一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器制造技术

一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机组成；罐体内壁焊有梳齿扰流板，在搅拌器工作时，搅拌器内部的流线覆盖范围更好，且流线有较为理想的涡区，梳齿的设计可以减少物料在扰流板处结垢；异型分散盘的直径较大，在搅拌过程中可增大底部的流线覆盖范围及流场速度范围，减小搅拌死区，提高搅拌效率；螺旋轴上具有变径变节距的螺旋式叶片，叶片下部节距较小，直径较大，螺旋升角小，配料垂向提升速度较小，搅拌效果更好，叶片上部节距较大直径较小，配料垂向速度提升较大，更有利于配料的螺旋上升运动。

A propeller-blade type composite agitator with special-shaped dispersing disc and comb spoiler

【技术实现步骤摘要】
一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器
本专利技术属于流体机械领域，具体涉及一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器。
技术介绍
目前，沥青类防水材料是广泛应用于工业与民用建筑防水、防潮以及市政工程防水、水利设施防水中的一种建筑材料，具有良好的粘接性、塑性、抗水性和防腐性等，其中，以改性沥青防水卷材应用最为广泛。改性沥青是将高分子聚合物作为改性剂加入到沥青中，与沥青均匀混合，使沥青的性质得以改善而制成的沥青混合物，常见的改性剂有SBS和SBR；由于高分子聚合物与沥青在化学结构、分子量、密度等方面均存在较大的差异，改性沥青混合物属于高粘度、非均相流体，聚合物之间存在部分的吸附，导致沥青混合物之间极易发生离析，采用常规的搅拌装置很难将沥青混合物搅拌均匀，从而严重影响改性沥青的使用性能。常规设计的搅拌器采用单层分散盘结构，且分散盘直径较小，分散盘结构简单，其缺点是在搅拌过程中，不能提供足够强度的剪切力，切割面小，切割强度低，分散效果不理想，致使物料会堆积在分散盘的周边，不能很好的形成湍流区，为了达到分散均匀的效果，不得不延长分散时间，不但降低了搅拌效率，而且因为分散时间的延长，使物料发热严重，影响产品质量；螺旋轴是螺旋搅拌器的关键部件，其结构尺寸直接影响搅拌效果，螺距和叶片直径是螺旋轴的重要结构参数，其数值的大小直接影响配料的受力情况，螺距较大、直径较小时，螺旋升角大，物料垂向速度较大，挤压作用较大，螺距较小、直径较大时，螺旋升角小，物料垂向速度较小，挤压作用较小，由于搅拌器重力分级的作用，粗粒级的物料聚集在螺旋搅拌器的下部，细粒级的物料聚集在螺旋搅拌器的上部，物料粒级越小，要达到相同的破碎比，其搅拌能耗越高，需要的搅拌强度越大，由于研磨介质重力的作用，螺旋轴搅拌器下部物料受到的压力较大，其搅拌强度较高，上部物料受到的压力较小，搅拌强度较低，从下到上搅拌强度逐渐减小，传统的螺旋搅拌器中采用定径定节距的螺旋轴结构，这就导致了螺旋搅拌器上部需要更大搅拌强度的较细颗粒受到的搅拌强度反而较小，不适用螺旋搅拌器中上部物料和下部物料粒度不同的实际情况，导致了设备的搅拌效率低，以及耐磨件使用寿命短；传统的搅拌器中搅拌罐内壁光滑，叶片和分散盘又与搅拌罐内壁有较大距离，同样也会在搅拌罐内壁周围产生搅拌死区，致使物料会堆积在搅拌罐内壁的周边，不能很好的形成湍流区，降低了搅拌效果；常规设计的扰流板会导致物料在搅拌罐内壁和扰流板的焊接处结垢，不利于物料的搅拌、分散，降低搅拌质量；单一搅拌器与复合型搅拌器相比，单一搅拌器内搅拌覆盖面积小，会存在更多搅拌死区，使得搅拌效率低，搅拌性能不好，物料分散效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种能减小搅拌死区、提高搅拌效率和搅拌性能的具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机组成；螺旋式搅拌器组件位于搅拌罐组件内部，电机固定在搅拌罐组件上方，并与螺旋式搅拌器组件相连，涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件安装在涡轮叶片式分散盘组件上方，桨叶式搅拌器组