專利名稱：一種分層冷卻的分散裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及漿料分散裝置，更具體地說，涉及一種適用于電池、涂料、染料、油墨、 顏料、化妝品、乳液、膠粘劑、醫(yī)藥、石油、精細(xì)化工等領(lǐng)域的漿料分散裝置。
背景技術(shù)：
分散機(jī)廣泛應(yīng)用于電池、涂料、染料、油墨、顏料、化妝品、樹脂、膠粘劑、乳液、醫(yī)
藥、石油、等領(lǐng)域的液體及液-粉相漿料進(jìn)行高速的攪拌、溶解和分散，其工作原理是分散機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)輪在容器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)勁的離心力將漿料從徑向甩入高速旋轉(zhuǎn)輪與料桶壁之間狹窄精密的間隙中，同時(shí)受到離心擠壓、液層摩擦、液力撞擊等綜合作用力，漿料被初步分散。分散機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生至少50m/s以上的線速度，漿料分子的分子力在強(qiáng)烈的液力剪切、液層磨擦、撕裂碰撞等作用下被充分分散。高速分散機(jī)在分散過程中，高速旋轉(zhuǎn)輪高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大量摩擦熱，漿料的溫度是急劇升高。漿料溫度的升高會產(chǎn)生不利的影響，即使很小的溫升，就會明顯地降低漿料黏度，使層流趨向變成湍流趨向，這種湍流的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化成熱能，進(jìn)一步造成溫升，導(dǎo)致惡性循環(huán)。另一方面，漿料溫度的升高會造成助劑的組織結(jié)構(gòu)破壞、改變性能、甚至出現(xiàn)燒糊燒結(jié)現(xiàn)象；離子型分散劑在水中的溶解度會隨著溫度的升高而增大，降低其使用效果；漿料溫度高的情況下配制的乳膠漆容易產(chǎn)生發(fā)脹、貯存期間粒子返粗、以及施工性能差等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中分散機(jī)存在漿料冷卻效果不佳、 散熱性能不好、漿料由于溫度過高而出現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)的改變和燒結(jié)燒糊現(xiàn)象這一缺陷，提供一種分層冷卻的分散裝置，能夠很好解決分散裝置中漿料的冷卻問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括料桶、設(shè)置在所述料桶內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)輪、所述料桶包括料桶內(nèi)壁、料桶外壁，所述料桶內(nèi)壁與料桶外壁之間構(gòu)成封閉夾層；所述料桶上設(shè)置有貫穿所述料桶外壁的冷卻水入口和冷卻水出口 ；所述夾層內(nèi)沿所述料桶周向設(shè)置有分層板。本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置，優(yōu)選的，所述分層板分隔所述夾層形成第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層；所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層上均設(shè)置有相應(yīng)的冷卻水入口和冷卻水出口。本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置，優(yōu)選的，所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層依次相鄰設(shè)置。本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置，優(yōu)選的，所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層的冷卻水入口處均設(shè)置有供入口冷卻水分流的分流梭。本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置，優(yōu)選的，所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層或第四冷卻層的冷卻水入口與所述冷卻水入口配套的冷卻水出口相對設(shè)置在所述料桶外壁的兩側(cè)。
