一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器，包括超聲裝置，由超聲音頻發生器、集流環、電刷、夾持軸承，超聲換能器組成，所述的超聲音頻發生器通過電刷與集流環連接，所述的集流環連接夾持軸承夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器設置在槳葉軸末端；攪拌裝置，由調速電機、傳動裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調速電機通過傳動裝置連接槳葉軸，槳葉設置在槳葉軸下端。與現有技術相比，本實用新型專利技術裝置可以使液體中超聲波空化作用和攪拌對流作用充分耦合，使得液體內部產生較復雜的湍流-振動模式的流場，加速溶質分子在溶液中擴散的速率，因而能夠顯著加速固體在液體中的溶解。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器
本技術涉及固體溶解、溶液混合相關裝置，特別是利用攪拌、超聲等方法加速固體在液體中溶解裝置的改進，主要是將攪拌和超聲這兩個加速溶解的方法耦合起來，設計了 一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器。
技術介紹
固體物料在液體或溶液中的溶解是化工生產中極其常見的工藝流程，而攪拌和超聲是兩種較為有效的加速這一進程的方式。其中攪拌可以使高濃度區域和低濃度區域的接觸面積增大，使溶質周圍的溶液分子的濃度降低，從而使溶質分子擴散進入溶劑的速度加快。超聲加速溶解主要是基于超聲在液體中的“空穴現象”:超聲波振動清水會使水里產生微細的真空氣泡，當真空氣泡爆破時，儲存在氣泡里面的能量將被釋放，產生微觀局部溫度約攝氏5000度以及局部超過10，OOOpsi (磅每平方英寸)的壓力，從而加速溶質分子的在溶劑間的擴散。相比較而言，攪拌主要是在宏觀層面上加速溶質溶解；而超聲則主要是在微觀層面上加速這一過程，如何結合攪拌和超聲二者的優勢一直是工程技術人員追求的目標之一。目前現有的將攪拌和超聲結合的裝置大都是攪拌槳和超聲儀的簡單組合，如將攪拌槳直接裝在超聲水浴裝置中，裝置體積大、實際耦合作用不強。我們開發的這種大槳葉振動旋轉復合式攪拌器能夠將超聲和攪拌的功能實現真正意義上的協同，應該具有較廣泛的應用前景。
技術實現思路
本技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器。本技術的目的可以通過以下技術方案來實現:一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器，其特征在于，包括超聲裝置，由超聲音頻發生器、集流環、電刷、夾持軸承，超聲換能器組成，所述的超聲音頻發生器通過電刷與集流環連接，所述的集流環連接夾持軸承夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器設置在槳葉軸末端；攪拌裝置，由調速電機、傳動裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調速電機通過傳動裝置連接槳葉軸，槳葉設置在槳葉軸下端。所述的夾持軸承的內圈采用柔性材料的套環(如柔性的高分子材料)，既可以滿足夾持槳葉軸的作用，又可以顯著減少超聲振動的傳導對外周設備的影響。所述的傳動裝置包括傳動帶和傳動輪，所述的傳動帶分別與設置在槳葉軸和調速電機軸上的傳動輪相連接，這種帶式傳動方式可以實現對超聲產生部件的柔性隔離，從而也可以顯著減少超聲振動的外傳，提高超聲裝置的效率。超聲音頻發生器產生的高頻電流通過集流環-電刷結構輸入到超聲換能器。與槳葉一體化的超聲換能器，所述的作為一體化的攪拌-振動裝置一部分的超聲換能器安裝在槳葉軸的末端，能夠隨槳葉同步旋轉，可以改善普通的超聲波發射器發射方向單一的弱點；采用大槳葉低速轉動的設計，可以使得整個攪拌過程平穩，并使液體的流動覆蓋容器內所有空間，因為對溶解度較小(如小于lmg/100ml)且溶解動力學慢的樣品特別適用；采用超聲和攪拌組合的裝置可以發揮兩者各自的優勢:槳葉的攪拌作用可以使液體產生大范圍的渦流，有助于溶液的均質化；超聲波在液體內部可以產生空化作用(即產生微氣泡并使得其在瞬間破裂并產生極大的壓強)，能夠有效的促進固體溶質在液體中的溶解。