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，桨叶式搅拌器组件安装在双面斜齿式分散盘组件上方；搅拌罐组件由罐体、罐盖、进料口、出料口和梳齿扰流板组成，罐体为圆筒状，罐盖通过过盈配合直接套置连接在罐体上方，罐盖中心开有通孔，通孔直径略大于螺旋轴的直径，罐盖上设有两个带有溢流口的进料口，两个进料口关于罐盖的中心轴对称分布，进料口的中心离罐盖中心轴的距离为罐盖直径的三分之二，罐体底部设有两个出料口，两个出料口关于罐体的中心轴对称分布，两个出料口的中心距离为罐体内径的三分之二，罐体内壁上焊有梳齿扰流板，梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，圆台通过焊接固定在罐体内底部中央，圆台高度为罐体高度的十分之一，圆台中心设有圆柱形凹槽，凹槽直径略大于螺旋轴的直径，凹槽的高度为圆台高度的三分之一，螺旋轴组件的底部位于凹槽内，并通过轴承固定。进一步地，所述罐体内壁上焊接的梳齿扰流板包括螺旋式梳齿扰流板和直线式梳齿扰流板两种结构，在搅拌强度较大的情况下，适合安装螺旋式梳齿扰流板，在搅拌强度较小的情况下，适合安装直线式梳齿扰流板，同时，扰流板的数量可以根据搅拌强度改变，在搅拌强度较大时，可以适当增加扰流板数量，在搅拌强度较小时，可以适当减少扰流板数量；在选择螺旋式梳齿扰流板的搅拌器中，罐体内壁上共焊有15块螺旋式梳齿扰流板，扰流板厚度为50mm，这些螺旋式梳齿扰流板呈间断螺旋式排列，15块螺旋式梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式右螺旋状排列，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式左螺旋状排列，并且在搅拌罐周向和轴向分别选择30°～60°的螺旋上升角度和100mm～500mm的螺旋上升高度；在选择直线式梳齿扰流板的搅拌器中，罐体内壁上共焊有12块直线式梳齿扰流板，12块直线式梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，直线式梳齿扰流板的长度是罐体高度的一半，扰流板的厚度为50mm，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，直线式梳齿扰流板向右倾斜，倾角为10°，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，直线式梳齿扰流板向左倾斜，倾角为10°。进一步地，所述螺旋式梳齿扰流板和直线式梳齿扰流板在远离罐体内壁处，梳齿扰流板上设有间隔分布的齿，齿的形状包括矩形和三角形两种形状，在搅拌强度较大的情况下，适合采用矩形齿，在搅拌强度较小的情况下，适合采用三角形齿；在靠近罐体内壁处，梳齿扰流板上设有梳齿，梳齿的数量可以根据搅拌强度改变，在搅拌强度较大时，可以适当增加梳齿的数量，在搅拌强度较小时，可以适当减少梳齿的数量；在选择螺旋式梳齿扰流板的搅拌器中，在靠近罐体内壁处，螺旋式梳齿扰流板上设置了8个结构尺寸相同的梳齿，相邻两个梳齿之间的距离是螺旋式梳齿扰流板宽度的七分之一，相邻两个梳齿之间齿槽的高度是螺旋式梳齿扰流板高度的四分之一，螺旋式梳齿扰流板在远离罐体内壁的一端设置了4个结构尺寸相同的矩形齿，矩形齿在螺旋式梳齿扰流板上间隔分布，相邻两个矩形齿之间的距离是螺旋式梳齿扰流板宽度的四分之一，相邻两个矩形齿之间齿槽的高度是螺旋式梳齿扰流板高度的三分之一；在选择直线式梳齿扰流板的搅拌器中，在靠近罐体内壁处，直线式梳齿扰流板上设置了20个结构尺寸相同的梳齿，相邻两个梳齿之间的距离是直线式梳齿扰流板长度的二十分之一，相邻两个梳齿之间齿槽的高度是直线式梳齿扰流板厚度的四分之一，直线式梳齿扰流板在远离罐体内壁的一端设置了10个结构尺寸相同的矩形齿，矩形齿在直线式梳齿扰流板上间隔分布，相邻两个矩形齿之间的距离是直线式梳齿扰流板长度的十分之一，相邻两个矩形齿之间齿槽的高度是直线式梳齿扰流板高度的三分之一。