一种吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置的制作方法

本发明主要涉及吸附树脂生产设备，具体涉及一种吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置。

背景技术：

1、吸附树脂是一类具有多孔结构的高分子聚合物，广泛应用于废水处理、食品加工、医药提纯、湿法冶金等领域。吸附树脂经干燥工序后温度通常为80至120℃，需冷却至40℃以下方可进行筛分包装，因此冷却输送是吸附树脂生产中的关键工序。

2、现有技术中，通常采用螺旋输送冷却方式对高温树脂进行冷却。例如，公开号cn203237705u公开的高温水冷螺旋输送机，包括筒体组件、转子组件、转子水冷组件及传动装置，其中筒体组件包括内筒体和外筒体，内筒体与外筒体之间具有空隙形成水冷夹套，外筒体上设有进水口和出水口，转子水冷组件安装在转子轴内，通过筒体夹套和转子轴内冷却水的双重作用实现高温物料的输送与冷却。

3、然而，上述现有技术的水冷夹套为全包式焊接固定结构，即外筒体整体焊接固定于内筒体外部，在实际应用于吸附树脂冷却时仍存在不足：全包式夹套的侧面上部和顶部不接触物料，而吸附树脂在螺旋输送过程中主要沉积于槽底，导致夹套上部冷却面积空置浪费，且槽壁上部易因热空气遇冷而结露，影响树脂品质；冷却水在全包式夹套内呈层流状态流动，靠近槽壁的水层温度高、远离槽壁的水层温度低，换热系数较低，冷却水的冷却能力未充分利用；夹套与内筒体焊接固定，焊接处长期经受冷热交变易产生应力腐蚀开裂，且当夹套因腐蚀或水垢堵塞需要维修、或槽体内衬板磨损需要更换时，无法单独拆卸夹套，只能整体切割更换，维护成本高、停机时间长。

技术实现思路

1、1.发明要解决的技术问题：

2、本发明提供了一种吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，用以解决上述背景技术中存在的技术问题。

3、2.技术方案：

4、为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，包括输送槽和驱动机构，所述输送槽内设有两根平行的螺旋轴，所述螺旋轴为中空轴，所述螺旋轴内部设有中空轴冷却水通道，两根所述螺旋轴上分别固定有螺旋叶片，所述螺旋叶片为中空叶片，所述螺旋叶片内部设有中空叶片冷却水腔，所述中空叶片冷却水腔与所述中空轴冷却水通道连通，两根所述螺旋轴上的螺旋叶片旋向相反且相位差为180°，所述螺旋叶片的螺距从进料端到出料端逐渐减小，所述螺旋叶片的推送面上设有交错排列的翻料齿；所述输送槽的外壁沿轴向依次套设有急冷段夹套、缓冷段夹套和保温段夹套，所述急冷段夹套、所述缓冷段夹套和所述保温段夹套内部分别设有夹套导流板；所述夹套导流板为垂直于轴向的折返式挡板，所述夹套导流板的截面形状与夹套内腔截面相匹配，每块所述夹套导流板在一侧上部设有过水缺口，相邻两块所述夹套导流板的过水缺口侧交替布置，冷却水在夹套内沿所述夹套导流板呈左右折返流动，每个夹套中的夹套导流板间距排列均不同；所述输送槽外壁两侧沿长度方向焊接有安装法兰边，所述急冷段夹套、所述缓冷段夹套和所述保温段夹套结构相同，所述急冷段夹套包括相互焊接的安装套和密封套，所述安装套侧壁通过紧固螺栓与所述安装法兰边形成可拆卸结构，所述安装套内壁与所述输送槽外壁之间嵌设有耐高温密封条；所述输送槽的出料端连接有扩大腔，所述扩大腔的截面积为所述输送槽截面积的2至2.5倍，所述扩大腔的上下两端分别设置有排气口和下料口。

