，所述第一進料口與所述第一出料口相連，所述第二出 料口與所述液體進料口相連。
6. 根據權利要求5所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述攪拌罐體為雙層結構，包括攪 拌罐壁體及外層的絕熱保溫層，所述絕熱保溫層與所述攪拌罐壁體之間為循環水腔，所述 循環水腔通過管道與所示冷卻單元相連。
7. 根據權利要求5或6所述的一體制楽裝置，其特徵是：所述攪拌軸組件包括旋轉方 向互不幹擾的內軸及外軸，所述攪拌槳組件包括攪拌內槳及攪拌外槳，所述驅動組件包括 第二電機及第三電機，所述攪拌內槳安裝在內軸上，所述攪拌外槳安裝在外軸上，所述第二 電機驅動所述內軸使所述攪拌內槳轉動，所述第三電機通過所述第二傳動機構驅動所述外 軸使所述攪拌外槳轉動。
8. 根據權利要求7所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述攪拌內槳及攪拌外槳均為空 心管結構。
9. 根據權利要求7所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述攪拌外槳上設有柔性的漿料 刮壁板。
10. 根據權利要求7所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述升降機構包括氣缸及安裝連 接於氣缸活塞杆自由端的升降板，所述氣缸固定於所述機柜上，所述第二電機、第三電機、 第二傳動機構、內軸、外軸及攪拌罐蓋安裝在升降板上。
11. 根據權利要求7所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述攪拌罐蓋設有真空抽氣口、 壓力表、觀察口、帶燈視窗、加氣口、液位傳感器及噴淋球，所述真空抽氣口與外界真空抽氣 裝置相連，所述液位傳感器與所述電氣控制單元相連；所述觀察口安裝有防爆攝像頭，所述 防爆攝像頭與所述電氣控制單元相連。
12. 根據權利要求5所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述高速分散單元包括分散桶 體、高速電機、聯軸器、高速主軸、軸承、軸承座體及高速分散輪，所述高速主軸通過所述軸 承及軸承座體安裝於所述分散桶體內，所述高速主軸通過聯軸器與所述高速電機聯接，所 述高速分散輪可調節高度地安裝在所述高速主軸的自由端上，所述分散桶體的底部設有第 二進料口，所述第二進料口通過管道與所述第一出料口相連，所述分散桶體的上部設置有 出料部，所述出料部包括對稱設置的第三出料口和第四出料口，第三出料口通過管道與所 述第一進料口相連，第四出料口通過管道和後續漿料緩衝罐相連。
13. 根據權利要求12所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述分散桶體包括分散桶內桶、 分散桶夾層及分散桶外桶，所述分散桶夾層設於分散桶外桶與分散桶內桶之間，所述分散 桶外桶與分散桶夾層之間為冷卻水夾層腔，所述冷卻水夾層腔與所述冷卻單元通過管道相 連。
14. 根據權利要求12或13所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述高速分散輪包括軸 套、連接筋及轉筒，所述軸套套設於所述高速主軸上，所述轉筒與軸套通過連接筋相連。
15. 根據權利要求14所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述轉筒為圓形筒或錐形筒，所 述轉筒上設有分散孔，所述轉筒外壁上設有互相交叉的溝槽。
16. 根據權利要求15所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述轉筒外壁和分散桶內桶的 內壁之間的間隙為〇. l-l〇mm。
17. 根據權利要求15所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述高速分散輪的材質為不鏽 鋼、非金屬陶瓷、超硬鋁合金、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷材料、不鏽鋼表面塗覆高分子耐 磨塗料或表面硬質氧化處理的超硬鋁合金中的一種。
18. 根據權利要求5所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述第三出料口、第四出料口均 包括出料口內襯及出料口外套，所述出料口外套包覆於所述出料口內襯外，所述出料口內 襯與出料口外套之間設有循環水冷卻腔。
19. 根據權利要求13所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述高速分散單元還包括甩料 盤，所述甩料盤安裝於所述高速主軸上且位於高速分散輪上方的出料部處。
20. 根據權利要求19所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述高速分散單元還包括導流 板，所述導流板設於分散桶內桶內且位於所述出料部下方，所述導流板朝向出料部方向為 漸開式。
21. 根據權利要求20所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述導流板的材質為不鏽鋼、硬 質氧化鋁合金、不鏽鋼表面塗覆非金屬陶瓷材料或不鏽鋼表面塗覆高分子耐磨材料中的一 種。
22. 根據權利要求20所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述第一出料口、第三出料口、 第一進料口之間的連通管道設有三通閥。
23. 根據權利要求18所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述冷卻單元包括冷卻水分水 罐及回水罐，所述冷卻水分水罐設有冷卻水入口，所述回水罐設有冷卻水出口，所述冷卻水 入口與外接的冷水機組出水口相連，冷卻水出口與外接的冷水機組回水口相連；所述攪拌 混合單元、預分散單元、高速分散單元通過連接管道並聯在冷卻水分水罐與回水罐之間。
24. 根據權利要求23所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述高速電機為水冷電機，設有 冷卻水室；所述軸承座體上設有流水腔，所述冷卻水分水罐通過管道依次與所述冷卻水室、 流水腔、循環水冷卻腔、冷卻水夾層腔相連，所述冷卻水夾層腔通過管道與所述回水罐相 連。
25. 根據權利要求11所述的一體製漿裝置，其特徵是：其還包括CIP在線清洗單元，所 述CIP在線清洗單元通過漿料流通管道對所述預分散單元、攪拌混合單元、高速分散單元 進行在線清洗，所述CIP在線清洗單元與所述噴淋球相連。
26. 根據權利要求12或25所述的一體製漿裝置，其特徵是：所述電氣控制單元包括用 於控制各個電機啟停的電控模塊、用於控制管道閥門的控制模塊、控制工作參數的數據監 測控制模塊、數據存儲模塊、遠程控制模塊、用於設備維護的故障顯示模塊及工藝參數分級 授權設置的處理模塊。
【文檔編號】B01F15/06GK104096506SQ201410325530
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】金旭東, 譚育林, 閆擁軍 申請人:深圳市尚水智能設備有限公司