兩者結合可以使得難溶物質在較短的時間內溶解并達到其飽和溶解度，并且使配制的溶液均勻。與現有技術相比，本技術不同于常規傳統的超聲-攪拌復合裝置，主要是采用了與槳葉一體化的超聲換能器，超聲裝置與攪拌槳的配合可以使流體產生復雜的湍流-振動模式的流場，因而能夠顯著加速固體在液體中的溶解。【附圖說明】圖1是【具體實施方式】中的振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器的示意圖。圖中:超聲音頻發生器1、集流環2、電刷3、調速電機4、傳動帶5、傳動輪6、夾持軸承7、槳葉8、超聲換能器9。【具體實施方式】下面結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細說明。實施例:如圖1所示，一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器，包括超聲裝置，由超聲音頻發生器1、集流環2、電刷3、夾持軸承7，超聲換能器9組成，所述的超聲音頻發生器I通過電刷3與集流環2連接，能夠產生并輸出超聲信號。所述的集流環2連接夾持軸承7夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器9設置在槳葉軸末端；所述的夾持軸承7的內圈采用柔性材料的套環(如柔性的高分子材料)，既可以滿足夾持槳葉軸的作用，又可以顯著減少超聲振動的傳導對外周設備的影響。攪拌裝置，由調速電機4、傳動裝置、槳葉軸、槳葉8組成，所述的調速電機4通過傳動裝置連接槳葉軸，槳葉8設置在槳葉軸下端。所述的傳動裝置包括傳動帶5和傳動輪6，所述的傳動帶5分別與設置在槳葉軸和調速電機軸上的傳動輪6相連接，這種帶式傳動方式可以實現對超聲產生部件的柔性隔離，從而也可以顯著減少超聲振動的外傳，提高超聲裝置的效率。使用前首先按照附圖1所示，首先將與超聲音頻發生器I相連的電刷3安置在集成于槳葉軸上的集流環2上；調節并確認調速電機4的傳動帶5松緊適中后，打開調速電機4電源帶動槳葉8勻速旋轉；待轉動穩定后打開超聲音頻發生器I的電源，即可實現對溶液的振動與攪拌同步進行。攪拌過程中，通過調節調速電機4以及超聲音頻發生器1，可以分別實現對攪拌和超聲速率/強度的調節。本
中的普通技術人員應當認識到，以上的【具體實施方式】僅是用來說明本技術，而并非用作為對本技術的限定，只要在本技術的實質精神范圍內，對以上所述【具體實施方式】的變化、變型都將落在本技術的權利要求書范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器，其特征在于，包括?超聲裝置，由超聲音頻發生器、集流環、電刷、夾持軸承，超聲換能器組成，所述的超聲音頻發生器通過電刷與集流環連接，所述的集流環連接夾持軸承夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器設置在槳葉軸末端；?攪拌裝置，由調速電機、傳動裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調速電機通過傳動裝置連接槳葉軸，槳葉設置在槳葉軸下端。

【技術特征摘要】
1.一種振動旋轉復合式大槳葉低速攪拌器，其特征在于，包括 超聲裝置，由超聲音頻發生器、集流環、電刷、夾持軸承，超聲換能器組成，所述的超聲音頻發生器通過電刷與集流環連接，所述的集流環連接夾持軸承夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器設置在槳葉軸末端； 攪拌裝置，由調速電機、傳動裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調速電機通過傳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉剛，張小沁，儲德韌，
申請(專利權)人：上海天科化工檢測有限公司，上海化工研究院，
類型：實用新型
國別省市：