组合搅拌桨制造技术

本实用新型专利技术涉及一种搅拌装置，提供了一种组合搅拌桨，包括搅拌轴、螺带式搅拌桨、涡轮／翼型搅拌桨和底桨，螺带式搅拌桨通过支撑杆固定在搅拌轴上，并自上而下盘旋在搅拌轴周边，构成框体，涡轮／翼型搅拌桨置于螺带式搅拌桨形成的框体内，固定在螺带式搅拌桨的上下两个端部之间的搅拌轴上，底桨固定在搅拌轴底端。本实用新型专利技术采用三种叶片组合，对多相、高粘物料提供了剪切与循环两种作用，能保证反应器内温度均匀，并使物料能够得到快速混合，能量得到有效利用，能够解决壁面附近物料粘壁问题，并可防止固体沉积，使固体均匀分布，促进液固相间质量传递。可广泛用于高固含量、粘稠液体以及包含通入和反应产生适量气体的多相反应物系的需要。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种搅拌装置，具体涉及搅拌桨。
技术介绍
搅拌反应器是一种重要的化工设备，广泛用于石油化工、生物化工、精细化工、医 药食品等工业领域。而搅拌桨是搅拌反应器的关键部件，其结构直接影响反应过程的进行。 不同的反应体系，具有不同的流变特征，以及相际分散与接触、反应特征及反应转 化率、选择性等的需求，因此，需要选择不同类型的桨叶，以促进循环混合、传热传质和反应。 —般而言，低粘物系采用小尺寸(桨径相对于釜径)、高转速桨，如多种涡轮(圆 盘直叶、斜叶、凹叶等)；高粘度物系采用大尺寸、低转速桨(如螺带式、锚式)。不同类型桨 的主要差异在于构成搅拌桨的叶片的几何构型与叶片数目，及其与旋转轴的相对位置(安 装方式、连接方式等)。带型，锚型，矩型，棒型，是常见的几何构型。叶片数目2 6(可以 更多)。多数反应器采用各自专用类型的搅拌桨(涡轮/翼型桨或螺带桨等)。但是有些 反应，涉及液/固相(固相是催化剂或反应物)，需保证固相悬浮实施固相分散；液相是粘 稠物质，而且随反应进行，可以是由稠而稀(反应物降解)，也可以是由稀而稠(反应物聚 合)，粘度变化范围很大，还有的是由牛顿型转化为非牛顿型，具有或不具有屈服应力，具有 或不具有弹性。反应的某个阶段，需通入气体，这时需要气体分散；反应生成气体，需及时排 出以免妨碍反应进行。这是一种流变性质复杂、随时间变化的多相物系。 一种结构型式的 叶片、一种操作条件很难与之适应。即现有搅拌桨均不适合此类反应物系。若分别在不同 构型反应器中进行，则设备投资增加，物料输运困难并使操作费用增加。 中国专利CN2429251Y设计了一种板框式搅拌器用于粘稠物系的搅拌，搅拌框为 三个横板和四个竖框构成的方框，可以完成设备内大循环流动，混合性能较好，但在搅拌轴 和三个横板的交叉点处会存留较多的物料，容易存在死区，而且剪切性能较弱。中国专利 CN2430211Y是一种刮壁式搅拌器，结构比较简单，适用于比重相差较大的两相物料的混合， 但其搅拌框架和刮板之间设有拉筋，不适用于粘性较大的物料的混合。且上述两种专利都 不能适用于短时间内物料粘度变化较大的物系。中国专利CN2885395Y和CN201164797Y 虽然解决了短时间内物料粘度变化范围较大的问题，但中国专利CN2885395Y为框式搅拌 器，框架内固定多个水平方向上的挡板，该结构型式缺乏轴向循环流动，导致槽中心存在混 合不良区，且随着物料粘度的升高，该类型搅拌器的混合效率是逐步降低的，而中国专利 CN201164797Y采用双螺带多层桨叶刮刀式搅拌器，该搅拌器结构较复杂，参数调节缺少灵 活性，功耗大。同时这些搅拌器均未考虑气体分散以及气相可能导致的不利于颗粒悬浮行 为，即不宜用于气液固三相共存时变粘度物系。 因此，开发研究新的搅拌桨，以满足具有高固含量、粘稠液体以及包含通入和反应 产生适量气体的多相物系的反应需要，是化学工程
的有关人员的重要课题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种组合搅拌桨，以克服现有技术存在的上述缺陷。 本技术的组合搅拌桨，包括搅拌轴、螺带式搅拌桨、涡轮/翼型搅拌桨和底 桨； 所述的螺带式搅拌桨通过支撑杆固定在搅拌轴上，并自上而下盘旋在搅拌轴周 边，构成框体； 所述涡轮/翼型搅拌桨置于所述的螺带式搅拌桨形成的框体内，固定在所述螺带 式搅拌桨的上下两个端部之间的搅拌轴上； 所述的底桨固定在所述搅拌轴底端。 术语螺带式搅拌桨和涡轮/翼型搅拌桨在《Handbook of IndustrialMixing》上 均有详细的定义。 