本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置，優(yōu)選的，所述第一冷卻層和第三冷卻層中冷卻水的流向相同；所述第二冷卻層和第四冷卻層中冷卻水的流向相同；所述第一冷卻層和第二冷卻層中冷卻水的流向相反。本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置，優(yōu)選的，所述料桶還包括料桶底板，所述料桶底板上設(shè)置有貫穿所述料桶底板的漿料入口。本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置，優(yōu)選的，所述軸套上設(shè)置有漿料出口。本發(fā)明可達(dá)到以下有益效果通過在分散裝置的料桶內(nèi)壁與料桶外壁之間構(gòu)成的封閉夾層中沿料桶周向設(shè)置有分層板，將夾層分成多層冷卻水通道。多層冷卻通道將冷卻水的流向限制為沿料桶周向流動(dòng)，變層流為湍流，增大熱擾動(dòng)，從而增強(qiáng)換熱效果。同時(shí)設(shè)置多層冷卻通道讓冷卻水的流程更短，單位時(shí)間的進(jìn)行熱交換的冷卻水量明顯增加，從而強(qiáng)化冷卻效果。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的一種分層冷卻的分散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的一種分層冷卻的分散裝置的料桶的仰視示意圖；圖3是本發(fā)明的一種分層冷卻的分散裝置的料桶的主視圖示意圖；圖4是本發(fā)明的一種分層冷卻的分散裝置的料桶的俯視圖示意圖；圖5是本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置的料桶的主視圖的A-A剖視示意圖；圖6是本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置的料桶的主視圖的B-B剖視示意圖。圖中1、料桶11、料桶第一冷卻層12、料桶第二冷卻層 13、料桶第三冷卻層14、料桶第四冷卻層 15、料桶外壁16、料桶內(nèi)壁17、第一入水口18、第三入水口19、第一出水口120、第三出水口121、第二出水口122、第四出水口123、第二入水口124、第四入水口125、料桶底板126、冷卻包出水管孔 127、冷卻包入水管孔128、漿料入口2、高速旋轉(zhuǎn)輪3、冷卻包31、冷卻包入水管32、冷卻包出水管 4、分散主軸5、軸套6、電機(jī)7、機(jī)架固定板8、漿料出口
具體實(shí)施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
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如圖1所示，為本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，一種分層冷卻的分散裝置，包括料桶1，料桶1為漿料分散過程發(fā)生的容器；設(shè)置在料桶1內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)輪2，高速旋轉(zhuǎn)輪2的外徑比料桶1的內(nèi)徑略??；高速旋轉(zhuǎn)輪2通過分散主軸4驅(qū)動(dòng)，分散主軸4的上端與電機(jī)6 連接，下端延伸至料桶1內(nèi)并固定連接在高速旋轉(zhuǎn)輪2中部；分散主軸4的外圍設(shè)置有軸套，軸套上設(shè)置有漿料出口 8 ；驅(qū)動(dòng)分散主軸4的電機(jī)6設(shè)置在機(jī)架固定板7上。本發(fā)明分散裝置的料桶實(shí)施例一，如圖1所示，料桶1包括料桶內(nèi)壁、料桶外壁、料桶底板、以及料桶內(nèi)壁與料桶外壁之間構(gòu)成的封閉夾層，形成夾層冷卻器。料桶1上設(shè)置有貫穿料桶外壁15的冷卻水入口和冷卻水出口，循環(huán)冷卻水通過冷卻水入口流入夾層，在夾層冷卻器內(nèi)與料桶內(nèi)的漿料進(jìn)行熱交換，以冷卻漿料，最后從冷卻水出口流出。進(jìn)一步的，料桶1的封閉夾層被分層板分隔成第一冷卻層11、第二冷卻層12、第三冷卻層13、以及第四冷卻層14，四個(gè)冷卻層獨(dú)立進(jìn)行冷卻。進(jìn)一步的，為了便于夾層冷卻器的入水和出水，四個(gè)冷卻層設(shè)置有公共的冷卻水入口和冷卻水出口，如圖1所示，在料桶1的外圍設(shè)置有料桶外套35，料桶外套35的作用就是提供四個(gè)冷卻層的入水口和出水口。料桶外套35設(shè)置有入水口 17和入水口 18、以及出水口 19和出水口 120。其中第一冷卻層11和第二冷卻層12共用入水口 17和出水口 19， 第三冷卻層13和第四冷卻層14共用入水口 18和出水口 120。料桶1的封閉夾層內(nèi)沿料桶1的圓周方向設(shè)置有分層板，將料桶1從上下方向分割成多層。如圖2 圖6所示，本發(fā)明提供一種分散裝置的料桶另一個(gè)實(shí)施例，料桶1的封閉夾層被分層板分隔成第一冷卻層11、第二冷卻層12、第三冷卻層13、以及第四冷卻層14。 四個(gè)冷卻層獨(dú)立進(jìn)行冷卻，每個(gè)冷卻層設(shè)置有各自的冷卻水入口和冷卻水出口。如圖2 6所示，第一冷卻層11的第一入水口 17以及第一出水口 19 ；第二冷卻層12的第二入水口 123以及第二出水口 121 ；第三冷卻層13的第三入水口 18以及第三出水口 120 ；第四冷卻層14的第四出水口 122以及第四入水口 124。四個(gè)冷卻層的入水口和出水口位置分布，第一冷卻層11、第二冷卻層12、第三冷卻層13以及第四冷卻層14依次相鄰設(shè)置，其中第一冷卻層11和第三冷卻層13的入水口和出水口位置一致，第二冷卻層12和第四冷卻層14的入水口和出水口位置一致。