一種用於流化床處理系統的側排料裝置及其方法
2023-05-08 20:50:26
專利名稱：一種用於流化床處理系統的側排料裝置及其方法
技術領域：
本發明總的涉及一種流化床處理系統，更具體地，涉及一種用於流化床處理系統的側排料裝置。
流化床處理系統和方法可以有各種不同的應用。例如，可以用流化床處理系統和方法對需進一步處理或排放的溼顆粒進行乾燥。流化床處理系統和方法還可以通過在同一顆粒核上均勻塗上多個相同的層來給顆粒塗層。另外，可以用流化床處理系統和方法使顆粒聚集成大顆粒，其中，大顆粒中的原始顆粒還是一樣的。
在流化床處理系統和方法中，將需處理的顆粒裝進一個產品室中，然後使其流化進入一個膨脹室中。如果要給顆粒塗層或粒化，就將一種溶液噴在顆粒上。因為有溶液，所以顆粒要麼被塗層要麼開始聚集在一起形成更大顆粒。當顆粒在膨脹室中下降時變幹，然後回吹上來。持續這樣的上下過程直到完成該處理為止，然後顆粒從產品室中排出。已經開發出各種系統和方法來排出顆粒，但是每種系統和方法都有其局限性。
比如，一些系統，如授予Nagahama等人的US4354450中公開的一種系統，這裡參考了該系統，這些系統用一個靠近流化床處理系統下端的排料管。雖然這些排料管能工作，但是它們提供的出口通道太小不能從流化床處理系統的容器中快速移走顆粒。結果，需要排放顆粒所增加的時間降低了整個流化床處理系統的生產量。這些排料管的小尺寸還使它們更容易阻塞從而導致更長的停工時間。
其他系統，如授予Basten的US5115578中公開的一種系統，這裡參考了該系統，這些系統有一個帶底部流化篩的鼓風系統，該流化篩靠在容器的底部開口上。底部篩支撐容器中的產品，而且可以在底部以下一段距離，以讓產品排出。雖然該系統可以工作，但是它有一些缺陷。比如，停留在底部篩上的產品重量非常大。結果，這些系統需要大的昂貴的提升裝置，以抬起和降低底部篩和鼓風機，並從容器中移去。這些重量問題限制了可裝進容器中進行流化床處理的產品數量，從而限制了整個產量。另一個問題是由於底部篩上超重時間一長，它就不再與容器底部的開口對齊，導致洩露和堵塞。
根據本發明一個實施例的流化床處理系統，它包括一個產品室、一個流體供給系統和一個排料門。該產品室有一個頂部開口和一個底部開口，該流體供給系統有一出口，該出口的布置可以將第一流體導入產品室。流體供給系統的出口與產品室的底部開口隔開，以確定一個排料口，該排料口基本圍繞產品室的底部開口和流體供給系統的出口延伸。排料門可以移到蓋住排料口的第一位置和露出該排料口的第二位置。
根據本發明另一個實施例的流化床處理系統，它包括一個產品室和一個排料門。該產品室有一頂部開口和一底部開口，和至少一個靠近底部開口的排料口，排料口基本圍繞產品室延伸。該排料門可以移到蓋住排料口的第一位置和朝向產品室頂部開口的露出該排料口的第二位置。
根據本發明另一個實施例的一種用於產品室中顆粒的流化床處理的方法，該產品室帶一頂部開口和一底部開口，一流體供給系統帶一個出口，該出口的位置可以將一流體引進產品室，該方法包括幾個步驟。首先，將排料門移到蓋住排料口的第一位置，排料口基本圍繞產品室的底部開口和流體供給系統出口並在它們之間延伸。其次，處理該顆粒，然後將排料門移到第二位置，使排料口露出並允許顆粒從產品室排出。
根據本發明另一個實施例的一種用於產品室中顆粒的流化床處理的方法，該產品室帶一頂部開口和一底部開口，一流體供給系統帶一個出口，該出口的位置可以將一流體引進產品室，該方法還包括幾個步驟。首先，將排料門移到蓋住排料口的第一位置，排料口位於產品室內並且基本圍繞產品室延伸。其次，處理該顆粒，然後將排料門移到第二位置，使排料口露出並允許顆粒從產品室排出。
本發明提供一些優點，其中包括迅速容易地從產品室排出顆粒。排料口足夠大，因此幾乎不會阻塞。另外，由於有較大的排料口，因此流化床處理系統整個產量得以提高，這是因為產品室可以迅速容易地排出顆粒並被再次充滿以處理更多顆粒。還有，排料門安裝簡便、廉價，而且排料門上有很小的重壓，因此不易被卡住。