5、进一步的，所述螺旋轴内同轴设有中心回水管，所述中心回水管外壁与螺旋轴内壁之间形成环形进水腔，所述环形进水腔为所述中空轴冷却水通道。

6、进一步的，两根所述螺旋轴的同一端分别设有旋转接头、冷却水进水管一、冷却水出水管二和串联管道一，所述旋转接头为双通道旋转接头，外圈接口连通环形进水腔，中心接口连通中心回水管，两个所述旋转接头之间通过串联管道一相连通。

7、进一步的，所述螺旋叶片的螺距分为三段，与所述保温段夹套对应的进料段螺距为220至280mm，与所述缓冷段夹套对应的中间段螺距为170至220mm，与所述急冷段夹套对应的出料段螺距为120至170mm，三段螺距之间通过渐变过渡段平滑连接，物料在进料段的输送速度为出料段输送速度的1.5至2倍。

8、进一步的，所述急冷段夹套、所述缓冷段夹套和所述保温段夹套均包覆于所述输送槽的底部及两侧下部，所述输送槽内部通过对应的急冷段夹套、缓冷段夹套和保温段夹套分隔为急冷腔、缓冷腔和保温腔，所述急冷腔上方设有进料口。

9、进一步的，所述急冷段夹套内的夹套导流板间距为60至80mm，所述缓冷段夹套内的夹套导流板间距为100至120mm，所述保温段夹套内的夹套导流板间距为140至160mm。

10、进一步的，所述急冷段夹套、所述缓冷段夹套和所述保温段夹套之间通过串联管道二依次连通，所述保温段夹套上设有冷却水进口管二，所述急冷段夹套上设有冷却水出口管二。

11、进一步的，所述驱动机构包括两个驱动电机，所述驱动电机的驱动端与所述螺旋轴的一端通过联轴器传动连接。

12、3.有益效果：

13、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

14、采用中空螺旋叶片与底部半包式夹套的双重热交换结构，冷却水同时从中空叶片内部和槽底夹套外部对物料进行冷却，螺旋叶片两个侧面均参与换热，相比传统仅槽壁换热大幅增加总换热面积；夹套内设置折返式导流板，相邻挡板缺口交替布置，使冷却水从层流变为左右折返湍流，提高换热系数；冷却水在夹套内与物料逆流流动，进一步强化换热效果，提高冷却速率；

15、采用变螺距梯度输送结构，螺旋叶片螺距从进料端到出料端逐渐减小，物料停留时间与冷却温度梯度自动匹配，避免高温物料骤冷产生内应力裂纹；叶片推送面设置交错排列的翻料齿，配合双螺旋啮合区的揉搓效果，使物料被反复翻动混合，消除温度分层，消除出料温度均匀性偏差；底部半包式夹套冷却区域与物料沉积区重合，避免全包式夹套的空冷浪费和槽壁结露问题；

16、三段夹套均采用可拆卸结构，夹套由安装套与密封套焊接而成，通过紧固螺栓与输送槽法兰边锁紧，夹套腐蚀、水垢堵塞或衬板磨损时可单独拆卸更换，无需整体切割，降低维护成本；夹套与槽壁之间采用d型硅橡胶密封条，冷却水压力使密封条膨胀贴紧密封面形成自密封，耐高温高压性能好，解决了焊接夹套焊缝应力腐蚀开裂问题。

