專利名稱：高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣、固、液物料混合分散攪拌裝置，具體涉及一種高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)。
背景技術(shù)：
在化工、制藥、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域很多工藝單元均需進(jìn)行氣、固、液三相反應(yīng)作業(yè)，如氫化、氧化、廢氣吸收等，由于氣、固、液三相反應(yīng)過程中，涉及到分散、混合、傳質(zhì)、懸浮等化學(xué)和物理過程，是攪拌技術(shù)領(lǐng)域中最復(fù)雜、難度最大的工藝過程。目前，國內(nèi)外使用的氣、固、 液攪拌機(jī)雖然也有一些自吸出式攪拌器用于氣體循環(huán)分散、反應(yīng)，但其吸氣和分散的能力除葉片的形狀外，主要與速度有關(guān)，即氣體的吸入量與葉片轉(zhuǎn)速成正比，而一般情況攪拌機(jī)的攪拌軸懸臂長度大，采用常規(guī)的剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造價(jià)高、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定、若增設(shè)底支撐結(jié)構(gòu)雖能夠解決軸的穩(wěn)定性，但被攪拌物料中的固相物質(zhì)很快將軸和底支承上的軸套磨損，攪拌機(jī)易振動(dòng)損壞，這些眾多因素的影響，導(dǎo)致氣、固、液三相反應(yīng)攪拌機(jī)難以大型化，氣體循環(huán)能力有限、分散反應(yīng)效率低，特別是在高溫、高壓工況條件下所存在的問題尤為嚴(yán)重。中國專利CN200320109378. 2公開了一種高效自吸式氣液攪拌裝置，該裝置主要由驅(qū)動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、空心攪拌軸、自吸式攪拌器及輔助攪拌器組成，其中的自吸式攪拌器是關(guān)鍵部件，自吸式攪拌器為空心渦輪型或空心風(fēng)車型，自吸式攪拌器的上、下側(cè)靠近攪拌軸的位置均開設(shè)有進(jìn)液孔，液體從進(jìn)液孔進(jìn)入自吸式攪拌器內(nèi)，再由自吸式攪拌器旋轉(zhuǎn)甩出，在攪拌器內(nèi)形成負(fù)壓，氣體通過空心攪拌軸被吸入并分散到液體內(nèi)與其混合。這種裝置存在以下缺陷 1、氣體被吸入攪拌器后，很快分散到靠近進(jìn)液孔處的液體內(nèi)，此處的密度降低負(fù)壓得以釋放，吸氣能力差，氣體循環(huán)能力有限、分散反應(yīng)效率低；2、釜內(nèi)底部設(shè)置有輔助攪拌器及輔助支撐，在使用過程中帶來維修量大、易污染、可靠性差等問題，自吸式攪拌器不能獨(dú)立完成氣、固、液三相攪拌作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，該高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)主要解決了現(xiàn)有的攪拌裝置氣體循環(huán)能力有限、分散反應(yīng)效率低的問題，同時(shí)也改善和提高了高壓、高速、高長徑比反應(yīng)釜攪拌的密封性能和使用壽命， 能根據(jù)工藝對(duì)反應(yīng)的時(shí)間要求控制氣體循環(huán)流量。本發(fā)明的技術(shù)方案是該高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)裝置、空心攪拌軸及攪拌器，驅(qū)動(dòng)裝置與空心攪拌軸相連，攪拌器主要由中心管、上壁、下壁及葉片組成，上壁和下壁之間被葉片分隔成均勻的腔室，所述的上壁及下壁上靠近中心管處設(shè)有與所述的腔室相通的上進(jìn)液口及下進(jìn)液口，攪拌器中的中心管外壁上設(shè)有隔板，所述的隔板將靠近中心管處的腔室隔成上、下兩部分，中心管上設(shè)有與隔板下方的腔室相通的通氣孔，所述的中心管與空心攪拌軸相連，所述的空心攪拌軸的上方設(shè)有進(jìn)氣孔。所述的上壁向下傾斜，所述的下壁向上傾斜，腔室的縱向截面為內(nèi)口大外口小的縮口狀。所述的上壁及下壁的邊緣處周向均勻固定有小葉片。所述的小葉片與中心管的軸向呈45°夾角。所述的下壁的下方固定有氣體收集穩(wěn)定器。所述的葉片在隔板內(nèi)的一段為等進(jìn)螺線，隔板外至上壁和下壁邊緣的一段為射線。