圖1是根據本發明一個實施例的流化床處理系統的截面側視圖；圖2A是排料門在關閉位置的產品室的截面側視圖；圖2B是排料門在打開位置的產品室的截面側視圖；圖3是產品室的截面頂視圖4A是一個帶側排料裝置的產品室的截面圖，側排料裝置包括在關閉位置的排料門；圖4B是帶部分側排料裝置的產品室的局部截面圖，側排料裝置包括在打開位置的排料門。
圖1示出根據本發明一個實施例的帶側排料裝置11的流化床處理系統10，如塗層機，成粒機，或乾燥機。流化床處理系統10包括一個產品室14，一個流體供給系統16，一個排料口18，和一個排料門12。本發明提供一些優點，包括提供快速容易的方式使顆粒從產品室14中排出，由此增加了流化床處理系統10的整個產量，並提供一個側排料裝置11，它安裝簡單、廉價，使用時不容易偏離方向。
參考圖1，2A，2B，3，和4A，產品室14有一個頂部開口20和底部開口22，該室用來保留流化床處理系統10中處理過的顆粒P。對顆粒的處理包括塗層、粒化、或乾燥。在該具體實施例中，產品室14為一個從頂部開口20向下向內傾斜的漏鬥形狀，當然需要時產品室14可以為其他形狀，比如部分錐形，還可以是直的或按其他方向從頂部開口20向底部開口22傾斜的形狀。法蘭24靠近頂部開口20處從產品室14伸出，它用來將產品室14固定到膨脹室上，當然可以採用其他形式的連接件。
參考圖1，流體供給系統16包括一個吹風機28和一個帶出口32的導管30，出口32的布置可以將流體經過底部開口22按圖1箭頭所示的方向導入產品室14中。在該具體實施例中，篩子34穿過出口32與導管30連接，當然篩子34可以連接到別處，如穿過底部開口22與產品室14連接。篩子34有合適的篩目尺寸以支撐顆粒P。流體供給系統16還可以包括加熱器36，加熱器36為處理顆粒P而將流體加熱到合適的溫度。在該具體實施例中，流體供給系統提供的流體是空氣，當然需要時可以採用其他形式的流體。
參考圖1，2A，和2B，一排料口18限定在流體供給系統16的導管30的出口32和產品室14的底部開口22之間並基本繞它們延伸。排料口18為顆粒P迅速從產品室14的幾乎所有側排出提供一個通道。雖然在該具體實施例中，排料口18位於導管30的出口32和產品室14的底部開口22之間，但排料口18可以位於別處，比如在產品室14內靠近底部開口22。如果排料口18在產品室14中，那麼產品室14可以在靠近底部開口22處與流體供給系統16的導管30的出口32連接，篩子34可以在底部開口22上方與產品室14連接，而不是在導管30的出口32上方。另外，雖然該具體實施例示出一個排料口18，但是流化床處理系統10可以有多個排料口18，只要多個排料口18基本繞產品室14延伸。
本發明的優點之一是，由於排料口18繞產品室14延伸，所以產品室14中的顆粒P可以容易、快速地排出。結果，可以增加流化床處理系統10的產量，因為可以比現有系統更快地再次給產品室裝料，再開始下一個流化床處理過程。
參考圖1，收集室38與產品室14連接並且位於排料口18周圍。當排料口18打開時，收集室38接收來自產品室14的顆粒P。
參考圖1，2A，2B，4A，和4B，側排料裝置11包括排料門12和提升裝置40，排料門12安在產品室14的內部，提升裝置40可以將排料門12移到蓋住排料口18的第一位置、暴露排料口18的第二位置、可以部分地暴露排料口18和可以控制顆粒P排量的中間位置。雖然在該具體實施例中，排料門12是裝在產品室14的內側的，但是排料門12也可以裝在其他位置，比如裝在產品室14的外側，只要排料門12可以移到第一、第二和中間位置即可。在該具體實施例中，排料門12為一個漏鬥或環形形狀，它比產品室14小但與其形狀相同，當然排料門12也可以為其他形狀，只要它能移動蓋住和暴露排料口18即可。另外，排料門12可以包括多於一個的區域。
