本发明专利技术涉及一种高粘度纳米粉体浆料混合装置，属于流体混合的技术领域。该高粘度纳米粉体浆料混合装置中筒体的顶端与底端分别设有驱动顶部搅拌桨、底部搅拌桨转动的驱动装置；顶部搅拌桨与底部搅拌桨沿同一轴心转动且为相互交错穿插布置，顶部搅拌桨顶端的高度高于底部搅拌桨顶端的高度；筒体设有进料口及出料口；浆料由进料口进入筒体内，顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互逆向转动，通过相互逆向转动方式对浆料进行剪切混合后由出料口排出。本发明专利技术采用的高粘度纳米粉体浆料混合装置，其采用的顶部搅拌桨和底部搅拌桨为相互逆向运动，消除第二搅拌轴附近的死区。两个搅拌桨旋转方向相反，能使得浆料产生明显的流体剪切，有助于高粘度液体与纳米粉体的混合。
【技术实现步骤摘要】
一种高粘度纳米粉体浆料混合装置
本专利技术涉及一种高粘度纳米粉体浆料混合装置，属于流体混合的
技术介绍
通常把粒径在0.1~100nm范围的粉末材料叫做纳米材料。由于颗粒尺寸的微细化，使它的许多物理、化学性能产生了特殊的变化，人们将这些超细粉末应用在化工、轻工、冶金、电子、复合材料、医药等领域。可以说，纳米材料正在大面积应用到工业部门和高科技领域。目前存在的流体混合方法包括射流混合、管道混合，搅拌混合等。射流混合在工业上主要用于低粘度液体相互混合；管道混合也主要用于低粘度液体和气体的混合；搅拌混合是将固体、液体或气体分散到液体中的最常用的方法。在化工涂料、医药、食品等行业常常需要将超细粉体分散到高粘度的液体中，形成高粘度的浆料。由于高粘度的浆料中，液体粘度高，因此纳米粉体和高粘度液体要实现均匀混合是很困难的。目前的高粘度物料混合装置仍存在如下缺陷：剪切效果不明显、搅拌死区多、混合效率低。在公告号为CN208287942U的专利中，袁森等人提供了一种高粘度液体混合装置，主要包括多腔储液罐，预混合管和搅拌室，主要通过第一搅拌桨与搅拌槽之间的相对运动增强物料相对滑动和桨叶与壁面之间的压缩和剪切来实现高粘度液体的混合。高粘度液体的混合机理主要是剪切混合和对流混合，由于第一搅拌桨与搅拌槽壁面之间的剪切混合效果不明显，且第二搅拌桨未能与搅拌室内的装置配合形成剪切和对流从而使得搅拌死区增多，导致混合效率低。流动性差、搅拌混合时间长。在公告号为CN204607992U的专利中，王章存等人提供了一种高粘度液体搅拌装置，包括搅拌桶，搅拌轴及叶片，所述搅拌轴有多个，主轴与环向布置的辅助轴旋转方向相反，各轴搅拌叶片运行有轨迹重叠，上下位置错开，以减少层流状态的出现。由于高粘度液体的流动性差，上下错开设置的搅拌桨叶能够搅拌的区域有限，且多搅拌轴的存在严重限制了搅拌桨叶的尺寸，导致在相同高度上未安装搅拌桨叶的搅拌轴附近区域高粘度液体的流动性差从而使得搅拌时间增加，混合效率降低。因此有必要开发一种能够产生强烈剪切效果、混合死区少、混合效率高、促进浆料充分循环的高粘度浆料混合装置。
技术实现思路
本专利技术针对上述不足提供了一种高粘度纳米粉体浆料混合装置，该装置利用顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互交错穿插布置和旋转方向相反的特点，增强了物料剪切混合的效果;底部搅拌桨上的导流筒既能促进流体循环，又能利于产生湍流，实现了纳米粉体与高粘度液体的高效混合。本专利技术采用如下技术方案：本专利技术所述的一种高粘度纳米粉体浆料混合装置，包括筒体，该筒体为上下连通式结构，筒体内设有顶部搅拌桨、底部搅拌桨；筒体的顶端与底端分别设有驱动顶部搅拌桨、底部搅拌桨转动的驱动装置；所述的顶部搅拌桨与底部搅拌桨沿同一轴心转动，顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互交错穿插布置，顶部搅拌桨顶端的高度高于底部搅拌桨顶端的高度；所述的筒体的顶端设有端盖；筒体的端盖设有进料口，筒体的底端面设有出料口。