所述的驅(qū)動(dòng)裝置為磁耦合驅(qū)動(dòng)裝置，主要由電機(jī)、變速箱、外磁套、內(nèi)磁套及隔套組成，內(nèi)磁套置于外磁套內(nèi)且中間由隔套隔開，外磁套及內(nèi)磁套分別與動(dòng)力軸及輸出軸相連，輸出軸與空心攪拌軸相連。所述的空心攪拌軸為柔性軸，其實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與臨界轉(zhuǎn)數(shù)之比> 1. 3。所述的空心攪拌軸的進(jìn)氣孔處套有氣量調(diào)節(jié)套，氣量調(diào)節(jié)套上設(shè)有與進(jìn)氣孔相對(duì)應(yīng)的通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)氣量調(diào)節(jié)套能夠調(diào)整進(jìn)氣量。本發(fā)明具有如下有益效果由于采取上述方案，在液面上方的氣體通過空心攪拌軸、攪拌器的中心管進(jìn)入到攪拌器的腔室內(nèi)，攪拌器內(nèi)的隔板阻隔了吸入氣體瞬間完全分散在液體內(nèi)的可能，保證了上進(jìn)液口穩(wěn)定的液體密度，擴(kuò)大了負(fù)壓形成的區(qū)域，在攪拌器的腔室內(nèi)等進(jìn)螺線加射線葉片更有利于形成穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū)，提高了氣體循環(huán)能力和吸氣能力，小葉片的軸向分流促使氣泡分散細(xì)化，氣、固、液三相充分接觸反應(yīng)，氣體分散反應(yīng)效率高。同時(shí)磁耦合驅(qū)動(dòng)裝置和柔性軸也改善和提高了高壓、高速、高長徑比反應(yīng)釜攪拌的密封性能和使用壽命。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是圖1中攪拌器3的結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖3是圖2中的A-A剖視圖。附圖4是本發(fā)明中氣量調(diào)節(jié)套8的安裝結(jié)構(gòu)剖視圖。圖中1-驅(qū)動(dòng)裝置，11-電機(jī)，12-變速箱，13-外磁套，14-內(nèi)磁套，15-隔套，16-動(dòng)力軸，17-輸出軸，2-空心攪拌軸，21-進(jìn)氣孔，3-攪拌器，31-中心管，32-上壁，33-下壁， 34-葉片，35-腔室，36-上進(jìn)液口，37-下進(jìn)液口，38-隔板，39-通氣孔，4-小葉片，5-氣體收集穩(wěn)定器，6-等進(jìn)螺線，7-射線，8-氣量調(diào)節(jié)套，81-通孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
由圖1結(jié)合圖2-圖4所示，該高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)包括驅(qū)動(dòng)裝置1、空心攪拌軸2及攪拌器3，驅(qū)動(dòng)裝置1與空心攪拌軸2相連，攪拌器3主要由中心管31、上壁32、 下壁33及葉片34組成，上壁32和下壁33之間被葉片34分隔成均勻的腔室35，所述的上壁32及下壁33上靠近中心管31處設(shè)有與所述的腔室35相通的上進(jìn)液口 36及下進(jìn)液口 37，攪拌器3中的中心管31外壁上設(shè)有隔板38，所述的隔板38將靠近中心管31處的腔室 35隔成上、下兩部分，中心管31上設(shè)有與隔板38下方的腔室35相通的通氣孔39，所述的中心管31與空心攪拌軸2相連，所述的空心攪拌軸2的上方設(shè)有進(jìn)氣孔21。本發(fā)明在使用時(shí)，液相和固相直接加入到反應(yīng)釜內(nèi)，外界氣體從攪拌器3下方進(jìn)入，氣體逸出懸浮滯留在液面上方，液面上方的氣體通過空心攪拌軸2、攪拌器3的中心管31進(jìn)入到攪拌器3的腔室35內(nèi)，攪拌器3內(nèi)的隔板38阻隔了吸入氣體完全分散在液體內(nèi)，保證了上進(jìn)液口 36處穩(wěn)定的液體密度，擴(kuò)大了負(fù)壓形成的區(qū)域，有利于形成穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū)，提高了氣體循環(huán)能力和吸氣能力，使氣、固、液三相充分接觸反應(yīng)。