本發(fā)明涉及換熱裝置,具體為一種刮板式換熱裝置。
背景技術(shù):
1、刮板式換熱器通過借助刮板攪動料液并處理傳熱面以加快傳熱效率的換熱器,刮板式換熱器適合低粘度料液的生產(chǎn)。在長時間的使用過程中,料液可能會附著在換熱器的內(nèi)壁,致使傳熱面易生成焦化膜,因此需要采用刮板式換熱器對焦化膜清理。
2、經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn),授權(quán)公告號為cn202083254u的中國實用新型專利,公開了一種可拆內(nèi)筒刮板式換熱器,由其說明書可知,使用時,主軸的一端與驅(qū)動電機連接,物料入口與輸送泵連接,因此輸送泵將料液連續(xù)輸入換熱器的物料筒內(nèi),同時在介質(zhì)筒內(nèi)輸送加熱或冷卻介質(zhì),料液與介質(zhì)熱交換進行換熱,由于主軸不斷轉(zhuǎn)動,帶動物料刮板對料液進行攪拌,加快傳熱效率,同時刮板的末端對物料筒內(nèi)壁進行刮料,避免了物料粘在物料筒內(nèi)壁形成焦化膜或料液結(jié)晶,更進一步保證料液的品質(zhì)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
3、然而上述專利中所述的刮板式換熱裝置,以及目前普遍存在的換熱裝置均存在以下問題:(1)刮板在對料液攪拌時,僅能隨著主軸一同轉(zhuǎn)動,無法在主軸轉(zhuǎn)動的同時自轉(zhuǎn),使攪拌效果不佳,一方面不能將料液攪勻,另一方面不能更好的傳熱;(2)主軸在轉(zhuǎn)動時,刮板始終與物料筒的筒壁接觸,一方面筒壁會給刮板提供阻力,降低刮板轉(zhuǎn)動的速率,另一方面刮板與筒壁接觸并沿著筒壁轉(zhuǎn)動,如果筒壁內(nèi)未附著有焦化膜等異物,刮板則會對筒壁直接造成磨損,同時刮板也會造成磨損。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種刮板式換熱裝置,以解決目前刮板式換熱裝置存在的刮板不能自轉(zhuǎn),以及刮板與物料筒的筒壁始終接觸的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種刮板式換熱裝置,包括介質(zhì)筒、密封連接于介質(zhì)筒內(nèi)的物料筒、連接于介質(zhì)筒和物料筒兩端的端蓋、轉(zhuǎn)動連接于兩端蓋上的主軸,主軸活動設(shè)置于物料筒內(nèi),介質(zhì)筒上連接有介質(zhì)進管和介質(zhì)出管,物料筒上連接有物料進管和物料出管,物料進管和物料出管均由介質(zhì)筒穿出,且均與介質(zhì)筒密封連接,所述主軸位于物料筒外部的一端固定連接有齒輪,主軸內(nèi)設(shè)有空腔,主軸上兩兩開設(shè)有多組等距的安裝孔,每一組的兩安裝孔以主軸的軸心對稱,安裝孔與空腔連通,安裝孔內(nèi)固定有套管;所述端蓋上轉(zhuǎn)動連接有傳動軸,傳動軸的內(nèi)部位于物料筒內(nèi),其中一個端蓋上安裝有第一電機,第一電機通過聯(lián)軸器與傳動軸傳動連接;所述主軸上通過安裝孔滑動連接有刮板機構(gòu),傳動軸上連接有推動刮板機構(gòu)與物料筒的筒壁接觸的推動機構(gòu);所述主軸的空腔內(nèi)設(shè)有驅(qū)動所有刮板機構(gòu)自轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)。
4、優(yōu)選的,所述刮板機構(gòu)包括滑動連接于套管內(nèi)的滑桿、連接于滑桿外端的刮板,刮板位于物料筒內(nèi),滑桿的內(nèi)端延伸至主軸的空腔內(nèi),套管的內(nèi)壁設(shè)有截面呈環(huán)形的滑槽,滑桿的外壁連接有呈環(huán)形的滑板,滑板滑動設(shè)置于滑槽內(nèi),滑槽靠近主軸一端的內(nèi)壁通過旋轉(zhuǎn)軸承連接有第一磁鐵,滑板朝向主軸的一側(cè)安裝有與第一磁鐵相吸的第二磁鐵。
5、上述技術(shù)方案,當(dāng)不需要刮除物料筒筒壁上的異物時,第一磁鐵與第二磁鐵相吸,使刮板與筒壁分離,主軸轉(zhuǎn)動帶動刮板轉(zhuǎn)動,從而對料液進行攪拌。
6、優(yōu)選的,所述推動機構(gòu)為固定連接于傳動軸的傳動輪,傳動輪位于兩安裝孔之間的中部,傳動輪的外壁設(shè)有若干向外凸出且與滑桿匹配的突出部,相鄰?fù)怀霾恐g形成凹陷部,當(dāng)滑桿的內(nèi)端與凹陷部接觸時,刮板與物料筒的筒壁分離,且第一磁鐵與第二磁鐵通過磁力連接,驅(qū)動傳動輪轉(zhuǎn)動,通過突出部能推動滑桿以使刮板與物料筒的筒壁接觸。