在混料工况下：浆料由进料口进入筒体内，顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互逆向转动，通过相互逆向转动方式对浆料进行剪切混合后由出料口排出。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的顶部搅拌桨由第一旋转轴、外框、第一轮毂、搅拌臂、叶片一、圆柱销一组成；所述的外框的顶端中心处设有第一轮毂，第一轮毂通过第一转轴与顶部驱动装置相连；第一轮毂与第一旋转轴通过圆柱销一相互连接；框架内设若干个搅拌臂，若干个所述的搅拌臂依次分层排列形成多层状结构；处于同一层面相邻的搅拌臂之间设有分隔间隙；每个所述搅拌臂上分别设有多个叶片一，每两个叶片一垂直于搅拌臂成上下直线相对布置，每组上下直线布置的叶片一之间设有一定间隔；所述的底部搅拌桨由第二旋转轴、斜叶片、导流筒、叶片二、第二轮毂、圆柱销二组成；所述的第二旋转轴的轴体上沿轴向依次设有多个第二轮毂，第二轮毂通过圆柱销二与第二旋转轴相互固定；每个所述的第二轮毂沿径向设有斜叶片；沿所述斜叶片的延伸方向依次设有若干导流筒；导流筒的上下直线设置叶片二；所述的底部搅拌桨的第二旋转轴置于顶部搅拌桨的分隔间隙中，底部搅拌桨的斜叶片置于顶部搅拌桨中相邻的搅拌臂之间；转动时底部搅拌桨的叶片二与顶部搅拌桨的叶片一相互交错。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的底部搅拌桨中若干个斜叶片以第二轮毂为中心相互为轴向错位方式布置，若干个斜叶片之间的轴向错位角度范围在10°~90°；所述的斜叶片沿第二轮毂的轴向倾斜，倾斜角度为40°~50°；所述的斜叶片沿第二轮毂的径向向两侧延伸；每个第二轮毂两侧的斜叶片的倾斜面为相互反向布置；底部搅拌桨中导流筒与叶片二和斜叶片或第二轮毂与斜叶片相互焊接固定。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的底部搅拌桨的导流筒上开有轴向、径向和环向三个方向的孔道。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的筒体端盖的进料口分别进料口一及进料口二；位于筒体端盖与顶部搅拌桨之间设有与顶部搅拌桨同轴转动的挡料装置。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的挡料装置由圆锥薄片、圆环薄片组成；所述的圆锥薄片上设有圆环薄片；圆锥薄片的直径大于圆环薄片的直径；圆锥薄片延展至进料口一及进料口二的下方。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的顶部搅拌桨的驱动机构第一搅拌电机、第一减速机、第一联轴器、轴承座组成；所述的第一搅拌电机驱动第一减速机转动，第一减速机通过第一联轴器驱动顶部搅拌桨转动；筒体的端盖上端设有轴承座，第一减速机的驱动端延伸至轴承座内，通过第一联轴器与筒体内与顶部搅拌桨相连接；所述的底部搅拌桨的驱动机构由万向联轴器、第二联轴器、第二搅拌电机、第二减速机组成；所述的第二搅拌电机驱动第二减速机转动，第二减速机通过第二联轴器驱动底部搅拌桨转动；第二减速机的驱动端通过万向联轴器与底部搅拌桨相连接。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的圆锥薄片的母线与第一旋转轴的夹角为50°~70°。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的筒体的内壁、顶部搅拌桨、底部搅拌桨、进料口、挡料装置上均涂有聚四氟乙烯层。本专利技术所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，所述的顶部搅拌桨与底部搅拌桨的转速为30~90rpm。有益效果：（1）剪切混合效果强烈。本专利技术采用的高粘度纳米粉体浆料混合装置，该装置中顶部搅拌桨与底部搅拌桨能剪切上下循环的流场并且顶部搅拌桨和底部搅拌桨上相互交错的叶片能够产生强烈的剪切混合作用，提高了高粘度浆料的混合均匀度。