一种用于固体和液体混合的设备及其方法技术

本发明专利技术适用于固体和液体混合的设备领域，特别是超细粉体与液体混合生成高粘度或高浓度液体的设备，包括：至少一个固体供给装置；至少一个液体供给装置；液体分配室，所供给的液体在其中以预定流量进行分配；固体输送室，通过螺杆喂料装置将所述固体从固体供给装置输送到混合室；混合室，用于所供给的固体与所述液体混合以形成悬浮液；以及转子室，所述悬浮液在该转子室中被旋转并从所述转子室的出口输出，从而在所述转子室的进口区产生抽吸效应，该抽吸效应基本上将所供给的固体表面的空气排出。本发明专利技术提供了一种结构简单、能耗低、控制简单、不易堵塞和泄露的混合设备。

A device and method for mixing solid and liquid

The present invention is applicable to the field of equipment for mixing solid and liquid, especially for mixing superfine powder with liquid to produce high viscosity or high concentration liquid, including at least one solid feeding device, at least one liquid feeding device, liquid distribution chamber, in which the supplied liquid is distributed at a predetermined flow rate, and solid conveying chamber, in which the solid is removed by screw feeding device. The solid supply device is conveyed to the mixing chamber; the mixing chamber is used for mixing the supplied solid and the liquid to form a suspension; and the rotor chamber, where the suspension is rotated and exported from the outlet of the rotor chamber, thereby generating a suction effect in the inlet region of the rotor chamber, which basically discharges air from the supplied solid surface. The invention provides a mixing device with simple structure, low energy consumption, simple control, and not easy to plug and leak.