7、上述技術(shù)方案,當(dāng)滑桿的內(nèi)端與凹陷部接觸時,第一磁鐵與第二磁鐵通過磁力連接,刮板與物料筒的筒壁分離,主軸轉(zhuǎn)動過程中帶動刮板同步轉(zhuǎn)動,第一電機驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動,傳動軸帶動傳動輪轉(zhuǎn)動,通過突出部推動滑桿向外滑動,使第一磁鐵和第二磁鐵分離,直至刮板與物料筒的筒壁接觸,從而利于清理物料筒的筒壁。
8、優(yōu)選的,所述驅(qū)動機構(gòu)包括連接于主軸內(nèi)的隔板、轉(zhuǎn)動連接于隔板上的外管、連接于外管兩端的第一錐形齒輪、連接于滑桿上的第二錐形齒輪,外管轉(zhuǎn)動連接于傳動軸上,隔板位于每兩個傳動輪之間,第一磁鐵與第二磁鐵相接時,第一錐形齒輪與第二錐形齒輪嚙合,第一磁鐵與第二磁鐵分離后,第一錐形齒輪與第二錐形齒輪分離;所述驅(qū)動機構(gòu)還包括連接于外管上的第三錐形齒輪、轉(zhuǎn)動連接于主軸內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、連接于轉(zhuǎn)軸上的第四錐形齒輪和第五錐形齒輪、轉(zhuǎn)動連接于主軸內(nèi)的傳動桿、連接于傳動桿上且與第五錐形齒輪嚙合的第六錐形齒輪,轉(zhuǎn)軸與主軸垂直,傳動桿位于主軸的一側(cè)與主軸平行,第四錐形齒輪與第三錐形齒輪嚙合,傳動桿與隔板轉(zhuǎn)動連接,主軸的一端設(shè)有驅(qū)動腔,驅(qū)動腔內(nèi)安裝有第二電機,第二電機與傳動桿的一端傳動連接。
9、上述技術(shù)方案,當(dāng)?shù)谝淮盆F與第二磁鐵相接時,刮板與物料筒的筒壁分離,此時第一錐形齒輪與第二錐形齒輪嚙合,啟動第二電機,帶動傳動桿轉(zhuǎn)動,傳動桿帶動第六錐形齒輪轉(zhuǎn)動,第六錐形齒輪帶動第五錐形齒輪轉(zhuǎn)動,第五錐形齒輪帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動過程中,通過第四錐形齒輪和第三錐形齒輪的配合,帶動外管轉(zhuǎn)動,外管通過第一錐形齒輪帶動第二錐形齒輪轉(zhuǎn)動,從而帶動滑桿轉(zhuǎn)動,滑桿帶動刮板轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)刮板的自轉(zhuǎn)。當(dāng)傳動輪的突出部將滑桿向外推出,直至刮板與物料筒的筒壁接觸后,第一錐形齒輪與第二錐形齒輪分離,即使第二電機工作,也不會帶動第二錐形齒輪轉(zhuǎn)動,從而不會使刮板自轉(zhuǎn),而是刮板隨著主軸公轉(zhuǎn),以利于刮板將物料筒筒壁的異物刮除。
10、優(yōu)選的,所述滑桿朝向傳動輪一端的端面呈弧形,所述突出部、所述凹陷部呈弧形且連接處平滑過度。
11、上述技術(shù)方案,傳動輪的突出部、凹陷部和滑桿的端面均呈弧形,減少了運動時的阻力,利于傳動輪帶動滑桿滑動。
12、優(yōu)選的,所述刮板的截面呈弧形,且與物料筒的筒壁配合。
13、上述技術(shù)方案,當(dāng)刮板與物料筒的筒壁接觸后,刮板的外端面與筒壁重合,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動時,刮板更容易將筒壁的異物清除。
14、優(yōu)選的,所述套管靠近物料筒一端的內(nèi)壁連接有第一密封圈,套管靠近空腔一端的內(nèi)壁第二密封圈。
15、上述技術(shù)方案,通過第一密封圈和第二密封圈的作用,能防止料液由套管進入主軸的空腔內(nèi)。
16、優(yōu)選的,所述端蓋通過螺栓與介質(zhì)筒的端部連接,端蓋與主軸的連接處設(shè)有第三密封圈,物料筒與主軸的連接處設(shè)有第四密封圈。
17、上述技術(shù)方案,通過第三密封圈和第四密封圈的作用,能防止料液由端蓋溢出。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具備以下有益效果:
19、(1)主軸轉(zhuǎn)動,帶動刮板機構(gòu)轉(zhuǎn)動,從而對料液進行攪拌,并進行傳熱,同時驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動刮板機構(gòu)自轉(zhuǎn),暨刮板機構(gòu)隨著主軸公轉(zhuǎn)的同時,刮板機構(gòu)還在自轉(zhuǎn),從而提高攪拌和傳熱效率。
20、(2)當(dāng)不需要清理物料筒的筒壁時,刮板機構(gòu)與筒壁分離,當(dāng)需要清理筒壁時,通過推動機構(gòu)向外推動刮板機構(gòu),使刮板機構(gòu)的外端與筒壁接觸,以對筒壁進行清理。暨可根據(jù)需要,調(diào)整刮板機構(gòu)的位置,使其正常工作時不與筒壁接觸,只有需要清理筒壁時,才使刮板機構(gòu)與筒壁接觸,從而減少物料筒和刮板機構(gòu)的磨損,延長使用壽命。