混合器加热装置的制作方法

本发明涉及混合加热技术领域，尤其是涉及一种混合器加热装置。

背景技术：

在实际加工生产中，很多场合需要使用混合器加热装置。以肥料中的npk肥料为例。npk肥料是指含有氮、磷、钾元素的肥料，通常情况下是用作表示复合肥中的养分配比情况，其配比是按照百分含量来表示，如：15-15-15，是指其中含有的氮、磷、钾养分分别占总量的15％。

在肥料的实际生产过程中，需要使用混料器将含有上述元素的物质，如：磷酸一胺、硫酸钾、硝酸铵等进行混合和加热，制备成熔体后再进行造粒以获得最终的成品。为了保证复合肥的造粒质量，混合物质在混料器内的停留时间、温度控制和混合均匀等有着较高的要求。

现有技术中的混料器包括加热装置，但加热装置的布设形式比较单一，使得加热装置对物料的混料效果不够理想。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种混合器加热装置，以缓解现有技术中存在的由于混料器中的加热装置设置单一，对物料加热不够均匀导致混料效果不够理想的技术问题。

本发明实施例提供一种混合器加热装置，包括：壳体和搅拌装置；所述壳体具有容料腔体，所述搅拌装置的搅拌叶片设置于所述容料腔体内；自所述壳体至所述搅拌叶片搅拌区域的外周侧之间依次设置有第一加热装置和第二加热装置，所述壳体外设有能够对所述壳体的侧壁进行加热的第三加热装置。

所述壳体与所述第一加热装置的内壁之间，所述第一加热装置与所述第二加热装置之间，所述第二加热装置与所述搅拌叶片之间均具有间隙。

在可选的实施方式中，所述第一加热装置包括多组换热管组，多组所述换热管组相对所述搅拌叶片呈圆周布置。

所述第二加热装置包括多根第二换热管，多根第二换热管呈圆筒状布置。

在可选的实施方式中，每组所述换热管组包括多根第一换热管，每根所述第一换热管在竖直方向上呈多个s型结构布置；多根第一换热管在竖直方向相平行设置，且多根所述第一换热管在同一水平面上呈梯形布置。