【技术实现步骤摘要】
一种用于固体和液体混合的设备及其方法
本专利技术涉及一种用于固体和液体混合的设备领域，特别是超细粉体与液体混合生成高粘度或高浓度液体的设备，本专利技术还涉及一种固体和流体混合的方法。
技术介绍
在将粉体分散并混合到液体的过程中，随着粉体技术和纳米技术的发展，粉体比表面大，表面吸附大量的气体，导致这些超细粉体与液体的浸润以及粉体在液体中分散很困难。在ZL02816085.1号的“用于混合固体和液体的设备和方法”专利(以下称“851号专利”)中，该专利采用等效喷射泵作用的压缩室，通过转子产生抽吸效应，结合两个球阀形成封闭的固体供给室、混合室和压缩室的工作区域，该工作区域形成真空状态，粉体在接触液体前，粉体表面的空气离开粉体，粉体再与液体接触实现粉体与液体的充分快速浸润。在中国申请号201680047460.7的“用于使至少一种物质在流体中分散的装置和方法”专利申请(以下称“607号专利”)中，采用了类似851号专利的转子产生抽吸效应实现对流体的轴向和径向输送。但是，将越来越多的超细粉体分散到少量的液体中形成高浓度或高粘度浆料的过程中，尤其是高浓度浆料中液体成分含量很少，或者浆料粘度很高的情况下，851号专利和607号专利的技术方案将会出现严重问题。具体而言，851号专利中，在第一阶段液体和固体颗粒接触之前，需要将液体旋转运动且加速到一个预定速度，同时也要将固体颗粒做旋转运动，在第二阶段固体颗粒和液体混合形成悬浮液的时候，进一步的要求悬浮液做旋转运动，并且悬浮液与第一阶段的液体旋转及固体颗粒旋转两个旋转同步，从而实现层流的效果，避免喷溅。为了维持液体、固体颗粒及悬浮液三者的旋转同步，实现层流效果，需要消耗很高的能量、机械复杂程度很高和强度要求很大、同步旋转相关设计复杂，设备运行过程中控制液体、固体颗粒及悬浮液三者的同步旋转是极难实现和控制的。但是，我们发现层流相对适当的紊流没有产生具有优势的分散和混合效果，适当的紊流会更有助于粉体在液体中的分散和混合，均匀输送固体和液体的流量控制可以有效避免严重的喷溅；此外，851号专利中固体颗粒与液体的同步旋转容易导致固体颗粒在固体供给室与混合室的交界处出现粉体搭桥的问题，尤其是固体颗粒是纯钛白粉或者碳粉时，粉体搭桥的问题更加严重。第607号专利没有追求851号专利的层流效果，而是直接采用转子产生的泵效应，实现液体在轴向上的输送和径向上的输送以及将粉体抽吸到处理室与液体并进行混合，因此，第607号专利的转子需要实现将液体抽吸进入处理室、将粉体抽吸进入处理室，同时需要实现液体和粉体的混合，最后需要将混合液体排出处理室。第607号专利的转子在抽吸粉体和液体进入处理室的时候，由于液体流量和粉体输送速率无法控制，会导致液体不连续而出现空穴(气蚀)效应或者粉体大块被吸入的问题，两种问题分别都可以造成液体和粉体无法充分浸润和混合的问题，甚至可能会造成结块并堵塞；当然液体抽吸过多和粉体抽吸过少，也会造成混合的不均匀；同时，排出混合液也会因为上述原因造成故障。此外，转子一个器件实现抽吸、混合及排出等工作，耗能巨大，对于机械强度要求很大，尤其是在高粘度和高浓度液体的情况下，问题被剧烈放大。因此，在固体(粉体)和液体混合的领域，尤其是液体与超细粉体混合形成高粘度和高浓度悬浮液的领域亟需一种结构简单、能耗低、控制简单、不易堵塞的混合设备。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种结构简单、能耗低、控制简单、不易堵塞的混合设备，特别是超细粉体与液体混合生成高粘度或高浓度液体的设备。本专利技术除上述优点之外，还进一步具有保证在设备工作过程中不会产生混合的物质泄露问题，保证设备运行安全，清理和维护简单的优点。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术涉及一种用于固体和液体混合的设备，所述设备包括至少一个固体供给装置；至少一个液体供给装置；液体分配室所供给的液体在其中以预定流量进行分配；固体输送室通过螺杆喂料装置将所述固体从固体供给装置输送到混合室；混合室用于所供给的固体与所述液体混合以形成悬浮液；以及转子室，所述悬浮液在该转子室中被旋转并从所述转子室的出口输出，从而在所述转子室的进口区产生抽吸效应，该抽吸效应基本上将所供给的固体表面的空气排出。通过上述装置，可以实现连续、均匀的输入固体，控制液体流量，防止液体出现空穴。优选地，所述设备的转子室包括环形间隙，所述环形间隙由截锥转子和所述环形壁限定构成。通过该转子室实现液体加速，产生抽吸效应等效的喷射泵。为了防止混合的物质的泄露，优选地，所述截锥转子上端连接主轴，所述主轴带动所述截锥转子旋转。优选地，所述主轴上有螺纹，所述主轴和所述主轴上螺纹构成所述螺杆喂料装置。优选地，所述转子室、混合室及固体输送室的两个连接处全部或者部分是可分离的连接结构。作为与主轴和主轴螺纹组成的螺杆喂料装置并存或者独立存在的螺杆喂料装置，优选地，所述固体输送室包括输送轴，所述输送轴上有螺纹，所述输送轴和所述输送轴上螺纹构成所述螺杆喂料装置。为了实现在不同时间对固体采用不同的输送速度，实现更好的固体和液体的浸润和混合，优选地，所述输送轴和所述输送轴上螺纹构成的螺杆喂料装置的喂料速度是可变化的。优选地，所述液体分配室包括至少一个进口喷嘴和一个多孔环，实现所述液体分配室对液体的流量控制。为实现固体与液体接触前进一步的分散固体，优选地所述螺杆喂料装置输出端的固体输送室内还包括分散锥体、筛网、粉体打散盘或分散销钉。本专利技术也提供一种用于固体和液体混合的方法，供给液体以及以预定流量进行分配所述液体；通过螺杆喂料装置供给固体；将所述固体与所述液体混合以形成悬浮液；将所述悬浮液在所述转子室中旋转并从所述转子室的出口输出，从而在所述转子室的进口区中产生抽吸效应，该抽吸效应基本上将所供给的固体颗粒表面的空气排出。优选地，所述螺杆喂料装置的喂料速度是可变化的。附图说明图1为本专利技术一实施方式中固体和液体混合设备的示意图；图2为本专利技术另一实施方式中固体和液体混合设备的示意图；图3为本专利技术另一实施方式中固体和液体混合设备的示意图；图4为本专利技术另一实施方式中固体和液体混合设备的示意图；及图5为在图2基础上改进的另一实施例的示意图。主要元件符号说明具体实施方式为了使专利技术的目的、原理、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，正如本
技术实现思路
部分所述，此处所描述的具体实施例用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要特别说明的是，根据说明书的文字或者
技术实现思路
可以确定的连接或位置关系，为了图画的简洁进行了部分的省略或者没有画出全部的位置变化图，本说明书未明确说明省略的或者没有画出的位置变化图，不能认为没有说明，为了阐述的简洁，在具体阐述时不再一一进行说明，在此统一说明。请参见图1，图1为本专利技术一实施方式中固体和液体混合设备10的示意图，所述设备10包括至少一个固体供给装置101，至少一个液体供给装置102，液体分配室103，固体输送室104及螺杆喂料装置1041，混合室105和转子室106。在本实施方式中，需要混合的固体通过所述固体供给装置101存储并供给所述固体输送室104；若需要混合的固体有多种类型时，可以将多种固体通过一个固体供给装置101存储，也可以通过多个固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于固体和液体混合的设备，其特征在于，所述设备包括：至少一个固体供给装置；至少一个液体供给装置；液体分配室，所供给的液体在其中以预定流量进行分配；固体输送室，通过螺杆喂料装置将所述固体从固体供给装置输送到混合室；混合室，用于所供给的固体与所述液体混合以形成悬浮液；以及转子室，所述悬浮液在该转子室中被旋转并从所述转子室的出口输出，从而在所述转子室的进口区产生抽吸效应，该抽吸效应基本上将所供给的固体表面的空气排出。

【技术特征摘要】
1.一种用于固体和液体混合的设备，其特征在于，所述设备包括：至少一个固体供给装置；至少一个液体供给装置；液体分配室，所供给的液体在其中以预定流量进行分配；固体输送室，通过螺杆喂料装置将所述固体从固体供给装置输送到混合室；混合室，用于所供给的固体与所述液体混合以形成悬浮液；以及转子室，所述悬浮液在该转子室中被旋转并从所述转子室的出口输出，从而在所述转子室的进口区产生抽吸效应，该抽吸效应基本上将所供给的固体表面的空气排出。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述转子室包括环形间隙，所述环形间隙由截锥转子和所述环形壁限定构成。3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述截锥转子上端连接主轴，所述主轴带动所述截锥转子旋转。4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述主轴上有螺纹，所述主轴和所述主轴上螺纹构成所述螺杆喂料装置。5.如权利要求1或2或3或4所述的设备，其特征在于，所述固体输送室包括输送轴，所述输送轴上有螺纹，所述输送轴和所述输送轴上螺纹构成所述螺杆喂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄端，谢平波，吴凡，李统柱，金旭东，
申请(专利权)人：深圳市尚水智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44