參考圖4A和4B，在該具體實施例中，提升裝置40包括支架41和帶活塞45的起重缸43。支架41與排料門12和活塞45的一端連接。活塞45可以進出起重缸43。起重缸43固定到產品室14的外部。在該具體實施例中，當活塞45從起重缸43伸出時，支架41向下移動，降低排料門12蓋住排料口18。當活塞45縮進起重缸43時，支架向上移動提起排料門12露出排料口18。用排料門12的上升量和下降量來控制顆粒P的排料速率。起重缸的零件和操作及其控制對於本領域普通技術人員來說已經很熟悉了，這裡不再描述。雖然只示出了一個提升裝置40，但是，排料門12可以按需要有許多提升裝置40來均勻提升和降低排料門12。另外，雖然這裡說明了提升裝置40的一個具體示例，但是可以使用任何類型的、能提升和降低排料門12的提升裝置40。
本發明的一個優點是顆粒P的全部重量不放在排料門12上。而是使排料門12僅僅沿產品室14的側面切過一部分顆粒P。結果，可以採用非常小的和不貴的提升裝置40。另外，根據本發明，可以向產品室14裝入更多的需要處理的顆粒P，這增加了系統10的整個產量，其原因是顆粒P的全部重量沒有放在排料門12上。即使要在產品室14中生產大量顆粒P，也可以用小而便宜的提升裝置40移動排料門12。
參考圖3和4A，在該具體實施例中，系統10還包括多個可選擇的側噴嘴47。側噴嘴47位於產品室14的外側周圍並靠近排料口，以便將流體如空氣引向排料口18。側噴嘴的部件連同其供給部件、用於流體供給系統和側噴嘴47的控制都是本領域普通技術人員所熟悉的，供給部件比如是帶流體貯存槽的與每個側噴嘴47連接的流體供給系統，這裡不進行詳細描述。在該具體實施例中，系統10有十二個側噴嘴47，它們在產品室14周圍部分地延伸，當然需要的話可以改變側噴嘴47的數量及其位置。當排料門12上升時，支架41中的一開口49與側噴嘴47的出口對齊，使流體從側噴嘴吹向排料口18，以有助於引導顆粒P排向收集室38。
返回來參考圖1，膨脹室26有一底部開口44，底部開口44在頂部開口20周圍與產品室14連接。在該具體實施例中，膨脹室26有法蘭46，法蘭46繞膨脹室26延伸，並且用螺釘或其他緊固裝置與產品室14的法蘭24固定在一起。膨脹室26還包括一個帶噴嘴52的可供選擇的噴槍50，噴槍50通過管54與流體或溶液貯存槽56連接，液體或溶液比如是粘合劑溶液，水、有機溶劑或塗漬溶液。噴嘴52的布置為將流體向下噴到產品室14和顆粒P上，流體供給系統16此時已經將顆粒P從產品室14流化進入膨脹室26。雖然僅示出一個帶一噴嘴52的噴槍50，但是需要的話，流化床處理系統10可以有多個帶多個噴嘴的噴槍或沒有噴槍。
過濾器58橫跨膨脹室26的頂部開口60與之連接。在從膨脹室26的頂部開口60排出空氣之前過濾器58用來濾掉空氣中的流化的顆粒P。可有一攪拌機構(未示)與過濾器58連接，用來周期地搖動過濾器58將捕獲的顆粒P排回到膨脹室26和產品室14中。
參考圖1，2A，2B，3，4A，和4B，下面將討論一種用於顆粒流化床處理的方法。首先，用提升裝置40將排料門12移到第一位置蓋住排料口18。在該具體實施例中，活塞45從起重缸43中伸出，降低支架41，從而降低排料門12。一旦排料門12堵住排料口18，就將要處理的顆粒P或者其他材料裝入產品室14中，所述的處理比如是塗層、成粒、或乾燥處理。顆粒P沿排料門12的內表面留在篩子34上，而且根據裝入產品室14中的顆粒P的數量可以將顆粒P靠在產品室14的內表面上。再有，本發明的一個優點是使用了排料門12，排料門移動時可以切過顆粒P，而不用降低底部篩子以排出顆粒P以及必須支撐顆粒P的全部重量。結果，由於顆粒P的重量與本發明沒關係，因此裝入產品室14中進行處理的顆粒P可以比以前多。
一旦顆粒P裝入產品室14中，流體供給系統16就開始將流體如該具體實施例中的空氣經過導管30供給留在篩子和排料門12內表面上的顆粒P。吹進的空氣幫助混合顆粒P並且使一些顆粒P流化進入膨脹室26中。同時，加熱器36將吹進的流體加熱到適於處理顆粒P的溫度。
