一种高纯度尿素原料螺旋上料装置及方法

技术领域

本发明涉及尿素上料装置技术领域，具体涉及一种高纯度尿素原料螺旋上料装置及方法。

背景技术

高纯度尿素是一种化学物质，也被称为碳酰二胺。高纯度尿素是一种无色结晶固体，高纯度尿素中尿素的纯度通常能够达到99.9%以上，高纯度尿素能溶于水和醇类溶剂。高纯度尿素通常用于工业生产、农业肥料和医药等领域。高纯度尿素是车用尿素的配置原料之一，车用尿素是一种用于汽车尿素SCR系统的化学品，它主要由高纯度尿素和去离子水混合进行制备。

如申请号为CN202222171491.9的一项名为一种车用尿素溶液生产用投料装置的中国专利使用上料斗接收高纯度尿素，再利用上料绞龙将车用尿素输送至壳体内部的分装盒内，挡板带动分装盒将高纯度尿素倒入反应釜中，从而实现对高纯度尿素的运输上料。

针对上述中的相关技术，发明人发现高纯度尿素在常温下能够挥发，高纯度尿素受热会增加其挥发的速率。上料绞龙在运输高纯度尿素时，上料绞龙运转过程中会与高纯度尿素产生相对位移，高纯度尿素滑动会摩擦生热，由此会增加尿素的挥发速率，从而会减小输送至下一工位尿素的量，进而会降低高纯度尿素作为原料进行配比的精准度。挥发至空气中的尿素与空气中的水分发生反应生成碳酸氢铵与氨气，氨气具有刺鼻性气味并会对人体呼吸道和眼睛产生刺激作用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高纯度尿素原料螺旋上料装置及方法，能够吸收高纯度尿素在上料过程中产生的热量，减少高纯度尿素的挥发量，减少氨气的生成量，提升高纯度尿素作为原料进行配比的精准度。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供一种高纯度尿素原料螺旋上料装置，包括支撑架，竖立在水平面上；收料斗，其与所述支撑架固定连接，用于接收高纯度尿素；输料筒，与所述收料斗内部固定连通；出料壳体，其设置在所述输料筒远离所述支撑架一端且与所述输料筒内部连通，所述出料壳体高度高于所述支撑架，所述出料壳体底壁开设有出料口；上料绞龙，设置在所述输料筒内，能够将所述收料斗内的高纯度尿素输送至出料壳体内，所述上料绞龙内部开设有输料腔；抽水泵，用于向所述输料腔内输送去离子水；驱动机构，用于驱动所述上料绞龙与所述抽水泵运行；输水筒，固定套设在所述输料筒外侧，所述输水筒与所述输料筒之间为能够接收所述输料腔内部去离子水的冷却腔，所述输水筒侧壁下端开设有出水口。

通过采用上述技术方案，向收料斗内倒入高纯度尿素，高纯度尿素由自身重力作用掉落至输料筒内底部，驱动机构启动从而驱动上料绞龙转动将位于输料筒底部的高纯度尿素运送至出料壳体内部，出料壳体内部的高纯度尿素由自身重力经出料口被输出，被输出的高纯度尿素被输送至下一工位与去离子水进行混合。

驱动机构启动的同时带动抽水泵运行，抽水泵向输料腔内部抽取去离子水，去离子水向上流动进入冷却腔，冷却腔内的去离子水向下流动经出水口被输出，输出的去离子水被输送至下一工位与高纯度尿素进行混合。

冷却腔内的去离子水在流动过程中能够吸收输料筒内部的热量，降低输料筒内部的温度，从而减少高纯度尿素受热挥发的量，减少了氨气的生成量，提高了高纯度尿素运输至下一工位进行物料配比的精准度。

可选的，所述驱动机构包括第一转动源，所述第一转动源固定安装在所述支撑架上，所述第一转动源的驱动轴固定套设有第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动轮与所述抽水泵的驱动轴共同套设有第一传送带，所述第二传动轮与所述上料绞龙外侧壁共同套设有第二传送带。

可选的，所述输料筒外侧壁固定连接有第二转动源，所述第二转动源的驱动轴固定套设有输料泵，所述输料泵转动设置在所述输料筒内部，所述输料泵包括多个沿所述第二转动源驱动轴周向设置的抵料板。

可选的，所述输料筒远离所述收料斗一端固定连接有输水管，所述输水管内部与所述输料腔内部连通，所述输水管远离所述上料绞龙一端连通有输水壳体，所述输水壳体与所述输料筒外侧壁固定连接，所述输水壳体侧壁下端连通有出水管，所述出水管远离所述输水壳体一端与所述输料腔内部连通。

