一种用于流化床处理系统的侧排料装置及其方法 本发明总的涉及一种流化床处理系统，更具体地，涉及一种用于流化床处理系统的侧排料装置。
流化床处理系统和方法可以有各种不同的应用。例如，可以用流化床处理系统和方法对需进一步处理或排放的湿颗粒进行干燥。流化床处理系统和方法还可以通过在同一颗粒核上均匀涂上多个相同的层来给颗粒涂层。另外，可以用流化床处理系统和方法使颗粒聚集成大颗粒，其中，大颗粒中的原始颗粒还是一样的。
在流化床处理系统和方法中，将需处理的颗粒装进一个产品室中，然后使其流化进入一个膨胀室中。如果要给颗粒涂层或粒化，就将一种溶液喷在颗粒上。因为有溶液，所以颗粒要么被涂层要么开始聚集在一起形成更大颗粒。当颗粒在膨胀室中下降时变干，然后回吹上来。持续这样的上下过程直到完成该处理为止，然后颗粒从产品室中排出。已经开发出各种系统和方法来排出颗粒，但是每种系统和方法都有其局限性。
比如，一些系统，如授予Nagahama等人的US4354450中公开的一种系统，这里参考了该系统，这些系统用一个靠近流化床处理系统下端的排料管。虽然这些排料管能工作，但是它们提供的出口通道太小不能从流化床处理系统的容器中快速移走颗粒。结果，需要排放颗粒所增加的时间降低了整个流化床处理系统的生产量。这些排料管的小尺寸还使它们更容易阻塞从而导致更长的停工时间。
其他系统，如授予Basten地US5115578中公开的一种系统，这里参考了该系统，这些系统有一个带底部流化筛的鼓风系统，该流化筛靠在容器的底部开口上。底部筛支撑容器中的产品，而且可以在底部以下一段距离，以让产品排出。虽然该系统可以工作，但是它有一些缺陷。比如，停留在底部筛上的产品重量非常大。结果，这些系统需要大的昂贵的提升装置，以抬起和降低底部筛和鼓风机，并从容器中移去。这些重量问题限制了可装进容器中进行流化床处理的产品数量，从而限制了整个产量。另一个问题是由于底部筛上超重时间一长，它就不再与容器底部的开口对齐，导致泄露和堵塞。
根据本发明一个实施例的流化床处理系统，它包括一个产品室、一个流体供给系统和一个排料门。该产品室有一个顶部开口和一个底部开口，该流体供给系统有一出口，该出口的布置可以将第一流体导入产品室。流体供给系统的出口与产品室的底部开口隔开，以确定一个排料口，该排料口基本围绕产品室的底部开口和流体供给系统的出口延伸。排料门可以移到盖住排料口的第一位置和露出该排料口的第二位置。
根据本发明另一个实施例的流化床处理系统，它包括一个产品室和一个排料门。该产品室有一顶部开口和一底部开口，和至少一个靠近底部开口的排料口，排料口基本围绕产品室延伸。该排料门可以移到盖住排料口的第一位置和朝向产品室顶部开口的露出该排料口的第二位置。
根据本发明另一个实施例的一种用于产品室中颗粒的流化床处理的方法，该产品室带一顶部开口和一底部开口，一流体供给系统带一个出口，该出口的位置可以将一流体引进产品室，该方法包括几个步骤。首先，将排料门移到盖住排料口的第一位置，排料口基本围绕产品室的底部开口和流体供给系统出口并在它们之间延伸。其次，处理该颗粒，然后将排料门移到第二位置，使排料口露出并允许颗粒从产品室排出。
根据本发明另一个实施例的一种用于产品室中颗粒的流化床处理的方法，该产品室带一顶部开口和一底部开口，一流体供给系统带一个出口，该出口的位置可以将一流体引进产品室，该方法还包括几个步骤。首先，将排料门移到盖住排料口的第一位置，排料口位于产品室内并且基本围绕产品室延伸。其次，处理该颗粒，然后将排料门移到第二位置，使排料口露出并允许颗粒从产品室排出。
