[发明专利]具有感应加热的混合装置

说明书

本发明涉及一种混合装置，其包括用于容纳待混合材料的容器、安装在容器内部的混合工具以及用来加热待混合材料的加热装置。

混合是机械工业加工工艺的一种基本操作，是指将至少两种具有不同特性的初始材料结合在一起以形成混合物。

使用混合装置时，目的是使新物质的均一性达到尽可能最高的水平。例如，为了达到期望的均一性而使用旋转的混合容器。

在这类装置中，至少一个混合工具大致偏心地安装在容器的内部。容器旋转时，将容纳于其中的待混合材料向混合工具传送并由该混合工具彻底混合。在这种混合器的作用下，任何种类和浓度的材料都能被高质量地快速加工。

经验表明，具有旋转容器的混合器可以使混合物的组分没有明显分离地进行混合，这是因为在混合容器的旋转过程中材料得到了充分的旋转和翻转。

由于很多混合加工都与化学反应有关，而化学反应需要有一个给定活化能作为先决条件，因此在很多应用场合将待混合材料在混合过程中加热已经很普遍了。在混合操作中，如果还附加地需要去除热液体，则加热也是必要的。

因此，为了允许加热混合器中的待混合材料，一些混合装置具有加热套，加热套围绕容器壁并与之接触。从而热能可以通过加热套提供给混合容器。根据各传热介质不同，加热套可以是用于热水或热油加热的双层套形式，或者，当涉及蒸汽加热所需的较高设计压力时，加热套的形式为在其上具有突起或焊接半管。已知的解决方案在最大壁温方面受到限制，这取决于传热介质的最大容许温度，或者，在蒸汽加热的情况下，这取决于双套所需的抗压强度。

另外，使用那些方法不可能实现上升到很高壁温的快速加热曲线上升到，因为加热速度受到从液相或蒸汽相到容器壁的热传导系数的限制，以及受到压力损耗和加热套中传热介质的流速的限制。

因此，考虑到背景技术中所述的现有技术，本发明的目的在于提供一种在说明书的开头部分所述的混合装置，该混合装置允许最可能快地加热待混合材料，尤其是甚至能达到200℃以上的温度。

根据本发明，其目的是这样达到的，该容器至少部分包括一种导电材料、尤其是金属材料，并且加热装置具有至少一个线圈，该线圈能被一个交流电场激发，且该线圈被布置成，在电流变化时所引起的磁场变化在容器的导电材料中产生涡流。所述涡流使得容器的温度升高。容器的感应加热允许容器被定向地直接加热，因此待混合的材料无需传热介质就已被预热。此外，能够达到的温度升高只受线圈能量的限制，而不再受传热介质的化学物理性质的限制。

在优选的实施例中，设置在容器的内部的容器壁的附近和/或容器底部的至少是一个剥离装置(stripping means)，剥离装置可相对于容器壁移动。在最简单的情况中，剥离装置是静态的，从而所需的相对移动仅仅由容器的旋转所产生。

剥离装置在待混合的材料流中提供连续的直立部件并且阻止材料粘附或者烧结在容器壁和/或底部。此外，混合容器的底部还具有同心的排水出口，从而在混合时间最后的排水操作被加速。

在另一个特别优选的实施例中，剥离装置具有温度传感器来探测待混合材料的温度。剥离装置被证实为特别适合于容纳温度传感器以检测待混合材料的温度，因为剥离装置是与材料直接接触的。或者，测定待混合材料的温度的步骤也可以通过独立于剥离装置而引入混合室中且与产品接触或不接触的温度传感器来实施。

在另一个优选的实施例中，提供至少两个独立的可调节加热装置，其中，优选为两个加热装置都分别具有至少一个线圈，该线圈能够被交流电场激发，并且被布置为，通过由电流变化引发的磁场变化，在容器的导电材料中产生涡流。

为了保证待混合材料的加热尽可能均匀，或者使得热能与进入待混合材料的热流一致，如果设置有多个独立的可调节加热装置，在很多应用情况下都是有利的，例如一个或多个加热装置可以被设计用来加热容器底部，并且一个或多个加热装置可以被设计为加热容器壁。此外，加热装置也可以为加热混合工具和/或剥离装置而设置。