攪拌器3能在分散外部進(jìn)來氣體的同時(shí)，將聚積滯留在反應(yīng)釜上部空間未參加反應(yīng)的氣體不斷進(jìn)行內(nèi)循環(huán)分散、反應(yīng)，并產(chǎn)生強(qiáng)烈軸向分流，加強(qiáng)底部固體懸浮，實(shí)現(xiàn)在無需其他輔助攪拌器的配合下，獨(dú)立完成氣、固、液三相攪拌作業(yè)，三相分散反應(yīng)效率高。由圖2所示，所述的上壁32向下傾斜，所述的下壁33向上傾斜，腔室35的縱向截面為內(nèi)口大外口小的縮口狀。上壁32與隔板38之間以及下壁33與隔板38之間均形成射流器，形成穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū)，同時(shí)能夠獲得較高的負(fù)壓。為了便于加工，也可以將上壁32與下壁33設(shè)計(jì)成平行狀態(tài)，但所獲得的負(fù)壓略低。由圖1結(jié)合圖2、圖3所示，所述的上壁32及下壁33的邊緣處周向均勻固定有小葉片4。小葉片4能夠帶動(dòng)液體形成上下翻滾的渦流，小葉片4的軸向分流促使氣泡分散細(xì)化，利于氣、固、液三相充分接觸和分散。由圖1結(jié)合圖2、圖3所示，所述的小葉片4與中心管31的軸向呈45°夾角。此角度是優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)然也可以采用其它角度。由圖1結(jié)合圖2所示，所述的下壁33的下方固定有氣體收集穩(wěn)定器5。氣體收集穩(wěn)定器5為圓管狀，氣體收集穩(wěn)定器5與下壁33同中心軸線焊接為一體。氣體收集穩(wěn)定器5將反應(yīng)釜下方進(jìn)入的氣體收集，促使氣體通過攪拌器3逸出，在液體內(nèi)得到初步分散細(xì)化。氣體收集穩(wěn)定器5也起到穩(wěn)定作用，攪拌器3在旋轉(zhuǎn)時(shí)，周圍液體對(duì)氣體收集穩(wěn)定器5 產(chǎn)生阻尼，形成與攪拌器3水平力反方向的阻尼力，抵消了攪拌器3部分水平力，攪拌器3 轉(zhuǎn)動(dòng)更為平穩(wěn)。由圖3所示，所述的葉片34在隔板38內(nèi)的一段為等進(jìn)螺線6，隔板38外至上壁 32和下壁33邊緣的一段為射線7。攪拌器3根部形成穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū)，攪拌器3內(nèi)的腔室35 向邊緣端部逐漸產(chǎn)生大的擴(kuò)散區(qū)和渦流，更有利于形成穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū)，提高了氣體循環(huán)能力和吸氣能力，促使氣泡分散細(xì)化，氣、固、液三相充分接觸反應(yīng)。由圖1所示，所述的驅(qū)動(dòng)裝置1為磁耦合驅(qū)動(dòng)裝置，主要由電機(jī)11、變速箱12、外磁套13、內(nèi)磁套14及隔套15組成，內(nèi)磁套14置于外磁套13內(nèi)且中間由隔套15隔開，外磁套13及內(nèi)磁套14分別與動(dòng)力軸16及輸出軸17相連，輸出軸17與空心攪拌軸2相連。 改善和提高了高壓、高速、高長徑比反應(yīng)釜攪拌的密封性能和使用壽命，從本質(zhì)上避免了泄漏，不會(huì)污染環(huán)境，減少投資費(fèi)用。由圖1所示，所述的空心攪拌軸2為柔性軸，其實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與臨界轉(zhuǎn)數(shù)之比> 1. 3。 實(shí)現(xiàn)高速、高長徑比反應(yīng)釜釜內(nèi)無支承結(jié)構(gòu)，以徹底改變釜內(nèi)輔助軸承在使用過程中所帶來的維修量大、易污染、可靠性差等問題。由圖1結(jié)合圖4所示，所述的空心攪拌軸2的進(jìn)氣孔21處套有氣量調(diào)節(jié)套8，氣量調(diào)節(jié)套8上設(shè)有與進(jìn)氣孔21相對(duì)應(yīng)的通孔81，轉(zhuǎn)動(dòng)氣量調(diào)節(jié)套8能夠調(diào)整進(jìn)氣量。