在可选的实施方式中，所述s型结构包括直管段以及连接两段所述直管段的弧形段；

两段所述直管段之间的竖向距离为20mm～100mm。

和/或，每根所述第一换热管的长度不大于10m。

和/或，两根所述第一换热管之间的距离为20mm～100mm。

在可选的实施方式中，所述第二加热装置包括多根第二换热管，多根所述第二换热管并排布置，且在竖直方向上以螺旋的形式形成圆筒状。

在可选的实施方式中，所述壳体的横截面为圆形；多根所述第二换热管所形成的圆筒状的内直径为所述壳体直径的0.4～0.8倍。

在可选的实施方式中，相邻两组换热管组共用一根第一进口总管和一根第一出口总管。

多根所述第二换热管的进口端与其邻近的所述第一进口总管连通，多根所述第二换热管的出口端与其相应的所述第一出口总管连通。

在可选的实施方式中，所述第三加热装置包括加热管。

所述加热管为一根，所述加热管沿所述壳体的轴向以螺旋的形式绕设在所述壳体上。

或者，所述加热管为多根，每根所述加热管均在所述壳体上绕设一圈，且每根所述加热管的进口端连通第二进口总管，每根所述加热管的出口端连通第二出口总管。

在可选的实施方式中，所述加热管的进口端所在高度高于所述加热管的出口端所在高度。

在可选的实施方式中，所述搅拌装置包括枢接于所述壳体上的搅拌轴以及与所述搅拌轴传动连接的动力组件。

所述搅拌叶片连接于所述搅拌轴；所述壳体的横截面为圆形，所述搅拌叶片的直径为所述壳体直径的0.3～0.8倍。

有益效果：

本发明提供的混合器加热装置中，第一加热装置和第二加热装置均位于容料腔体内，可以对容料腔体内的物料直接进行加热，第三加热装置设置于壳体外，可以对壳体的侧壁进行加热，再者，第一加热装置和第二加热装置设置于壳体至搅拌叶片搅拌区域的外周侧之间，且壳体与第一加热装置的内壁之间，第一加热装置与第二加热装置之间、第二加热装置与搅拌叶片之间均具有间隙，因而，在搅拌装置的作用下，物料在壳体与第一加热装置的内壁之间流动时，能够被第一加热装置和第三加热装置同时加热，且物料在第一加热装置与第二加热装置之间的间隙内流动时，能够被第一加热装置和第二加热装置同时加热，相应地，物料在第二加热装置与搅拌叶片之间的间隙内流动时，能够被第二加热装置加热，因而使得物料在容料腔体内能够被均匀地加热；再者，第一加热装置和第二加热装置可以起到隔挡的作用，能够使物料在容料腔体内由一间隙进入另一间隙，形成多重循环，同时在搅拌叶片的搅拌作用下，移热更快，使得传热效率较高，为使物料均匀混合做好准备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的混合器加热装置能够显示内部结构的主视图，其中，第一加热装置为简化图，将其简化为了矩形框；

图2为本发明实施例提供的混合器加热装置在某一位置剖切后的向下投影视图；

图3为一根第一换热管在竖直方向上的布置示意图；

图4为四根第二换热管以螺旋形式形成圆筒状的示意图；

图5为本发明实施例提供的混合器加热装置中第三加热装置在壳体外部的布置结构示意图。

图标：

100-壳体；

210-第一加热装置；220-第二加热装置；230-第三加热装置；240-第一进口总管；250-第一出口总管；

211-换热管组；221-第二换热管；231-加热管；232-第二进口总管；233-第二出口总管；

2111-第一换热管；2321-介质进口；2331-介质出口；

300-搅拌装置；310-搅拌轴；320-搅拌叶片；330-电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种混合器加热装置，如图1所示，该混合器加热装置包括：壳体100和搅拌装置300；壳体100具有容料腔体，搅拌装置300的搅拌叶片320设置于容料腔体内；自壳体100至搅拌叶片320搅拌区域的外周侧之间依次设置有第一加热装置210和第二加热装置220，壳体100外设有能够对壳体100的侧壁进行加热的第三加热装置230；壳体100与第一加热装置210的内壁之间，第一加热装置210与第二加热装置220之间，第二加热装置与搅拌叶片320之间均具有间隙。

本实施例提供的混合器加热装置中，第一加热装置210和第二加热装置220均位于容料腔体内，可以对容料腔体内的物料直接进行加热，第三加热装置230设置于壳体100外，可以对壳体100的侧壁进行加热，再者，第一加热装置210和第二加热装置220设置于壳体100至搅拌叶片320搅拌区域的外周侧之间，且壳体100与第一加热装置210的内壁之间，第一加热装置210与第二加热装置220之间、第二加热装置220与搅拌叶片320之间均具有间隙，因而，在搅拌装置300的作用下，物料在壳体100与第一加热装置210的内壁之间流动时，能够被第一加热装置210和第三加热装置230同时加热，且物料在第一加热装置210与第二加热装置220之间的间隙内流动时，能够被第一加热装置210和第二加热装置220同时加热，相应地，物料在第二加热装置220与搅拌叶片320之间的间隙内流动时，能够被第二加热装置220加热，因而使得物料在容料腔体内能够被均匀地加热；再者，第一加热装置210和第二加热装置220可以起到隔挡的作用，能够使物料在容料腔体内由一间隙进入另一间隙，形成多重循环，同时在搅拌叶片320的搅拌作用下，移热更快，使得传热效率较高，为使物料均匀混合做好准备。

具体地，在物料被均匀加热的同时能够提高物料的混合效果。使用该混合器加热装置通过第一加热装置210、第二加热装置220和第三加热装置230可以使容料腔体内的固态物料更好地熔融为液态料，并且通过容料腔体内的搅拌装置使液态料充分混合，从而获得相对均匀的混合液态料，能够保证较好的混料效果，为下一步工序(例如：造粒)做好准备工作。