进一步地，所述的螺旋式搅拌器组件由螺旋轴、三排螺栓孔、上螺旋叶片和下螺旋叶片组成，螺旋轴穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机组成；螺旋式搅拌器组件位于搅拌罐组件内部，电机固定在搅拌罐组件上方，并与螺旋式搅拌器组件相连，涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件安装在涡轮叶片式分散盘组件上方，桨叶式搅拌器组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，桨叶式搅拌器组件安装在双面斜齿式分散盘组件上方；搅拌罐组件由罐体、罐盖、进料口、出料口和梳齿扰流板组成，罐体为圆筒状，罐体壁厚为10mm，罐盖通过过盈配合直接套置连接在罐体上方，罐盖中心开有通孔，通孔直径略大于螺旋轴的直径，罐盖上设有两个带有溢流口的进料口，两个进料口关于罐盖的中心轴对称分布，进料口中心离罐盖中心处的距离为罐盖直径的三分之二，罐体底部设有两个出料口，两个出料口关于罐体的中心轴对称分布，两个出料口的中心距离为罐体内径的三分之二，罐体内壁上焊有梳齿扰流板，梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，在靠近罐体内壁处梳齿扰流板上均设有梳齿，在远离罐体内壁的一端，梳齿扰流板上设有间隔分布的齿，圆台通过焊接固定在罐体内底部中央，圆台高度为罐体高度的十分之一，圆台中心设有圆柱形凹槽，凹槽的高度为圆台高度的三分之一，螺旋轴组件的底部位于凹槽内，并通过轴承固定；螺旋式搅拌器组件由螺旋轴、三排螺栓孔、上螺旋叶片和下螺旋叶片组成，螺旋轴穿过罐盖中心的通孔与电机相连，上螺旋叶片由十二块厚度相同的叶片组成变径变节距，每块叶片通过焊接固定在螺旋轴上，下螺旋叶片由五块叶片组成等径等节距结构，五块叶片的尺寸大小相同，通过焊接固定在螺旋轴上，螺旋轴上开有三排螺栓孔，螺栓孔位于下螺旋叶片下方，从下到上，分别为第一排螺栓孔、第二排螺栓孔、第三排螺栓孔，每排螺栓孔有三个，相邻两个螺栓孔之间的圆心角为120°，第一排螺栓孔与涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓连接，第二排螺栓孔与双面斜齿式分散盘组件通过螺栓连接，第三排螺栓孔与桨叶式搅拌器组件通过螺栓连接，通过调节螺栓可拆卸组件，方便清洗和更换损坏组件；涡轮叶片式分散盘组件由第一轮盘、第一导流孔、弯曲叶片、第一通孔圆柱和第一螺栓孔组成，第一轮盘上开有6个第一导流孔，6个第一导流孔围绕着盘体中心均匀分布，第一轮盘上表面焊有6个弯曲叶片，6个弯曲叶片围绕着第一轮盘中心均匀分布，每个叶片上设有5个结构尺寸相同的齿槽，第一通孔圆柱通过焊接固定在第一轮盘中心，螺旋轴穿过第一通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第一螺栓孔，第一螺栓孔与螺旋轴上第一排螺栓孔通过螺栓连接；双面斜齿式分散盘组件由第二轮盘、第二导流孔、锯齿片、第二通孔圆柱和第二螺栓孔组成，第二轮盘上开有6个第二导流孔，6个第二导流孔围绕着盘体中心均匀分布，第二轮盘边缘设有12个上下交错分布的锯齿片，每个锯齿片上设有3个结构尺寸相同的齿槽，第二通孔圆柱通过焊接固定在第二轮盘中心，螺旋轴穿过第二通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第二螺栓孔，第二螺栓孔与螺旋轴上第二排螺栓孔通过螺栓连接；桨叶式搅拌器组件由桨叶、第三通孔圆柱和第三螺栓孔组成，第三通孔圆柱外壁面上焊有三个桨叶，桨叶围绕着圆柱中心均匀分布，螺旋轴穿过第三通孔圆柱，圆柱壁面上开有三个第三螺栓孔，第三螺栓孔与螺旋轴上第三螺栓孔通过螺栓连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机组成；螺旋式搅拌器组件位于搅拌罐组件内部，电机固定在搅拌罐组件上方，并与螺旋式搅拌器组件相连，涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件安装在涡轮叶片式分散盘组件上方，桨叶式搅拌器组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，桨叶式搅拌器组件安装在双面斜齿式分散盘组件上方；搅拌罐组件由罐体、罐盖、进料口、出料口和梳齿扰流板组成，罐体为圆筒状，罐体壁厚为10mm，罐盖通过过盈配合直接套置连接在罐体上方，罐盖中心开有通孔，通孔直径略大于螺旋轴的直径，罐盖上设有两个带有溢流口的进料口，两个进料口关于罐盖的中心轴对称分布，进料口中心离罐盖中心处的距离为罐盖直径的三分之二，罐体底部设有两个出料口，两个出料口关于