根據(jù)工藝對(duì)反應(yīng)的時(shí)間要求，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)套8能夠控制氣體循環(huán)流量，使氣體達(dá)到合適的需求量，氣體、液體、固體充分反應(yīng)，避免了氣體過多產(chǎn)生大量氣泡造成氣、液、固三相不能充分接觸，也避免了氣體過少而需要長時(shí)間作業(yè)才能充分反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)裝置(1)、空心攪拌軸(2)及攪拌器(3)，驅(qū)動(dòng)裝置(1)與空心攪拌軸(2)相連，攪拌器(3)主要由中心管(31)、上壁(32)、下壁 (33)及葉片(34)組成，上壁(32)和下壁(33)之間被葉片(34)分隔成均勻的腔室(35)， 所述的上壁(3 及下壁(3 上靠近中心管(31)處設(shè)有與所述的腔室(3 相通的上進(jìn)液口(36)及下進(jìn)液口(37)，其特征在于攪拌器C3)中的中心管(31)外壁上設(shè)有隔板(38)， 所述的隔板(38)將靠近中心管(31)處的腔室(3 隔成上、下兩部分，中心管(31)上設(shè)有與隔板(38)下方的腔室(3 相通的通氣孔(39)，所述的中心管(31)與空心攪拌軸(2)相連，所述的空心攪拌軸O)的上方設(shè)有進(jìn)氣孔01)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的上壁 (32)向下傾斜，所述的下壁(33)向上傾斜，腔室(35)的縱向截面為內(nèi)口大外口小的縮口狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的上壁(32)及下壁(33)的邊緣處周向均勻固定有小葉片G)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的小葉片(4)與中心管(31)的軸向呈45°夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的下壁(3 的下方固定有氣體收集穩(wěn)定器(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的葉片(34)在隔板(38)內(nèi)的一段為等進(jìn)螺線(6)，隔板(38)外至上壁(32)和下壁(33)邊緣的一段為射線(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置(1)為磁耦合驅(qū)動(dòng)裝置，主要由電機(jī)(11)、變速箱(12)、外磁套(13)、內(nèi)磁 套(14)及隔套(15)組成，內(nèi)磁套(14)置于外磁套(13)內(nèi)且中間由隔套(15)隔開，外磁套(13)及內(nèi)磁套(14)分別與動(dòng)力軸(16)及輸出軸(17)相連，輸出軸(17)與空心攪拌軸(2)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的空心攪拌軸( 為柔性軸，其實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與臨界轉(zhuǎn)數(shù)之比> 1.3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)，其特征在于所述的空心攪拌軸O)的進(jìn)氣孔處套有氣量調(diào)節(jié)套(8)，氣量調(diào)節(jié)套(8)上設(shè)有與進(jìn)氣孔相對(duì)應(yīng)的通孔(81)，轉(zhuǎn)動(dòng)氣量調(diào)節(jié)套(8)能夠調(diào)整進(jìn)氣量。
全文摘要
一種高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)。主要解決了現(xiàn)有的攪拌裝置氣體循環(huán)能力有限、分散反應(yīng)效率低的問題。其特征在于攪拌器(3)中的中心管(31)外壁上設(shè)有隔板(38)，所述的隔板(38)將靠近中心管(31)處的腔室(35)隔成上、下兩部分，中心管(31)上設(shè)有與隔板(38)下方的腔室(35)相通的通氣孔(39)，所述的中心管(31)與空心攪拌軸(2)相連，所述的空心攪拌軸(2)的上方設(shè)有進(jìn)氣孔(21)。該高效柔性結(jié)構(gòu)氣、固、液攪拌機(jī)氣體循環(huán)能力強(qiáng)、分散反應(yīng)效率高，同時(shí)也改善和提高了高壓、高速、高長徑比反應(yīng)釜攪拌的密封性能和使用壽命，能根據(jù)工藝對(duì)反應(yīng)的時(shí)間要求控制氣體循環(huán)流量。
文檔編號(hào)B01F15/00GK102233245SQ20111019718
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者王一帆, 胡小春 申請(qǐng)人:浙江長江攪拌設(shè)備有限公司