（2）搅拌死区少。本专利技术采用的高粘度纳米粉体浆料混合装置，其采用的顶部搅拌桨和底部搅拌桨沿同一轴心相互逆向运动，顶部搅拌桨能消除第二搅拌轴附近的死区。顶部搅拌桨与底部搅拌桨上相互交错的叶片能增强各层搅拌桨之间的流动性，使得整个流体域没有明显的死区。（3）混合效率高。顶部搅拌桨与底部搅拌桨旋转方向相反，能使得浆料产生明显的对流。两个搅拌桨在筒体内旋转时作用面广，能够让筒体内的浆料快速混合，且两个搅拌桨相互运动时还有强本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高粘度纳米粉体浆料混合装置，其特征在于：包括筒体，该筒体为上下连通式结构，筒体内设有顶部搅拌桨、底部搅拌桨；筒体的顶端与底端分别设有驱动顶部搅拌桨、底部搅拌桨转动的驱动装置；所述的顶部搅拌桨与底部搅拌桨沿同一轴心转动，顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互交错穿插布置，顶部搅拌桨顶端的高度高于底部搅拌桨顶端的高度；所述的筒体的顶端设有端盖；筒体的端盖设有进料口，筒体的底端面设有出料口；/n在混料工况下：浆料由进料口进入筒体内，顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互逆向转动，通过相互逆向转动方式对浆料进行剪切混合后由出料口排出。/n
【技术特征摘要】
1.一种高粘度纳米粉体浆料混合装置，其特征在于：包括筒体，该筒体为上下连通式结构，筒体内设有顶部搅拌桨、底部搅拌桨；筒体的顶端与底端分别设有驱动顶部搅拌桨、底部搅拌桨转动的驱动装置；所述的顶部搅拌桨与底部搅拌桨沿同一轴心转动，顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互交错穿插布置，顶部搅拌桨顶端的高度高于底部搅拌桨顶端的高度；所述的筒体的顶端设有端盖；筒体的端盖设有进料口，筒体的底端面设有出料口；
在混料工况下：浆料由进料口进入筒体内，顶部搅拌桨与底部搅拌桨为相互逆向转动，通过相互逆向转动方式对浆料进行剪切混合后由出料口排出。
2.根据权利要求1所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，其特征在于：所述的顶部搅拌桨由第一旋转轴、外框、第一轮毂、搅拌臂、叶片一、圆柱销一组成；所述的外框的顶端中心处设有第一轮毂，第一轮毂通过第一转轴与顶部驱动装置相连；第一轮毂与第一旋转轴通过圆柱销一相互连接；框架内设若干个搅拌臂，若干个所述的搅拌臂依次分层排列形成多层状结构；处于同一层面相邻的搅拌臂之间设有分隔间隙；每个所述搅拌臂上分别设有多个叶片一，每两个叶片一垂直于搅拌臂成上下直线相对布置，每组上下直线布置的叶片一之间设有一定间隔；
所述的底部搅拌桨由第二旋转轴、斜叶片、导流筒、叶片二、第二轮毂、圆柱销二组成；所述的第二旋转轴的轴体上沿轴向依次设有多个第二轮毂，第二轮毂通过圆柱销二与第二旋转轴相互固定；每个所述的第二轮毂沿径向分别设有斜叶片；沿所述斜叶片的延伸方向依次设有若干导流筒；导流筒的上下直线设置叶片二；
所述的底部搅拌桨的第二旋转轴置于顶部搅拌桨的分隔间隙中，底部搅拌桨的斜叶片置于顶部搅拌桨中相邻的搅拌臂之间；转动时底部搅拌桨的叶片二与顶部搅拌桨的叶片一相互交错运动。
3.根据权利要求2所述的高粘度纳米粉体浆料混合装置，其特征在于：所述的底部搅拌桨中若干个斜叶片以第二轮毂为中心相互为轴向错位方式布置，若干个斜叶片之间的轴向错位角度范围在10°~90°；所述的斜叶片沿第二轮毂的轴向倾斜，倾斜角度为40°~50°...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞建峰，王栋，俞俊楠，李志华，黄然，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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