下一步，比如如果顆粒P要被塗層或成粒，則膨脹室26中的噴槍50將儲存在貯存槽56中的溶液從噴嘴52噴到已經流化的顆粒P上。顆粒P被帶到膨脹室26中的某一位置，在此，顆粒P與粘合劑溶液的薄霧接觸。當流化顆粒P變溼時，顆粒P開始下落。顆粒P因重量增加移到膨脹室26的底部。當顆粒P被乾燥、變輕、再變溼時，顆粒P連續經歷這種上下過程。這個過程期間，過濾器58周期地搖動，將捕獲的顆粒P下降釋放返回到膨脹室26和產品室14中。
噴槍50連續噴溶液直到顆粒P已經變大到塗層或成粒所需要的尺寸為止。此刻，關閉噴槍50。流體供給系統16繼續向產品室14提供流體來乾燥顆粒P。當顆粒P到達要求的溼度和幹度時，則關閉流體供給系統16。如果顆粒P只是被乾燥，那麼顆粒P只在膨脹室26中像上面解釋的那樣上升下降，直到乾燥為止，而沒有關於噴槍50的上述任何步驟。
顆粒P聚積在產品室14中靠近排料門12和排料口18的地方。提升裝置40用來將排料門12從第一位置移到第二位置，或者移到一個中間位置，該中間位置至少露出或打開排料口18的一部分。更具體地說，在該具體實施例中，活塞45縮回起重缸43中抬起支架41，支架使排料門12升起。通過用排料門12控制排料口18的開度來控制排料率。流體如空氣從導管30吹出並從側噴嘴47吹入，引導顆粒從排料口18出來向下進入收集室38。由於排料口18基本圍繞產品室14延伸，因此顆粒P可以迅速容易地從產品室14移走。一旦所有顆粒P從產品室14中排出，則使用提升裝置40，通過再次將活塞45從起重缸43中伸出來降低支架41和排料門12，從而將排料門12從第二位置或中間位置移到第一位置蓋住排料口18。此時產品室14準備好接受更多顆粒P開始下一個過程。
正如該示例闡述的那樣，側排料裝置11是一個安裝既簡便又便宜的裝置，可用於流化床處理系統10。由於側排料裝置11和排料口18圍繞產品室14延伸，為顆粒P提供一個大的排出通道，因此產品室14可以迅速被清空並被重新充滿，開始下一個生產循環，這有助於增加流化床處理系統10的整個產量。
這裡已經描述了本發明的基本概念，對於本領域的普通技術人員來說，很顯然前面的詳細描述意圖在於僅用示例進行說明，但不限於此。儘管這裡不再陳述，但是本領域普通技術人員可以做各種替換、改進和修改。這些替換、改進和修改意味著從這裡得到啟示，但不超出本發明的精神和範圍。因此，本發明僅限於後面的權利要求及其等效上。
權利要求
1.一種流化床處理系統，包括一個帶頂部開口和底部開口的產品室；一個帶出口的流體供給系統，該出口的布置可以將第一流體導入產品室，流體供給系統的出口與產品室的底部開口隔開以確定一個排料口，該排料口基本圍繞產品室的底部開口和流體供給系統的出口延伸；和一個排料門，該門可以移到蓋住排料口的第一位置和露出該排料口的第二位置。
2.根據權利要求1所述的流化床處理系統，其特徵在於，排料門在第二位置比在第一位置更靠近產品室的頂部開口。
3.根據權利要求2所述的流化床處理系統，其特徵在於，在第二位置的排料門至少部分地位於產品室中。
4.根據權利要求3所述的流化床處理系統，其特徵在於，產品室和排料門都是漏鬥形狀。
5.根據權利要求1所述的流化床處理系統，其特徵在於，還包括與排料門連接的提升裝置，提升裝置可以將排料門移到第一位置和第二位置。
6.根據權利要求5所述的流化床處理系統，其特徵在於，還包括與流體供給系統的出口連接的篩子；與產品室連接並在排料口周圍的收集室；和至少一個側噴嘴，其位置可以將流體引向排料口和收集室。
7.根據權利要求6所述的流化床處理系統，其特徵在於，還包括一個帶一頂部開口和一底部開口的膨脹室，膨脹室的底部開口與產品室的頂部開口連接；至少一個帶至少一個噴嘴的噴槍，噴槍與一個貯存槽連接並伸進膨脹室中，噴嘴將第二流體噴進膨脹室；和一個與膨脹室的頂部開口連接的過濾器。
8.一種流化床處理系統，包括一個帶頂部開口和底部開口的產品室，該產品室有至少一個靠近底部開口的排料口，排料口基本圍繞產品室延伸；和一個與產品室連接的排料門，該排料門可以移到蓋住排料口的第一位置和面向產品室頂部開口露出該排料口的第二位置。
9.根據權利要求8所述的流化床處理系統，其特徵在於，產品室有多個排料口，排料口基本圍繞產品室延伸。