根據(jù)分層流動(dòng)逆流換熱過程中熱交換明顯的原理，第一冷卻層11和第二冷卻層 12的入水口和出水口的分布位置剛好相反，兩層流體在流動(dòng)過程中流向相反，各冷卻層在與漿料進(jìn)行獨(dú)立熱交換的同時(shí)，冷卻層之間也相互有熱交換。相鄰冷卻層之間冷卻水的流向不同，能夠保證各冷卻層中冷卻水的溫度始終在一個(gè)相對較低的溫度。通過合理設(shè)置冷卻層的入水口和出水口的分布位置，最大限度的對漿料進(jìn)行冷卻。進(jìn)一步的，料桶1的四個(gè)冷卻層的入水口和出水口均相對設(shè)置在料桶1的兩側(cè)，從入水口流入的冷卻水流經(jīng)半個(gè)圓周的流道就從出水口排出，冷卻水在入口處進(jìn)行分流，在出水口處匯聚流出。這樣的入水口和出水口的位置設(shè)置保證了在單位時(shí)間內(nèi)，與漿料進(jìn)行熱交換的冷卻水量大大增加，進(jìn)一步保證了冷卻效果。進(jìn)一步的，為了保證被冷卻的漿料溫度的均勻性，同一冷卻層中冷卻水在入口處必須進(jìn)行等量分流。等量分流后的冷卻水在流道中能夠保證同一層的漿料溫度分布均勻， 進(jìn)一步保證了漿料冷卻效果。為了保證冷卻水在入水口能夠均勻分流成兩股流體，在各個(gè)冷卻層的入水口處設(shè)置了分流梭，分流梭的安裝位置在入水管的內(nèi)側(cè)。分流梭為中空圓筒體，中空圓筒體的圓周側(cè)面上相對設(shè)置有貫通的兩分流孔，冷卻水通過中空圓筒體流入，經(jīng)過分流孔進(jìn)行分流。在料桶1中高速旋轉(zhuǎn)輪2與料桶地板125之間設(shè)置有對漿料進(jìn)行預(yù)冷卻的冷卻包 3。料桶底板125上設(shè)置有冷卻包入水管孔127、與冷卻包入水管孔127配套連接的冷卻包入水管31、冷卻包出水管孔126、以及與冷卻包出水管孔1 配套連接的冷卻包出水管32。料桶1的料桶底板125上還設(shè)置有漿料入口 128，漿料被輸送泵通過漿料入口 128 送入料桶1內(nèi)。高速旋轉(zhuǎn)輪2與料桶1的料桶內(nèi)壁16之間具有狹窄精密的間隙，此間隙的徑向長度大約為1 3mm。漿料在料桶1內(nèi)，受到高速旋轉(zhuǎn)輪2的高速旋轉(zhuǎn)，在強(qiáng)勁的離心力作用下，粘附在料桶1的內(nèi)壁上，并在料桶1的內(nèi)壁上形成很薄的一層中空圓柱形薄膜。 漿料分子的分子力在強(qiáng)烈的剪切力、液層磨擦、撕裂碰撞等作用下被充分分散。分散主軸4上端由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，下端與高速旋轉(zhuǎn)輪2中部固定，從而給高速旋轉(zhuǎn)輪2 提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，以帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)輪2的高速旋轉(zhuǎn)。分散機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)輪2要求有足夠高的線速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，線速度的一般大于50m/s，這樣才能保證產(chǎn)生強(qiáng)勁的離心力對漿料分子進(jìn)行分散，使?jié){料在離心力作用下沿料桶1的料桶內(nèi)壁16緊貼，形成中空圓柱形薄膜形式的的液層。分散主軸4外圍設(shè)置有軸套5，軸套5上設(shè)置有漿料出口 8，軸套5與料桶之間形成漿料出口通道。料桶中分散后的漿料通過漿料通道進(jìn)入漿料出口 8排出。本發(fā)明一種分層冷卻的分散裝置的工作原理為漿料從料桶1底部的料桶地板 125進(jìn)入料桶1中，高速旋轉(zhuǎn)輪2在料桶1內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力完成固液分散、濕潤、解聚、穩(wěn)定過程。強(qiáng)勁的離心力將漿料從徑向甩入高速旋轉(zhuǎn)輪2與料桶內(nèi)壁16之間狹窄精密的間隙中，形成中空圓柱形薄膜形式的的液層。漿料液層同時(shí)受到離心擠壓、液層摩擦、液力撞擊等綜合作用力，漿料分子被初步分散。分散機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)輪2產(chǎn)生至少50m/s以上的線速度，漿料分子的分子力在強(qiáng)烈的剪切力、液層磨擦、撕裂碰撞等作用下被充分分散。分散機(jī)中漿料不斷地從料桶1的徑向高速射出，在漿料本身和容器壁的阻力下改變流向，漿料分子來回穿透高速旋轉(zhuǎn)輪上的小孔中，經(jīng)過數(shù)次循環(huán)，最終完成分散過程。在漿料進(jìn)行分散的過程開始前，第一冷卻層11、第二冷卻層12、第三冷卻層13、以及第四冷卻層14中通入循環(huán)冷卻水，循環(huán)冷卻水在各個(gè)冷卻層中與料桶1內(nèi)的漿料進(jìn)行冷卻。每個(gè)冷卻層的冷卻水在入口處分流為兩股冷卻流體，在出口處進(jìn)行匯聚排出；相鄰冷卻層的冷卻水的流向相反，以充分保證冷卻效果均勻。