本发明提供一些优点，其中包括迅速容易地从产品室排出颗粒。排料口足够大，因此几乎不会阻塞。另外，由于有较大的排料口，因此流化床处理系统整个产量得以提高，这是因为产品室可以迅速容易地排出颗粒并被再次充满以处理更多颗粒。还有，排料门安装简便、廉价，而且排料门上有很小的重压，因此不易被卡住。
图1是根据本发明一个实施例的流化床处理系统的截面侧视图；
图2A是排料门在关闭位置的产品室的截面侧视图；
图2B是排料门在打开位置的产品室的截面侧视图；
图3是产品室的截面顶视图；
图4A是一个带侧排料装置的产品室的截面图，侧排料装置包括在关闭位置的排料门；
图4B是带部分侧排料装置的产品室的局部截面图，侧排料装置包括在打开位置的排料门。
图1示出根据本发明一个实施例的带侧排料装置11的流化床处理系统10，如涂层机，成粒机，或干燥机。流化床处理系统10包括一个产品室14，一个流体供给系统16，一个排料口18，和一个排料门12。本发明提供一些优点，包括提供快速容易的方式使颗粒从产品室14中排出，由此增加了流化床处理系统10的整个产量，并提供一个侧排料装置11，它安装简单、廉价，使用时不容易偏离方向。
参考图1，2A，2B，3，和4A，产品室14有一个顶部开口20和底部开口22，该室用来保留流化床处理系统10中处理过的颗粒P。对颗粒的处理包括涂层、粒化、或干燥。在该具体实施例中，产品室14为一个从顶部开口20向下向内倾斜的漏斗形状，当然需要时产品室14可以为其他形状，比如部分锥形，还可以是直的或按其他方向从顶部开口20向底部开口22倾斜的形状。法兰24靠近顶部开口20处从产品室14伸出，它用来将产品室14固定到膨胀室上，当然可以采用其他形式的连接件。
参考图1，流体供给系统16包括一个吹风机28和一个带出口32的导管30，出口32的布置可以将流体经过底部开口22按图1箭头所示的方向导入产品室14中。在该具体实施例中，筛子34穿过出口32与导管30连接，当然筛子34可以连接到别处，如穿过底部开口22与产品室14连接。筛子34有合适的筛目尺寸以支撑颗粒P。流体供给系统16还可以包括加热器36，加热器36为处理颗粒P而将流体加热到合适的温度。在该具体实施例中，流体供给系统提供的流体是空气，当然需要时可以采用其他形式的流体。
参考图1，2A，和2B，一排料口18限定在流体供给系统16的导管30的出口32和产品室14的底部开口22之间并基本绕它们延伸。排料口18为颗粒P迅速从产品室14的几乎所有侧排出提供一个通道。虽然在该具体实施例中，排料口18位于导管30的出口32和产品室14的底部开口22之间，但排料口18可以位于别处，比如在产品室14内靠近底部开口22。如果排料口18在产品室14中，那么产品室14可以在靠近底部开口22处与流体供给系统16的导管30的出口32连接，筛子34可以在底部开口22上方与产品室14连接，而不是在导管30的出口32上方。另外，虽然该具体实施例示出一个排料口18，但是流化床处理系统10可以有多个排料口18，只要多个排料口18基本绕产品室14延伸。
本发明的优点之一是，由于排料口18绕产品室14延伸，所以产品室14中的颗粒P可以容易、快速地排出。结果，可以增加流化床处理系统10的产量，因为可以比现有系统更快地再次给产品室装料，再开始下一个流化床处理过程。
参考图1，收集室38与产品室14连接并且位于排料口18周围。当排料口18打开时，收集室38接收来自产品室14的颗粒P。
