CN100584438C - 组合搅拌叶轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合搅拌叶轮，包括：互成90°的两个与罐底形状完全相似的径向叶轮(1)；还包括：罐壁侧设有四组轴向功能兼有径向功能的叶轮(2)；在罐中央料液面下和罐液位中部分别设置向下流动的多层轴向、并有径向功能的叶轮(3、4)；本发明的有益效果是：一方面可使物料作径向的搅动；另一方面罐体沿壁处向上、罐中央向下的整罐轴向流动；保证了结晶溶液极好的均匀的混和。
Description
技术领域
本发明涉及一种搅拌叶轮，尤其涉及一种用于大型结晶罐的搅拌叶轮。
背景技术
结晶是医药、食品和化工行业制备精制产品的重要工艺。通常只有同类分子或离子才能有规律排列成晶体，通过结晶操作可将大部分杂质留在母液中，再经过滤、洗涤等操作得到高纯的晶体。
结晶过程发生在溶质浓度高于饱和浓度状态时。不恰当的过饱和度虽也能发生结晶现象，但由于浓度过高，形成过多晶核，产生过细晶体，就能影响产品质量和外观。结晶工艺和结晶罐的搅拌器混和效果对晶体质量起着关键作用。
我国由于对结晶工艺和装备长期以来缺乏高度的重视，致使我国的许多产品如药品、化工、氨基酸等轻工产品外观同国际上有较大差距。外观差距反映了结晶纯化要求没有达标和产品质量欠缺。结晶料液高粘度性和结晶工艺对整罐物料过饱和度有较高的均一性要求，因而使大型结晶罐的搅拌成为工程设计上公认的难题。
大型结晶罐由于罐体积增大，物料均匀性的要求更为困难。因而就提出了对整个罐体内结晶液有更高的混和效果，以保证溶质温度的均匀性和浓度的均匀性。也就是提出搅拌叶轮的功能如何保证结晶液在罐壁处和罐中央及在罐体不同部位均一性要求的难题。这个困难长期以来影响了结晶罐设计的放大，成为世界上公认的一个需要攻克的课题。
现有的立式结晶罐一般采用锚式和框式搅拌。
由图1可见：锚式搅拌一般叶径为罐径的2/5～3/5左右，其搅拌流型属径向流动，很少有上下翻动现象，再加之结晶罐怕晶体粘附在挡板上，故不设挡板，这就很难达到罐壁和罐中央溶质浓度的均一性和上下物料浓度的均一性。因而在小型罐内(1米3以下)锚式搅拌尚能满足要求，但随着罐容积放大，结晶的质量就有下降的趋势。对于粘度较大和易粘壁且具非牛顿型的结晶液而言，锚式搅拌就无法在罐壁处发挥效果。
由图2可见：框式搅拌由于其直径大，因而可以搅动罐壁处物料，但是由于搅拌流型仍属径向流动，很少有上下翻动，且由于叶轮结构原因，一般转速极低，因而仍不能满足结晶罐放大的要求。长期以来结晶罐容积放大一直受到了限制，影响了医药、轻工及化工行业的规模发展和影响了产品质量提高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种组合搅拌叶轮，旨在解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：互成90°的两个与罐底形状完全相似的径向叶轮；还包括：罐壁侧设有四组轴向功能兼有径向功能的叶轮；在罐中央料液面下和罐液位中部分别设置向下流动的多层轴向、并有径向功能的叶轮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一方面可使物料作径向的搅动；另一方面罐体沿壁处向上、罐中央向下的整罐轴向流动；保证了结晶溶液极好的均匀的混和。
附图说明
图1是现有技术中立式结晶罐采用锚式搅拌叶轮结构图；
图2是现有技术中立式结晶罐采用框式搅拌叶轮结构图；
图3是本发明的结构示意图；
图4A是采用本发明的整罐结晶液的流动流型图；
图4B是图4A的仰视图；
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
由图3可见：本发明包括：互成90°的两个与罐底形状完全相似的径向叶轮1；还包括：罐壁侧设有四组轴向功能兼有径向功能的叶轮2；在罐中央料液面下和罐液位中部分别设置向下流动的多层轴向、并有径向功能的叶轮(3、4)；
所述的径向叶轮1的外侧距底为20～30mm；所述的设有四组轴向功能兼有径向功能的叶轮2外侧距罐壁距离也为20～30mm。
本发明采用互成90°的两个与罐底形状完全相似的径向叶轮，叶轮外侧距底为20～30mm，可使物料作径向的搅动，罐壁侧设有四组轴向功能兼有径向功能的叶轮，叶轮外侧距罐壁距离也为20～30mm，可使物料不断向上提升，同时又作旋转运动，在罐中央料液面下和罐液位中部设置向下流动的多层轴向(并有径向)功能的叶轮，从而形成整罐的径向流动和沿壁处向上、罐中央向下的整罐轴向流动，整罐的结晶液的流动流型见图4A和图4B。由于本发明的泵出流量极大，也就是物料达到均一性的混和时间较快，从而使叶轮的转速可大幅度降低，就可保证结晶搅拌效果。
本发明的原理和功能是：
组合叶轮由于叶径直径接近了罐径，因此适合于接近非牛顿型流体的结晶，也防止了粘壁现象产生，有利于罐壁传热效率提高；
组合叶轮的径向流动和沿四壁向上和罐中央向下的轴向流动及整罐料液有组织流动，保证了结晶液在整罐内的均一性；
低速的搅拌，不会产生巨大的剪切力，造成晶体破坏；
多层的搅拌可适应结晶液液位的变动；
加之变速搅拌的运用，可获得理想的晶核形成和晶体生长条件。
Claims (2)
1.一种组合搅拌叶轮，其特征在于包括：互成90°的两个与罐底形状完全相似的径向叶轮(1)；还包括：罐壁侧设有四组轴向功能兼有径向功能的叶轮(2)；在罐中央料液面下和罐液位中部分别设置向下流动的多层轴向、并有径向功能的叶轮(3、4)。
2.根据权利要求1所述的组合搅拌叶轮，其特征在于：所述的径向叶轮(1)的外侧距底为20～30mm；所述的设有四组轴向功能兼有径向功能的叶轮(2)外侧距罐壁距离也为20～30mm。
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