一種底部具有異形擋板的攪拌裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種底部具有異形擋板的攪拌裝置，攪拌裝置的頂部具有電機和減速機、上部具有上封頭、中間設置圓柱形的筒體，底封頭固定連接于筒體的底部；筒體內部具有攪拌軸和渦輪式攪拌器，渦輪式攪拌器位于筒體的中軸線上；底封頭的軸截面形狀為橢圓形、碟形、錐形、半球形或球冠形，固定于底封頭上的若干個擋板的軸截面底部形狀與底封頭的軸截面形狀相對應，若干個擋板在底封頭上的徑向分布為直板放射形、對數螺線形或螺旋線形，并以若干擋板的中軸線與底封頭的交點為中心成均勻放射狀分布。本發明專利技術具有良好的混合效果，克服了平底容器底部會出現混合死區的缺陷，便于物料的排放，動力消耗小，作業故障少，作業質量高，加工安裝方便。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種攪拌裝置，為一種低、中粘度液體攪拌混合以及固體顆粒懸浮的攪拌裝置，用于低、中粘度液體混合和高濃度固體顆粒懸浮的混合設備，應用于石油、化工、 生化和醫藥等多個行業。
技術介紹
高濃度固體顆粒懸浮和低、中粘度液體的混合與反應常見于石油化工、生物、醫藥化工中，高濃度固體顆粒在液相中的均勻懸浮以及低、中粘度的液體混合問題是保證生產質量的前提。在固液相懸浮液中，攪拌的目的主要有兩點首先，使固體顆粒分散在液相中進而達到均勻懸浮；其次，促進固體顆粒的傳質速率及顆粒間相互作用。影響攪拌操作及混合效果的主要因素包括流動狀態、物性、操作條件(包括葉輪型式、轉速、溶質加入量、加入速度、分散狀況和加入位置)以及幾何因素(如連續式/間歇式，攪拌釜、葉輪以及攪拌釜內構件的幾何形狀)，在以上的主要影響因素中，葉輪型式對流體的流動狀態有很大的影響，例如在攪拌罐內安裝徑向流型葉輪和軸向流型葉輪時，攪拌罐內流體的流動狀態有明顯不同。同樣，在安裝同一種型式的葉輪時，在攪拌罐內使用不同形狀的擋板以及對擋板進行不同的空間配置時，反應釜內流體的流動狀態也有顯著區別。對于不溶的固液兩相，固體顆粒的下沉導致的分布不均，嚴重影響了固液兩相的反應速率和效率，甚至導致固相在罐底的沉積，給正常的生產帶來不便。解決這一問題的關鍵就是在攪拌釜內產生較強的軸向流動，在攪拌罐內形成上下循環流，達到固液兩相充分接觸和反應的目的。 對于固液兩相反應中所涉及到的固體懸浮問題，主要是要解決固體顆粒的下沉問題。在攪拌罐內無擋板時，由于流體整體在攪拌罐內旋轉產生的離心作用，在攪拌軸附近形成漩渦，出現"打漩"現象。漩渦中心的流體幾乎與槳軸以同樣的角速度回轉，產生了"圓柱狀回轉區"，在"圓柱狀回轉區"內幾乎不產生軸向混合作用，固液懸浮液在離心力作用下會產生分離或分層，其中的重相固體顆粒將被甩到罐壁，然后沿罐壁沉落到罐底。在攪拌罐內沿直罐壁安裝垂直條形擋板，削弱了切向流，增強了徑向流和軸向流，能有效地消除"打漩現象"及"圓柱狀回轉區"，此時，攪拌罐內流體的混合效果得到很大改善。在攪拌罐直罐壁內安裝垂直擋板，但此法由于流體與垂直擋板的猛烈沖擊使很多能量轉變為熱量而耗散，要消耗較多的能量。 為解決上述問題，公開號為CN 2290395Y、名稱為"中心龍巻流型攪拌裝置"的專 利，其攪拌器設置于平底攪拌釜的中上部，釜底固定均勻設置有放射狀的導流板，導流板為 平板狀或曲線板狀，攪拌器為渦輪式徑向流攪拌器。在流場中心有強力螺旋上升的軸向液 流，狀似龍巻風，靠近攪拌釜內壁的四周的液體緩慢旋轉下行，靠近釜底附近的液體呈向心 徑向流動趨勢。該攪拌裝置中，攪拌器放置于攪拌罐的中上部，擋板放置在罐底，但該攪拌 裝置的缺陷是僅僅基于平底罐，不能適應不同形狀的罐底結構，而在目前的工程應用中，攪 拌罐的底部結構絕大多數為橢圓形、碟形、錐形或半球形。在平底罐中，從攪拌器中排出的 液體在形成占據平底罐絕大部分容積的主循環流的同時，還在主循環流不能到達的罐底中央和罐底與罐壁的交接處產生誘導循環流。誘導循環流的流速很低，在罐底中央和罐底與 罐壁的交接處容易產生固體顆粒的沉積，進而出現死角，不利于固體顆粒的懸浮。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種適用于平底罐之外的其它罐底結構的攪拌裝置，在該 攪拌裝置的底部具有異形擋板，在反應釜或儲罐內的攪拌過程中，在固液懸浮和低粘度的 液-液混合情況下，罐內中心部位無明顯向上的軸向流動，使高濃度的固體顆粒實現均勻 懸浮以及低濃度的液_液充分混合。 