可选的，所述输水壳体内部与所述输料筒内部连通，所述输水壳体内部固定设置有能够接收并储存所述输水管内部去离子水的蓄水箱，所述蓄水箱内底壁竖直固定连接有蓄水管，所述蓄水管穿过所述蓄水箱与所述出水管内部连通，所述蓄水箱底壁固定连接有输气管，所述输气管能够穿过所述蓄水箱底壁，所述输水管远离所述蓄水箱底壁一端向下折弯，且向下折弯的所述输水管末端高度低于所述蓄水管的高度。

可选的，所述出料壳体靠近所述出料口处设置有能细化高纯度尿素的碎料装置。

可选的，所述碎料装置包括第三转动源，所述第三转动源固定安装在所述出料壳体外侧壁上，所述第三转动源的驱动轴固定套设有传动齿轮和第一碎料辊，所述传动齿轮啮合有从动齿轮，所述从动齿轮与所述出料壳体外侧壁转动连接，所述从动齿轮固定连接有第二碎料辊，所述第二碎料辊与所述出料壳体内侧壁转动连接，所述第一碎料辊与所述第二碎料辊转动配合用于将运输至所述出料口的高纯度尿素压碎。

可选的，所述输料筒与所述输水管外侧壁之间固定连接有支撑杆。

第二方面，本发明提供一种高纯度尿素原料螺旋上料方法，包括第一方面中所述的一种高纯度尿素原料螺旋上料装置，上料方法为：

S1，输入物料，向所述收料斗内倒入高纯度尿素，所述第二转动源启动使所述输料泵转动将高纯度尿素输送至输料筒内部；

S2，输送物料，所述驱动机构启动带动所述上料绞龙转动向所述出料壳体内部输送高纯度尿素；

S3，输送去离子水，所述驱动机构启动带动所述抽水泵向所述输料腔内抽取去离子水，所述输料腔内的去离子水经所述输水管进入所述蓄水箱，所述蓄水箱内的去离子水吸收经所述输气管输送的挥发出的高纯度尿素，去离子水经所述出水管进入所述冷却腔，所述冷却腔内的去离子水吸收所述输料筒内部的热量；

S4，细化物料，所述出料壳体内的高纯度尿素掉落至所述第一碎料辊与所述第二碎料辊，所述第一碎料辊与所述第二碎料辊转动压碎高纯度尿素，被压碎的高纯度尿素经所述出料口被输送至下一工位。

综上所述，与现有技术相比，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、冷却腔内的去离子水在流动过程中能够吸收输料筒内部的热量，降低输料筒内部的温度，从而减少高纯度尿素受热挥发的量，减少了氨气的生成量，进而减少了高纯度尿素在上料过程中对环境造成的污染，此外还提高了高纯度尿素运输至下一工位进行物料配比的精准度。

2、蓄水箱内的去离子水利用尿素能够溶于水，以及去离子水需要与高纯度尿素混合制备车用尿素这一过程，使高纯度尿素与去离子水在运输过程中，让去离子水吸收挥发的高纯度尿素，提高了高纯度尿素与去离子水混合配比的精准度，从而提高了高纯度尿素与去离子水混合成品的质量。

3、将颗粒状高纯度尿素压碎，增加高纯度尿素与去离子水的接触面积，从而增加了高纯度尿素溶于去离子水的速率，进而增加了高纯度尿素与去离子水混合成品制备的速率，节省了生产时间，提高了产品的生产效率。

附图说明

图1为本申请实施例一种高纯度尿素原料螺旋上料装置的轴测视图；

图2为本申请实施例一种高纯度尿素原料螺旋上料装置的剖视图；

图3为本申请实施例图1中区域A的局部放大图；

图4为本申请实施例图1中区域B的局部放大图；

图5为本申请实施例图2中区域C的局部放大图。

附图标记说明：1、支撑架；2、收料斗；3、输料筒；31、抽水泵；32、第二转动源；33、输料泵；331、抵料板；34、输水管；4、出料壳体；41、出料口；5、上料绞龙；51、输料腔；6、驱动机构；61、第一转动源；62、第一传动轮；63、第二传动轮；64、第一传送带；65、第二传送带；7、输水筒；71、冷却腔；72、出水口；8、输水壳体；81、出水管；811、支撑杆；82、蓄水箱；821、蓄水管；822、输气管；9、碎料装置；91、第三转动源；92、传动齿轮；93、第一碎料辊；94、从动齿轮；95、第二碎料辊。