另外，第三加热装置230还能够对壳体100起到一定的保温作用，以减少壳体100内热量的散失。

需要说明的是，该实施例除了包括第一加热装置210、第二加热装置220和第三加热装置230之外，还可增设其他结构形式的加热装置，当然，该实施例中的加热装置就能够对物料实现均匀的加热，保证较好的加热效果。

该实施例中，如图2所示，第一加热装置210包括多组换热管组211，多组换热管组211相对搅拌叶片320呈圆周布置。

在一种实施方式中，如图3所示，每组换热管组211包括多根第一换热管2111，每根第一换热管2111在竖直方向上呈多个s型结构布置，多根第一换热管2111在竖直方向相平行设置，且多根第一换热管2111在同一水平面上呈梯形布置。

如图2所示，一种具体地实施方式为：每组换热管组211中第一换热管2111为六根，六根第一换热管2111按照图2所示，在同一水平面上呈梯形布置，且每根第一换热管2111按照图3所示在竖直方向上呈多个s型结构布置。

需要说明的是，由于六根第一换热管2111在同一水平面上呈梯形布置，因而，每根第一换热管2111的长度可以不相同，且每根第一换热管2111中的s型结构在水平面上的宽度w不同。

需要说明的是，该实施例中壳体100的横截面可以为方形、多边形或圆形等。其中，为了提高物料的加热效果，可以使得第一加热装置210、第二加热装置220与壳体100的截面形状相适配。

该实施例中，如图1所示，s型结构包括直管段以及连接两段直管段的弧形段；两段直管段之间的竖向距离d为20mm～100mm，优选为45mm～55mm，两根第一换热管2111之间的距离为20mm～100mm；该设置的好处是，可以使第一换热管2111的布置疏密得当，在搅拌时减小液态料在相应管道内的流动阻力、节约能耗(多根第一换热管2111之间，多个方向上均留有间隙，能够降低搅拌装置的搅拌阻力，相对降低能耗)，起到强化混合的作用，且相应管道的内壁不易结垢。

其中，每根第一换热管2111的长度不大于10m，优选地，不超过6m，能够保证第一换热管2111的面积能够充分利用，且第一换热管2111的温度更均匀，效率更高。

如图1所示，第一进口总管240和第一出口总管250均水平设置，且第一进口总管240位于第一出口总管250的上方，以保证换热介质能够通过第一进口总管240进入到不同的第一换热管2111中，并沿第一换热管2111的螺旋延伸方向向下流动至下端的第一出口总管250中，最终通过第一出口总管250排出，一段时间后重复上述循环，以实现换热介质的循环操作。

其中，请继续参照图1，第一进口总管240的进口端和第一出口总管250的出口端均伸出到壳体100的外部，以方便在壳体100的外部连接用于使换热介质循环的管道。

该实施例中，第二加热装置220包括多根第二换热管221，多根第二换热管221相对搅拌叶片320呈圆筒状布置。

该实施例中，壳体100的横截面为圆形；多根第二换热管221所形成的圆筒状的内直径为壳体100直径的0.4～0.8倍。圆筒状的第二加热装置220能够起到导流筒的作用，在搅拌装置300的作用下，壳体100内的物料可以在导流筒的内外的介质可以在导流筒的内(即，第二加热装置220与搅拌叶片320之间)外(即第二加热装置220与第一加热装置210之间)形成内循环，起到强化混合的作用；另外，使用第二换热管221做成导流筒，又充分利用了设备空间，增加了换热面积，强化了传热。

如图1和图2所示，相邻两组换热管组211共用一根第一进口总管240和一根第一出口总管250；多根第二换热管221的进口端与其邻近的第一进口总管240连通，多根第二换热管221的出口端与其相应的第一出口总管250连通。

在该种结构形式中，换热介质能够通过第一进口总管240进入到不同的第一换热管2111，以及与其连通的第二换热管221中，一部分换热介质沿第一换热管2111的螺旋延伸方向向下流动至下端的第一出口总管250中，另一部分换热介质在第二换热管221中流动至下端的第一出口总管250中，最终通过第一出口总管250排出。