参考图1，2A，2B，4A，和4B，侧排料装置11包括排料门12和提升装置40，排料门12安在产品室14的内部，提升装置40可以将排料门12移到盖住排料口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和可以控制颗粒P排量的中间位置。虽然在该具体实施例中，排料门12是装在产品室14的内侧的，但是排料门12也可以装在其他位置，比如装在产品室14的外侧，只要排料门12可以移到第一、第二和中间位置即可。在该具体实施例中，排料门12为一个漏斗或环形形状，它比产品室14小但与其形状相同，当然排料门12也可以为其他形状，只要它能移动盖住和暴露排料口18即可。另外，排料门12可以包括多于一个的区域。
参考图4A和4B，在该具体实施例中，提升装置40包括支架41和带活塞45的起重缸43。支架41与排料门12和活塞45的一端连接。活塞45可以进出起重缸43。起重缸43固定到产品室14的外部。在该具体实施例中，当活塞45从起重缸43伸出时，支架41向下移动，降低排料门12盖住排料口18。当活塞45缩进起重缸43时，支架向上移动提起排料门12露出排料口18。用排料门12的上升量和下降量来控制颗粒P的排料速率。起重缸的零件和操作及其控制对于本领域普通技术人员来说已经很熟悉了，这里不再描述。虽然只示出了一个提升装置40，但是，排料门12可以按需要有许多提升装置40来均匀提升和降低排料门12。另外，虽然这里说明了提升装置40的一个具体示例，但是可以使用任何类型的、能提升和降低排料门12的提升装置40。
本发明的一个优点是颗粒P的全部重量不放在排料门12上。而是使排料门12仅仅沿产品室14的侧面切过一部分颗粒P。结果，可以采用非常小的和不贵的提升装置40。另外，根据本发明，可以向产品室14装入更多的需要处理的颗粒P，这增加了系统10的整个产量，其原因是颗粒P的全部重量没有放在排料门12上。即使要在产品室14中生产大量颗粒P，也可以用小而便宜的提升装置40移动排料门12。
参考图3和4A，在该具体实施例中，系统10还包括多个可选择的侧喷嘴47。侧喷嘴47位于产品室14的外侧周围并靠近排料口，以便将流体如空气引向排料口18。侧喷嘴的部件连同其供给部件、用于流体供给系统和侧喷嘴47的控制都是本领域普通技术人员所熟悉的，供给部件比如是带流体贮存槽的与每个侧喷嘴47连接的流体供给系统，这里不进行详细描述。在该具体实施例中，系统10有十二个侧喷嘴47，它们在产品室14周围部分地延伸，当然需要的话可以改变侧喷嘴47的数量及其位置。当排料门12上升时，支架41中的一开口49与侧喷嘴47的出口对齐，使流体从侧喷嘴吹向排料口18，以有助于引导颗粒P排向收集室38。
返回来参考图1，膨胀室26有一底部开口44，底部开口44在顶部开口20周围与产品室14连接。在该具体实施例中，膨胀室26有法兰46，法兰46绕膨胀室26延伸，并且用螺钉或其他紧固装置与产品室14的法兰24固定在一起。膨胀室26还包括一个带喷嘴52的可供选择的喷枪50，喷枪50通过管54与流体或溶液贮存槽56连接，液体或溶液比如是粘合剂溶液，水、有机溶剂或涂渍溶液。喷嘴52的布置为将流体向下喷到产品室14和颗粒P上，流体供给系统16此时已经将颗粒P从产品室14流化进入膨胀室26。虽然仅示出一个带一喷嘴52的喷枪50，但是需要的话，流化床处理系统10可以有多个带多个喷嘴的喷枪或没有喷枪。
过滤器58横跨膨胀室26的顶部开口60与之连接。在从膨胀室26的顶部开口60排出空气之前过滤器58用来滤掉空气中的流化的颗粒P。可有一搅拌机构(未示)与过滤器58连接，用来周期地摇动过滤器58将捕获的颗粒P排回到膨胀室26和产品室14中。