本發(fā)明中分散裝置的線速度的一般大于50m/s，高速旋轉(zhuǎn)輪2的高速旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生大量的摩擦熱，這些大量的摩擦熱轉(zhuǎn)移給漿料。電池漿料、涂料、染料、油墨、顏料、化妝品、 樹脂、膠粘劑、乳液、醫(yī)藥、石油、等領(lǐng)域的漿料的溫度要求不能高于一定溫度，一旦高于該溫度漿料就會發(fā)生組織變性。本發(fā)明提供一種分層冷卻的分散裝置，充分冷卻漿料，能夠保證旋轉(zhuǎn)輪高轉(zhuǎn)速進(jìn)行分離的同時(shí)使?jié){料溫度保持在有效的溫度范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分層冷卻的分散裝置，包括料桶、設(shè)置在所述料桶內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)輪、所述料桶包括料桶內(nèi)壁、料桶外壁，其特征在于所述料桶內(nèi)壁與料桶外壁之間構(gòu)成封閉夾層；所述料桶上設(shè)置有貫穿所述料桶外壁的冷卻水入口和冷卻水出口 ；所述夾層內(nèi)沿所述料桶周向設(shè)置有分層板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分層冷卻的分散裝置，其特征在于，所述分層板分隔所述夾層形成第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層；所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層上均設(shè)置有相應(yīng)的冷卻水入口和冷卻水出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分層冷卻的分散裝置，其特征在于，所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層依次相鄰設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分層冷卻的分散裝置，其特征在于，所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層的冷卻水入口處均設(shè)置有供入口冷卻水分流的分流梭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分層冷卻的分散裝置，其特征在于，所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層或第四冷卻層的冷卻水入口與所述冷卻水入口配套的冷卻水出口相對設(shè)置在所述料桶外壁的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分層冷卻的分散裝置，其特征在于，所述第一冷卻層和第三冷卻層中冷卻水的流向相同；所述第二冷卻層和第四冷卻層中冷卻水的流向相同；所述第一冷卻層和第二冷卻層中冷卻水的流向相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)外冷卻的分散裝置，其特征在于，所述第一冷卻層、第二冷卻層、第三冷卻層以及第四冷卻層的冷卻水入口處均設(shè)置有供入口冷卻水分流的分流梭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)外冷卻的分散裝置，其特征在于，所述分流梭為中空圓筒體；所述中空圓筒體的側(cè)面上相對設(shè)置有貫通的分流孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分層冷卻的分散裝置，其特征在于，所述料桶還包括料桶底板，所述料桶底板上設(shè)置有貫穿所述料桶底板的漿料入口 ；所述軸套上設(shè)置有漿料出口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分層冷卻的分散裝置，包括料桶、設(shè)置在所述料桶內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)輪、所述料桶包括料桶內(nèi)壁、料桶外壁，其特征在于所述料桶內(nèi)壁與料桶外壁之間構(gòu)成封閉夾層；所述料桶上設(shè)置有貫穿所述料桶外壁的冷卻水入口和冷卻水出口；所述夾層內(nèi)沿所述料桶周向設(shè)置有分層板。本發(fā)明通過在封閉夾層中沿料桶周向設(shè)置有分層板，將夾層分成多層冷卻水通道。多層冷卻通道將冷卻水的流向限制為沿料桶周向流動(dòng)，增大熱擾動(dòng)，從而增強(qiáng)換熱效果。同時(shí)設(shè)置多層冷卻通道讓冷卻水的流程更短，單位時(shí)間的進(jìn)行熱交換的冷卻水量明顯增加，從而強(qiáng)化冷卻效果。
文檔編號B01F7/16GK102451630SQ201010525389
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者張祥領(lǐng), 金旭東 申請人:深圳市基泰智能設(shè)備有限公司