其中，第一换热管2111和第二换热管221共用第一进口总管240和第一出口总管250的形式能够相对减少该设备中管道的数量，使得整体结构更加简单。

具体地，在一种实施方式中，换热管组211为八组，其中，相邻两组换热管组211共用一根第一进口总管240和一根第一出口总管250，也就是说，第一进口总管240和第一出口总管250均为四根。

如图2所示，相邻两根第一进口总管240之间的夹角为90°；相邻两根第一出口总管250之间的夹角也为90°。

需要说明的是，换热管组211的组数不限于为八组，可以为四组、六组等等，当换热管组211的组数发生改变时，第一进口总管240和第一出口总管250的个数也需要作出相应地调整。

在一种实施方式中，多根第二换热管221并排布置，且在竖直方向上以螺旋的形式形成圆筒状；多根第二换热管221的进口端间隔设置，且多根第二换热管221的出口端间隔设置。

其中，结合图2和图4，第二换热管221为四根，四根第二换热管221在竖直方向上按照并排且彼此之间没有间隙(其中，图4为四根第二换热管221以螺旋形式形成圆筒状的示意图，实际中，四根第二换热管221彼此之间没有间隙)，在竖直方向上以螺旋的形式形成圆筒状。该实施例中，第三加热装置230包括加热管231，加热管231围绕壳体100布置。该第三加热装置230具有很好的耐压能力，当壳体100内的温度达到120～200℃时，加热管231内的压力在0.5～10mpa之间，且壳体100内的温度随着混合物料的比例不同变化较大，所以第三加热装置230的加热方式比较适于温度高、且温度变化较大的场合。

在一种实施方式中，加热管231为一根(附图未示出)，加热管231沿壳体100的轴向以螺旋的形式绕设在壳体100上。

在另一种实施方式中，如图5所示，加热管231为多根，每根加热管231均在壳体100上绕设一圈(该设置的好处是不会使换热介质的温度降低太多，且使壳体100内的温度达到160℃时，相应地换热介质的压力在1.6mpa之间)，且每根加热管231的进口端连通第二进口总管232，每根加热管231的出口端连通第二出口总管233。

其中，每根加热管231可通过焊接的方式焊接于壳体100；当然，还可通过连接件连接于壳体100。

请继续参照图5，加热管231的进口端所在高度高于加热管231的出口端所在高度。其中，第二进口总管232的上端为介质进口2321，第二出口总管233的下端为介质出口2331，工作时，换热介质由第二进口总管232的介质进口2321进入到不同的加热管231中，换热介质在重力的作用下自主地流动，并分别流至第二出口总管233内，最终通过第二出口总管233下端的介质出口2331排出。

需要说明的是，上述提到的换热介质可以为水蒸气、导热油或熔盐。

该实施例中，搅拌装置300可选用推进式搅拌，该搅拌装置300与第一加热装置、第二加热装置220和第三加热装置230共同作用，能够在壳体100内使物料形成内循环，起到强化混合的作用。

搅拌装置300的一种具体实施方式为，如图1所示，搅拌装置300包括枢接于壳体100上的搅拌轴310以及与搅拌轴310传动连接的动力组件；搅拌叶片320连接于搅拌轴310；壳体100的横截面为圆形，搅拌叶片320的直径为壳体100直径的0.3～0.8倍。其中，搅拌叶片320能够与第二加热装置220共同作用，使得液态料在第二加热装置220与第一加热装置210之间，以及第二加热装置220与搅拌轴310之间形成内外循环，进一步起到强化混合的作用。

其中，动力组件包括电机330以及与电机330传动连接的减速器；其中，减速器的输出端与搅拌轴310传动连接。

工作时，电机330工作带动减速器工作，使搅拌轴310转动，进而带动搅拌叶片320转动，实现搅拌的目的。

在一种实施方式中，搅拌的速度为高速搅拌，转速优选100～400rpm，如：转速为200rpm。

需要说明的是，该混合器加热装置可以用于需要对多种物料进行加热并使其混合均匀的场合，不限于将该混合器加热装置用于化肥特别是npk肥料的制备工序中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。