本技术采用三种叶片组合，对物料提供了剪切与循环(包括轴向与径向)两 种作用，在上述两种流动的共同作用下，保证反应器内温度均匀，满足反应器内传热与液固 两相之间的传质需求及气体分散所必需的适度剪切，使加入到反应器内的物料能够得到快 速混合，使搅拌槽内能耗分布更加均匀，能量得到有效利用，并能够解决壁面附近物料粘壁 问题，强化传热，并可防止固体沉积，促进颗粒均匀悬浮，可广泛应用于具有高固含量、粘稠 液体以及包含通入和反应产生适量气体的多相物系的反应需要。本技术搅拌器结构简 单，结构参数便于调节，加工制造及安装便利。附图说明图1为本技术的结构示意图。 图2为双螺带式组合搅拌桨结构示意图。 图3为改型螺带式组合搅拌桨结构示意图。具体实施方式参见图1，图2和图3，本技术的组合搅拌桨，包括搅拌轴1、螺带式搅拌桨2、 涡轮/翼型搅拌桨3和底桨4 ; 所述的螺带式搅拌桨2通过支撑杆5固定在搅拌轴1上，并自上而下盘旋在搅拌 轴l周边，构成框体； 所述涡轮/翼型搅拌桨3置于所述的螺带式搅拌桨2形成的框体内，固定在所述 螺带式搅拌桨2的上下两个端部之间的搅拌轴1上，优选的，涡轮/翼型搅拌桨的层数为 1 3层； 所述的底桨4固定在所述搅拌轴1底端； 优选的，所述底桨4为桨式或锚式桨，所述桨式或锚式桨的结构在《Handbook of Industrial Mixing》上均有详细的描述。 优选的，所述的螺带式搅拌桨2为单螺带式搅拌桨，为条带状的板片构成的螺旋 带，如图1 ; 优选的，所述的螺带搅拌桨2为双螺带搅拌桨，为两根条带状的板片自上而下对 称的盘旋在搅拌轴1周边，如图2和图3 ; 进一步，所述涡轮/翼型搅拌桨为直叶涡轮桨、斜叶桨或翼型桨； 术语"直叶涡轮桨、斜叶桨或翼型桨"的定义在《Handbook of IndustrialMixing》手册上均有详细的描述； 进一步，所述的单螺带式搅拌桨或者双螺带搅拌桨的螺距P与螺带式搅拌桨2的直径D的比例为P : D = 0. 5 2. 5 ; 进一步，所述涡轮/翼型搅拌桨3的直径d为螺带式搅拌桨2直径D的3/10 7/10倍； 进一步，所述的翼型桨盘面比为O. 3 0.9; 所述盘面比指的是叶轮叶片投影面积与叶轮水平横截面面积之比。权利要求组合搅拌桨，包括搅拌轴(1)，其特征在于，还包括螺带式搅拌桨(2)、涡轮/翼型搅拌桨(3)和底桨(4)；所述的螺带式搅拌桨(2)通过支撑杆(5)固定在搅拌轴(1)上，并自上而下盘旋在搅拌轴(1)周边，构成框体；所述涡轮/翼型搅拌桨(3)置于所述的螺带式搅拌桨(2)形成的框体内，固定在所述螺带式搅拌桨(2)的上下两个端部之间的搅拌轴(1)上；所述的底桨(4)固定在所述搅拌轴(1)底端。2. 根据权利要求l所述的组合搅拌桨，其特征在于，所述的螺带式搅拌桨(2)为单螺带 式搅拌桨，为条带状的板片构成的螺旋带。3. 根据权利要求l所述的组合搅拌桨，其特征在于，所述的螺带搅拌桨(2)为双螺带搅 拌桨，为两根条带状的板片自上而下对称的盘旋在搅拌轴(1)周边。4. 根据权利要求l所述的组合搅拌桨，其特征在于，所述涡轮/翼型搅拌桨(3)为直叶 涡轮桨、斜叶桨或翼型桨。5. 根据权利要求2所述的组合搅拌桨，其特征在于，所述的单螺带式搅拌桨或者双螺 带搅拌桨的螺距P与螺带式搅拌桨(2)的直径D的比例为P : D = 0. 5 2. 5。6. 根据权利要求1 5任一项所述的组合搅拌桨，其特征在于，所述涡轮/翼型搅拌桨 (3)的直径d为螺带式搅拌桨(2)直径D的3/10 7/10倍。7. 根据权利要求1 5任一项所述的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合搅拌桨，包括搅拌轴（１），其特征在于，还包括螺带式搅拌桨（２）、涡轮／翼型搅拌桨（３）和底桨（４）；所述的螺带式搅拌桨（２）通过支撑杆（５）固定在搅拌轴（１）上，并自上而下盘旋在搅拌轴（１）周边，构成框体；所述涡轮／翼型搅拌桨（３）置于所述的螺带式搅拌桨（２）形成的框体内，固定在所述螺带式搅拌桨（２）的上下两个端部之间的搅拌轴（１）上；所述的底桨（４）固定在所述搅拌轴（１）底端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴干策，鲍杰，张家庭，黄娟，张建，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]