本專利技術采用的技術方案是攪拌裝置的頂部具有電機和減速機、上部具有上封頭、 中間設置圓柱形的筒體，底封頭固定連接于筒體的底部，出口接管設置于底封頭上；筒體內 部具有攪拌軸和渦輪式攪拌器，攪拌軸的上端連接減速機的傳動軸，攪拌軸的下端位于筒 體的中上部并固定連接渦輪式攪拌器，渦輪式攪拌器位于筒體的中軸線上；底封頭的軸截 面形狀為橢圓形、碟形、錐形、半球形或球冠形，固定于底封頭上的若干個擋板的軸截面底 部形狀與底封頭的軸截面形狀相對應，若干個擋板在底封頭上的徑向分布為直板放射形、 對數螺線形或螺旋線形，并以若干擋板的中軸線與底封頭的交點為中心成均勻放射狀分 布。 渦輪式攪拌器的中心高度位置和底封頭內底面中心處的垂直距離H為0.6-0.8倍 的筒體內的液面高度；渦輪式攪拌器的外徑d為筒體內徑D的1/3-3/4。 底封頭上相對的兩擋板的內側面間距和筒體的內徑D為: D = 1 : 4-20 ; 相對的兩擋板的外側面間距d2為筒體的內徑D的0. 4-0. 9倍；出口接管的內側面間距為d。 為do = d「10mm。 擋板軸截面垂直高度為h : H = 1 : 10-30 ;擋板寬度b為3-10mm，擋板數量為 2-10個。 本專利技術的有益效果是 1)攪拌罐的罐底的底封頭可采用橢圓形、碟形、錐形、半球形或球冠形，相對于現 有技術的平底罐，底封頭的曲面狀結構能很好地消除罐壁與罐底交接處的死角，可使罐壁 與罐底交接處的流體更容易向罐底中央流動，同時會底部產生的渦流的作用下很容易到達 攪拌罐的底部中央，然后再沿著軸向螺旋上升，具有良好的混合效果，克服了平底容器底部 會出現的混合死區的缺陷。 2)適用于大、中、小型反應釜或儲罐，在中、高轉速下作業，在滿足攪拌目的的情況 下，動力消耗小，作業故障少，作業質量高；其加工、安裝方便。 3)攪拌罐結構簡單，攪拌軸短，設備成本低且操作穩定。在相同攪拌效果情況下， 底部具有異形擋板的攪拌罐與垂直擋板的攪拌罐相比，臨界轉速低、縮短混合時間或反應 時間，提高了反應釜及儲罐的工作能力，宜于推廣使用。 4)罐內中心部位產生螺旋向上的軸向流動，實現了低濃度的液-液充分、均勻混 合，延長了固相物料的懸浮時間，提高了攪拌效率。對底部流體的排放起到了促進作用，出 口接管上方的固相濃度降低，便于物料的排放，可防止反應釜或儲罐內底部固體顆粒沉淀 物濃度過高而對物料排除產生阻礙，克服了由于出口接管上方固相濃度較高而導致的出口 接管堵塞問題。 5)本專利技術罐內液體可為低、中粘度流體，固相可以為高密度、高濃度的固體顆粒， 可用于低、中粘度液體混合過程，特別適用于高密度、高濃度固體顆粒的懸浮。附圖說明 下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明。圖1是本專利技術結構示意圖，其中，底封頭9的軸截面為橢圓形； 圖2是實施例1的俯視圖，擋板10為直板放射形分布； 圖3是實施例1的俯視圖，擋板10為對數螺線形或螺旋線形分布； 圖4是實施例2的軸截面圖，為圖1中底封頭9的軸截面為橢圓形與相對應的擋板10的軸截面圖； 圖5是實施例3的軸截面圖； 圖6是實施例4的軸截面圖； 圖7是實施例5的軸截面圖，底封頭9軸截面為半球形； 圖8是實施例5的軸截面圖，底封頭9軸截面為球冠形； 圖中1.電機；2.減速機；3.機架；4.聯軸器；5.上封頭；6.攪拌軸；7.渦輪式攪 拌器；8.筒體；9.底封頭；IO.擋板；ll.出口接管。 具體實現方式 如圖1所示，反應釜或儲罐的頂部上設有電機1和減速機2，電機1的輸出軸連接 減速機2的傳動軸，減速機2的傳動軸從反應釜或儲罐的外部伸入其中。反應釜或儲罐的 上部為上封頭5，上封頭5根據承載情況可為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種底部具有異形擋板的攪拌裝置，其頂部具有電機（１）和減速機（２）、上部具有上封頭（５）、中間設置圓柱形的筒體（８），底封頭（９）固定連接于筒體（８）的底部，出口接管（１１）設置于底封頭（９）上；筒體（８）內部具有攪拌軸（６）和渦輪式攪拌器（７），攪拌軸（６）的上端連接減速機（２）的傳動軸，其特征是：攪拌軸（６）的下端位于筒體（８）的中上部并固定連接渦輪式攪拌器（７），渦輪式攪拌器（７）位于筒體（８）的中軸線上；底封頭（９）的軸截面形狀為橢圓形、碟形、錐形、半球形或球冠形，固定于底封頭（９）上的若干個擋板（１０）的軸截面底部形狀與底封頭（９）的軸截面形狀相對應，若干個擋板（１０）在底封頭（９）上的徑向分布為直板放射形、對數螺線形或螺旋線形，并以若干擋板（１０）的中軸線與底封頭（９）的交點為中心成均勻放射狀分布。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉雪東，劉志炎，
申請(專利權)人：江蘇工業學院，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]