17、需要说明的是，本发明未介绍的结构由于不涉及本发明的设计要点及改进方向，均与现有技术相同或者可采用现有技术加以实现，在此不做赘述。

1.一种吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，包括输送槽（1）和驱动机构，其特征在于：所述输送槽（1）内设有两根平行的螺旋轴（2），所述螺旋轴（2）为中空轴，所述螺旋轴（2）内部设有中空轴冷却水通道（201），两根所述螺旋轴（2）上分别固定有螺旋叶片（3），所述螺旋叶片（3）为中空叶片，所述螺旋叶片（3）内部设有中空叶片冷却水腔（301），所述中空叶片冷却水腔（301）与所述中空轴冷却水通道（201）连通，两根所述螺旋轴（2）上的螺旋叶片（3）旋向相反且相位差为180°，所述螺旋叶片（3）的螺距从进料端到出料端逐渐减小，所述螺旋叶片（3）的推送面上设有交错排列的翻料齿（302）；所述输送槽（1）的外壁沿轴向依次套设有急冷段夹套（4）、缓冷段夹套（5）和保温段夹套（6），所述急冷段夹套（4）、所述缓冷段夹套（5）和所述保温段夹套（6）内部分别设有夹套导流板（7）；所述夹套导流板（7）为垂直于轴向的折返式挡板，所述夹套导流板（7）的截面形状与夹套内腔截面相匹配，每块所述夹套导流板（7）在一侧上部设有过水缺口，相邻两块所述夹套导流板（7）的过水缺口侧交替布置，冷却水在夹套内沿所述夹套导流板（7）呈左右折返流动，每个夹套中的夹套导流板（7）间距排列均不同；所述输送槽（1）外壁两侧沿长度方向焊接有安装法兰边（17），所述急冷段夹套（4）、所述缓冷段夹套（5）和所述保温段夹套（6）结构相同，所述急冷段夹套（4）包括相互焊接的安装套（401）和密封套（402），所述安装套（401）侧壁通过紧固螺栓与所述安装法兰边（17）形成可拆卸结构，所述安装套（401）内壁与所述输送槽（1）外壁之间嵌设有耐高温密封条；所述输送槽（1）的出料端连接有扩大腔（11），所述扩大腔（11）的上下两端分别设置有排气口（12）和下料口（21）。

2.根据权利要求1所述的吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，其特征在于：所述螺旋轴（2）内同轴设有中心回水管，所述中心回水管外壁与螺旋轴（2）内壁之间形成环形进水腔，所述环形进水腔为所述中空轴冷却水通道（201）。

3.根据权利要求2所述的吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，其特征在于：两根所述螺旋轴（2）的同一端分别设有旋转接头（13）、冷却水进水管一（14）、冷却水出水管二（15）和串联管道一（16），所述旋转接头（13）为双通道旋转接头，外圈接口连通环形进水腔，中心接口连通中心回水管，两个所述旋转接头（13）之间通过串联管道一（16）相连通。

4.根据权利要求1所述的吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，其特征在于：所述螺旋叶片（3）的螺距分为三段，与所述保温段夹套（6）对应的进料段螺距为220至280mm，与所述缓冷段夹套（5）对应的中间段螺距为170至220mm，与所述急冷段夹套（4）对应的出料段螺距为120至170mm，三段螺距之间通过渐变过渡段平滑连接，物料在进料段的输送速度为出料段输送速度的1.5至2倍。

5.根据权利要求1所述的吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，其特征在于：所述急冷段夹套（4）、所述缓冷段夹套（5）和所述保温段夹套（6）均包覆于所述输送槽（1）的底部及两侧下部，所述输送槽（1）内部通过对应的急冷段夹套（4）、缓冷段夹套（5）和保温段夹套（6）分隔为急冷腔、缓冷腔和保温腔，所述急冷腔上方设有进料口（20）。

6.根据权利要求1所述的吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，其特征在于：所述急冷段夹套（4）内的夹套导流板（7）间距为60至80mm，所述缓冷段夹套（5）内的夹套导流板（7）间距为100至120mm，所述保温段夹套（6）内的夹套导流板（7）间距为140至160mm。

7.根据权利要求1所述的吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，其特征在于：所述急冷段夹套（4）、所述缓冷段夹套（5）和所述保温段夹套（6）之间通过串联管道二（10）依次连通，所述保温段夹套（6）上设有冷却水进口管二（8），所述急冷段夹套（4）上设有冷却水出口管二（9）。

8.根据权利要求1所述的吸附树脂用水冷式热交换冷却输送装置，其特征在于：所述驱动机构包括两个驱动电机（18），所述驱动电机（18）的驱动端与所述螺旋轴（2）的一端通过联轴器（19）传动连接。