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的附图1-5，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一方面，本实施例提供了一种高纯度尿素原料螺旋上料装置，参照图1和图2，一种高纯度尿素原料螺旋上料装置包括支撑架1，支撑架1竖立在水平面上，支撑架1固定连接有能够接收高纯度尿素的收料斗2，收料斗2固定连接有输料筒3，收料斗2与输料筒3内部连通。

参照图2与图3，输料筒3远离支撑架1一端固定连接有出料壳体4，出料壳体4设置高度高于支撑架1，由此使输料筒3倾斜设置，出料壳体4与输料筒3内部连通，出料壳体4底壁开设有出料口41。输料筒3内转动设置有上料绞龙5，上料绞龙5能够将收料斗2内的高纯度尿素输送至出料壳体4内，上料绞龙5内部开设有输料腔51。输料筒3外侧壁固定安装有抽水泵31，抽水泵31能够抽取去离子水，并能将去离子水输送至输料腔51内。

参照图4与图5，支撑架1内部设置有驱动机构6，驱动机构6能够驱动上料绞龙5与抽水泵31运行。输料筒3外侧固定套设有输水筒7，输水筒7与支撑架1固定连接，输水筒7与输料筒3之间的空间为能够接收输料腔51内部去离子水的冷却腔71，冷却腔71内去离子水能够吸收输料筒3内部热量，输水筒7侧壁下端开设有出水口72。

向收料斗2内倒入高纯度尿素，高纯度尿素由自身重力作用掉落至输料筒3内底部，驱动机构6启动从而驱动上料绞龙5转动将位于输料筒3底部的高纯度尿素运送至出料壳体4内部，出料壳体4内部的高纯度尿素由自身重力经出料口41被输出，被输出的高纯度尿素被输送至下一工位与去离子水进行混合。

驱动机构6启动的同时带动抽水泵31运行，抽水泵31向输料腔51内部抽取去离子水，输料腔51内的去离子水向上流动进入冷却腔71，冷却腔71内的去离子水向下流动经出水口72被输出，输出的去离子水被输送至下一工位与高纯度尿素进行混合。

冷却腔71内的去离子水在流动过程中能够吸收输料筒3内部的热量，降低输料筒3内部的温度，从而减少高纯度尿素受热挥发的量，减少了氨气的生成量，提高了高纯度尿素运输至下一工位进行物料配比的精准度。去离子水被输送至下一工位过程中能够使用冷却设备对去离子水进行降温。

参照图4，驱动机构6包括第一转动源61，第一转动源61固定安装在支撑架1上，第一转动源61的驱动轴固定套设有第一传动轮62和第二传动轮63，第一传动轮62与抽水泵31的驱动轴共同套设有第一传送带64，第二传动轮63与上料绞龙5外侧壁共同套设有第二传送带65。

第一转动源61启动带动第一传动轮62与第二传动轮63转动，第一传动轮62通过第一传送带64带动抽水泵31运行，第二传动轮63通过第二传送带65带动上料绞龙5转动运输高纯度尿素。

参照图2与图4，输料筒3外侧壁固定连接有第二转动源32，第二转动源32的驱动轴固定套设有输料泵33，输料泵33转动设置在输料筒3内部，输料泵33包括多个沿第二转动源32驱动轴周向设置的抵料板331。

控制第二转动源32的运转速度能够控制向输料筒3内运送高纯度尿素的速度，此外抵料板331转动输送高纯度尿素，能够降低尿素在收料斗2底端堵塞的概率。

参照图3与图5，输料筒3远离收料斗2一端固定连接有输水管34，输水管34内部与输料腔51内部连通，输料筒3与输水管34外侧壁之间固定连接有支撑杆811，支撑杆811能够支撑输水管34从而增加输水管34结构的可靠性与稳定性。输水管34远离上料绞龙5一端连通有输水壳体8，输水壳体8与输料筒3外侧壁固定连接，输水壳体8侧壁下端连通有出水管81，出水管81远离输水壳体8一端与输水筒7固定连接，且出水管81与冷却腔71内部连通。

参照图5，输水壳体8内部与输料筒3内部连通，输水壳体8内部固定设置有能够接收并储存输水管34内部去离子水的蓄水箱82，蓄水箱82内底壁竖直固定连接有蓄水管821，蓄水管821穿过蓄水箱82与出水管81内部连通，蓄水管821与出水管81固定连接。蓄水箱82底壁固定连接有输气管822，输气管822能够穿过蓄水箱82底壁，输水管34远离蓄水箱82底壁一端向下折弯，且向下折弯的输水管34末端高度低于蓄水管821的高度。