参考图1，2A，2B，3，4A，和4B，下面将讨论一种用于颗粒流化床处理的方法。首先，用提升装置40将排料门12移到第一位置盖住排料口18。在该具体实施例中，活塞45从起重缸43中伸出，降低支架41，从而降低排料门12。一旦排料门12堵住排料口18，就将要处理的颗粒P或者其他材料装入产品室14中，所述的处理比如是涂层、成粒、或干燥处理。颗粒P沿排料门12的内表面留在筛子34上，而且根据装入产品室14中的颗粒P的数量可以将颗粒P靠在产品室14的内表面上。再有，本发明的一个优点是使用了排料门12，排料门移动时可以切过颗粒P，而不用降低底部筛子以排出颗粒P以及必须支撑颗粒P的全部重量。结果，由于颗粒P的重量与本发明没关系，因此装入产品室14中进行处理的颗粒P可以比以前多。
一旦颗粒P装入产品室14中，流体供给系统16就开始将流体如该具体实施例中的空气经过导管30供给留在筛子和排料门12内表面上的颗粒P。吹进的空气帮助混合颗粒P并且使一些颗粒P流化进入膨胀室26中。同时，加热器36将吹进的流体加热到适于处理颗粒P的温度。
下一步，比如如果颗粒P要被涂层或成粒，则膨胀室26中的喷枪50将储存在贮存槽56中的溶液从喷嘴52喷到已经流化的颗粒P上。颗粒P被带到膨胀室26中的某一位置，在此，颗粒P与粘合剂溶液的薄雾接触。当流化颗粒P变湿时，颗粒P开始下落。颗粒P因重量增加移到膨胀室26的底部。当颗粒P被干燥、变轻、再变湿时，颗粒P连续经历这种上下过程。这个过程期间，过滤器58周期地摇动，将捕获的颗粒P下降释放返回到膨胀室26和产品室14中。
喷枪50连续喷溶液直到颗粒P已经变大到涂层或成粒所需要的尺寸为止。此刻，关闭喷枪50。流体供给系统16继续向产品室14提供流体来干燥颗粒P。当颗粒P到达要求的湿度和干度时，则关闭流体供给系统16。如果颗粒P只是被干燥，那么颗粒P只在膨胀室26中像上面解释的那样上升下降，直到干燥为止，而没有关于喷枪50的上述任何步骤。
颗粒P聚积在产品室14中靠近排料门12和排料口18的地方。提升装置40用来将排料门12从第一位置移到第二位置，或者移到一个中间位置，该中间位置至少露出或打开排料口18的一部分。更具体地说，在该具体实施例中，活塞45缩回起重缸43中抬起支架41，支架使排料门12升起。通过用排料门12控制排料口18的开度来控制排料率。流体如空气从导管30吹出并从侧喷嘴47吹入，引导颗粒从排料口18出来向下进入收集室38。由于排料口18基本围绕产品室14延伸，因此颗粒P可以迅速容易地从产品室14移走。一旦所有颗粒P从产品室14中排出，则使用提升装置40，通过再次将活塞45从起重缸43中伸出来降低支架41和排料门12，从而将排料门12从第二位置或中间位置移到第一位置盖住排料口18。此时产品室14准备好接受更多颗粒P开始下一个过程。
正如该示例阐述的那样，侧排料装置11是一个安装既简便又便宜的装置，可用于流化床处理系统10。由于侧排料装置11和排料口18围绕产品室14延伸，为颗粒P提供一个大的排出通道，因此产品室14可以迅速被清空并被重新充满，开始下一个生产循环，这有助于增加流化床处理系统10的整个产量。
这里已经描述了本发明的基本概念，对于本领域的普通技术人员来说，很显然前面的详细描述意图在于仅用示例进行说明，但不限于此。尽管这里不再陈述，但是本领域普通技术人员可以做各种替换、改进和修改。这些替换、改进和修改意味着从这里得到启示，但不超出本发明的精神和范围。因此，本发明仅限于后面的权利要求及其等效上。