罐体的中心轴对称分布，两个出料口的中心距离为罐体内径的三分之二，罐体内壁上焊有梳齿扰流板，梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，在靠近罐体内壁处梳齿扰流板上均设有梳齿，在远离罐体内壁的一端，梳齿扰流板上设有间隔分布的齿，圆台通过焊接固定在罐体内底部中央，圆台高度为罐体高度的十分之一，圆台中心设有圆柱形凹槽，凹槽的高度为圆台高度的三分之一，螺旋轴组件的底部位于凹槽内，并通过轴承固定；螺旋式搅拌器组件由螺旋轴、三排螺栓孔、上螺旋叶片和下螺旋叶片组成，螺旋轴穿过罐盖中心的通孔与电机相连，上螺旋叶片由十二块厚度相同的叶片组成变径变节距，每块叶片通过焊接固定在螺旋轴上，下螺旋叶片由五块叶片组成等径等节距结构，五块叶片的尺寸大小相同，通过焊接固定在螺旋轴上，螺旋轴上开有三排螺栓孔，螺栓孔位于下螺旋叶片下方，从下到上，分别为第一排螺栓孔、第二排螺栓孔、第三排螺栓孔，每排螺栓孔有三个，相邻两个螺栓孔之间的圆心角为120°，第一排螺栓孔与涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓连接，第二排螺栓孔与双面斜齿式分散盘组件通过螺栓连接，第三排螺栓孔与桨叶式搅拌器组件通过螺栓连接，通过调节螺栓可拆卸组件，方便清洗和更换损坏组件；涡轮叶片式分散盘组件由第一轮盘、第一导流孔、弯曲叶片、第一通孔圆柱和第一螺栓孔组成，第一轮盘上开有6个第一导流孔，6个第一导流孔围绕着盘体中心均匀分布，第一轮盘上表面焊有6个弯曲叶片，6个弯曲叶片围绕着第一轮盘中心均匀分布，每个叶片上设有5个结构尺寸相同的齿槽，第一通孔圆柱通过焊接固定在第一轮盘中心，螺旋轴穿过第一通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第一螺栓孔，第一螺栓孔与螺旋轴上第一排螺栓孔通过螺栓连接；双面斜齿式分散盘组件由第二轮盘、第二导流孔、锯齿片、第二通孔圆柱和第二螺栓孔组成，第二轮盘上开有6个第二导流孔，6个第二导流孔围绕着盘体中心均匀分布，第二轮盘边缘设有12个上下交错分布的锯齿片，每个锯齿片上设有3个结构尺寸相同的齿槽，第二通孔圆柱通过焊接固定在第二轮盘中心，螺旋轴穿过第二通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第二螺栓孔，第二螺栓孔与螺旋轴上第二排螺栓孔通过螺栓连接；桨叶式搅拌器组件由桨叶、第三通孔圆柱和第三螺栓孔组成，第三通孔圆柱外壁面上焊有三个桨叶，桨叶围绕着圆柱中心均匀分布，螺旋轴穿过第三通孔圆柱，圆柱壁面上开有三个第三螺栓孔，第三螺栓孔与螺旋轴上第三螺栓孔通过螺栓连接。2.根据权利要求1所述的一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于所述罐体内壁上焊接的梳齿扰流板包括螺旋式梳齿扰流板和直线式梳齿扰流板两种结构，在远离罐体内壁的一端，梳齿扰流板设有间隔分布的齿，齿的形状包括矩形和三角形两种形状，在搅拌强度较大的情况下，适合安装螺旋式梳齿扰流板和采用矩形齿，在搅拌强度较小的情况下，适合安装直线式梳齿扰流板和采用三角形齿，同时，在搅拌强度较大时，可以适当增加扰流板数量，在搅拌强度较小时，可以适当减少扰流板数量；在选择螺旋式梳齿扰流板的搅拌器中，罐体内壁上共焊有15块螺旋式梳齿扰流板，扰流板厚度为50mm，这些螺旋式梳齿扰流板呈间断螺旋式排列，15块螺旋式梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式右螺旋状排列，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式左螺旋状排列，并且在搅拌罐周向和轴向分别选择30°～60°的螺旋上升角度和100mm～500mm的螺旋上升高度，在靠近罐体内壁处，螺旋式梳齿扰流板上设置了8个结构尺寸相同的梳齿，相邻两个梳齿之间的距离是螺旋式梳齿扰流板宽度的七分之一，相邻两个梳齿之间齿槽的高度是螺旋式梳齿扰流板高度的四分之一，螺旋式梳齿扰流板在远离罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建平，黄健，李云迪，张高峰，陈伟，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43