输料腔51内的去离子水经输水管34输送至输水壳体8内部的蓄水箱82，蓄水箱82内部的去离子水经出水管81进入冷却腔71，从而使冷却腔71上端的去离子水向下流通对输料筒3内部进行冷却。输料筒3内部的高纯度尿素挥发上升经输气管822进入蓄水箱82。由于输水管34远离蓄水箱82底壁一端向下折弯，且向下折弯的输水管34末端高度低于蓄水管821高度，因此经输气管822输出的挥发的高纯尿素会进入蓄水箱82内的去离子水中。挥发的高纯尿素能够溶于去离子水，去离子水吸收挥发的高纯尿素被输送至下一工位与高纯尿素进行混合。

蓄水箱82内的去离子水利用尿素能够溶于水，以及去离子水需要与高纯度尿素混合制备车用尿素这一过程，使高纯度尿素与去离子水在运输过程中，让去离子水吸收挥发的高纯度尿素，提高了高纯度尿素与去离子水混合配比的精准度，从而提高了高纯度尿素与去离子水混合成品的质量。

参照图2与图3，出料壳体4靠近出料口41处设置有能细化高纯度尿素的碎料装置9。碎料装置9包括第三转动源91，第三转动源91固定安装在出料壳体4外侧壁上，第三转动源91的驱动轴固定套设有传动齿轮92和第一碎料辊93，传动齿轮92啮合有从动齿轮94，从动齿轮94与出料壳体4外侧壁转动连接，从动齿轮94固定连接有第二碎料辊95，第二碎料辊95与出料壳体4内侧壁转动连接，第一碎料辊93与第二碎料辊95转动配合用于将运输至出料口41的高纯度尿素压碎。

第三转动源91启动带动传动齿轮92与第一碎料辊93转动，传动齿轮92带动从动齿轮94转动，从动齿轮94带动第二碎料辊95转动，且第一碎料辊93与第二碎料辊95转动方向相反。高纯度尿素在经出料口41被输出之前掉落至第一碎料辊93与第二碎料辊95，第一碎料辊93与第二碎料辊95将高纯度尿素压碎，然后被压碎的高纯度尿素经出料口41输出。

将颗粒状高纯度尿素压碎，增加高纯度尿素与去离子水的接触面积，从而增加了高纯度尿素溶于去离子水的速率，进而增加了车用尿素制备的速率，节省了生产时间，提高了产品的生产效率。

本申请实施例一种高纯度尿素原料螺旋上料装置的实施原理为：向收料斗2内倒入高纯度尿素，第二转动源32启动使输料泵33转动将高纯度尿素输送至输料筒3内部，第一转动源61启动带动上料绞龙5转动向出料壳体4内部输送高纯度尿素。第一转动源61启动同时驱动抽水泵31，抽水泵31向输料腔51内抽取去离子水，输料腔51内的去离子水经输水管34进入蓄水箱82，蓄水箱82内的去离子水吸收经输气管822输送的挥发出的高纯度尿素，去离子水经出水管81进入冷却腔71，冷却腔71内的去离子水吸收输料筒3内部的热量。出料壳体4内的高纯度尿素掉落至第一碎料辊93与第二碎料辊95，第一碎料辊93与第二碎料辊95转动压碎高纯度尿素，被压碎的高纯度尿素经出料口41被输送至下一工位。

第二方面，本发明实施例提供一种高纯度尿素原料螺旋上料方法，包括第一方面中的一种高纯度尿素原料螺旋上料装置，上料方法为：

S1，输入物料，向收料斗2内倒入高纯度尿素，第二转动源32启动使输料泵33转动将高纯度尿素输送至输料筒3内部；

S2，输送物料，驱动机构6启动带动上料绞龙5转动向出料壳体4内部输送高纯度尿素；

S3，输送去离子水，驱动机构6启动带动抽水泵31向输料腔51内抽取去离子水，输料腔51内的去离子水经输水管34进入蓄水箱82，蓄水箱82内的去离子水吸收经输气管822输送的挥发出的高纯度尿素，去离子水经出水管81进入冷却腔71，冷却腔71内的去离子水吸收输料筒3内部的热量；

S4，细化物料，出料壳体4内的高纯度尿素掉落至第一碎料辊93与第二碎料辊95，第一碎料辊93与第二碎料辊95转动压碎高纯度尿素，被压碎的高纯度尿素经出料口41被输送至下一工位。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。