10.根據權利要求8所述的流化床處理系統，其特徵在於，在第二位置的排料門至少部分地位於產品室內。
11.根據權利要求10所述的流化床處理系統，其特徵在於，產品室和排料門都是漏鬥形狀。
12.根據權利要求8所述的流化床處理系統，其特徵在於，還包括與排料門連接的提升裝置，提升裝置可以將排料門移到第一位置和第二位置。
13.根據權利要求8所述的流化床處理系統，其特徵在於，還包括一個在底部開口附近、與產品室連接的流體供給系統，該流體供給系統將第一流體吹進產品室；一個位於流體供給系統和產品室的底部開口之間的篩子；一個與產品室連接並在排料口周圍的收集室；和至少一個側噴嘴，其位置可以將流體引向排料口和收集室。
14.根據權利要求13所述的流化床處理系統，其特徵在於，還包括一個帶一頂部開口和一底部開口的膨脹室，膨脹室的底部開口與產品室的頂部開口連接；至少一個帶至少一個噴嘴的噴槍，噴槍與一個貯存槽連接並伸進膨脹室中，噴嘴將第二流體噴進膨脹室中；和一個與膨脹室的頂部開口連接的過濾器。
15.一種用於流化床處理系統中顆粒的流化床處理方法，該流化床處理系統有一個產品室和一個流體供給系統，產品室帶一頂部開口和一底部開口，流體供給系統帶一個出口，該出口的位置可以將一流體引進產品室，該方法包括將排料門移到蓋住排料口的第一位置，該排料口基本圍繞產品室的底部開口和流體供給系統的出口並在它們之間延伸；處理該顆粒；和將排料門移到第二位置，使排料口露出並允許從產品室排出顆粒。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，處理顆粒的步驟包括用來自流體供給系統的流體流化產品室中的顆粒；和向流化的顆粒上噴一種溶液。
17.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，排料門在第二位置比在第一位置更靠近產品室的頂部開口。
18.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，第二位置的排料門至少部分地位於產品室中。
19.一種用於流化床處理系統的顆粒的流化床處理方法，該流化床處理系統有一個產品室和一個流體供給系統，產品室帶一頂部開口和一底部開口，流體供給系統帶一個出口，該出口的位置可以將一流體引進產品室，該方法包括將排料門移到蓋住排料口的第一位置，排料口位於產品室內並基本圍繞產品室延伸；處理該顆粒；和將排料門移到第二位置，使排料口露出並允許從產品室排出變大了的顆粒。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，處理顆粒的步驟包括用來自流體供給系統的流體流化產品室中的顆粒；和向流化的顆粒上噴一種溶液。
21.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，排料門在第二位置比在第一位置更靠近產品室的頂部開口。
22.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，第二位置的排料門至少部分地位於產品室中。
全文摘要
根據本發明一種流化床處理系統(10)包括一個產品室(14),一個流體供給系統(16)和一個排料門(12)。產品室(14)有一個頂部開口(20)和一個底部開口(22),流體供給系統(16)有一個其位置可以將第一流體導入產品室的出口(50)。流體供給系統(16)的出口(32)與產品室的底部開口(22)隔開以確定一個排料口,該排料口基本繞產品室的底部開口和流體供給系統的出口延伸。排料門(12)可以移動到蓋住排料口的第一位置和露出排料口的第二位置。
文檔編號F26B3/00GK1330569SQ99814483
公開日2002年1月9日 申請日期1999年12月15日 優先權日1998年12月17日
發明者賴斯扎德·布朗, 安蒂·科索拉, 伊羅·馬斯科南 申請人:金內克國際公司