CN101628209A - 一种容器密封搅拌装置 - Google Patents

Abstract

一种容器密封搅拌装置，它涉及一种搅拌装置。本发明的目的是为了解决现有的容器密封搅拌装置存在密封介质易腐蚀、搅拌液易污染以及搅拌装置结构复杂的问题。本发明的内环形槽的下端为环形槽下接口，密封环的下沿设置在密封液空间内，容器接口的上端套接在内环形槽的环形槽下接口的外壁上，通气阀设置在容器接口的台肩上，密封液空间内盛装有密封液。本发明一套搅拌轴和环形槽装置经过简单拆卸和安装可以依次应用于多个容器的密封搅拌，既适用于大规模的工业生产又适用于实验室内的小规模实验，避免了密封介质腐蚀，磨损和搅拌体系的污染，也避免了搅拌轴径向摆动对密封介质的摩擦和撞击。

Description

一种容器密封搅拌装置

技术领域

本发明涉及一种搅拌装置。

背景技术

在化工及其它相关行业中，搅拌是一个常见的操作单元。在很多情况下为了阻止或尽可能降低搅拌组分的挥发或泄漏，或者为了阻止空气中的氧气与搅拌组分接触发生反应，通常需要对容器进行隔绝空气密封搅拌。对于一些黏度较小的液体，如水的稀溶液体系，可以通过磁力搅拌方式来实施密封搅拌。但对于一些高黏度液体，由于搅拌阻力大，因而驱动力相对较小的磁力搅拌装置并不能对其进行有效搅拌，所以往往需要借助容器外驱动搅拌装置。对于外驱动搅拌装置，如何对搅拌轴进入反应容器的入口处进行有效密封是相关领域科研与工程技术人员长期关注的问题之一。

目前使用的聚四氟乙烯密封塞其聚四氟乙烯外壳体与搅拌轴之间的密封介质为O型橡胶圈，当反应容器内温度较高，且体系中含有能够腐蚀橡胶圈的化学溶剂时，加之搅拌轴高速旋转过程中与橡胶圈之间产生摩擦热，这些因素的综合效应很容易使O型橡胶圈变形、磨损，从而失去密封作用。中国专利号为88220684.2的实用新型专利公开了一种实验室用反应瓶密封搅拌塞，但由于目前使用的大部分搅拌器在使用过程中均存在搅拌轴径向摆动的问题，这种摆动和转动的复合运动很容易使得该专利所公开的密封介质磨损，落入反应容器中，这一方面影响了密封效果，另一方面在反应器内引入了杂质。中国专利号为86204150的实用新型专利公开了一种玻璃密封装置，其密封体系由搅拌棒，内套管和外套管组成，该密封方法存在着套管部分很容易被高速旋转且径向摆动的搅拌轴所碰撞致碎的问题，而中国专利号为200710048292.6所公开的高效密封冷凝搅拌装置同样存在着类似的问题。专利号为85201118的实用新型专利公开了一种搅拌轴密封装置，其采用搅拌轴与反应罐柔性连接的方式克服了一般轴密封方法所不能适应的搅拌轴径向摆动这一问题，但其结构较为复杂，从而影响了它在如实验室内小型大批量搅拌等类似场合的应用。

总而言之，如何同时妥善解决密封介质的溶剂腐蚀、机械磨损，磨损介质、液体密封介质、搅拌机轴承润滑油进入反应器造成污染，搅拌轴径向摆动对密封介质的摩擦和撞击，密封结构与装置的复杂化等这一系列问题，目前仍然是容器外驱动搅拌装置密封体系所面临的难题之一。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的容器密封搅拌装置存在密封介质易腐蚀、搅拌液易污染以及搅拌装置结构复杂的问题，进而提供了一种容器密封搅拌装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的容器密封搅拌装置由搅拌轴及其同体附件、密封液槽、容器接口和通气阀组成，搅拌轴的同体附件包含电动机、密封环和搅拌浆，所述电动机的输出轴与搅拌轴的上端面固接，所述搅拌浆固接在搅拌轴的下端面上，所述密封环固接在搅拌轴的上端，所述密封液槽由外环形槽和内环形槽组成，所述外环形槽上设有中心孔，外环形槽通过其上的中心孔固套在内环形槽的外壁上，外环形槽与内环形槽之间形成密封液空间，内环形槽的下端为环形槽下接口，密封环的下沿设置在密封液空间内，容器接口的上端套接在内环形槽的环形槽下接口的外壁上，通气阀设置在容器接口的台肩上，密封液空间内盛装有密封液。

本发明具有以下有益效果：1.本发明采用了搅拌轴的同体附件以及密封液槽，解决了密封介质易腐蚀、搅拌液易污染的问题，延长了搅拌装置的使用寿命，提高了搅拌容器的密封性；2、本发明的结构简单合理，使用方便，操作简单；3.一套搅拌轴及其同体附件和环形槽及其同体下接口装置可以应用于多个容器的密封搅拌，应用范围广，本发明既适用于大规模的工业生产又适用于实验室内的小规模实验。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视示意图，图2是搅拌轴2及其同体附件的主视结构示意图，图3是外环形槽4的整体结构主视示意图，图4是容器接口8的整体结构主视示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～图4所示，本实施方式的容器密封搅拌装置由搅拌轴2及其同体附件、密封液槽、容器接口8和通气阀16组成，搅拌轴2的同体附件包含电动机1、密封环3和搅拌浆9，所述电动机1的输出轴与搅拌轴2的上端面固接，所述搅拌浆9固接在搅拌轴2的下端面上，所述密封环3固接在搅拌轴2的上端，所述密封液槽由外环形槽4和内环形槽5组成，所述外环形槽4上设有中心孔，外环形槽4通过其上的中心孔固套在内环形槽5的外壁上，外环形槽4与内环形槽5之间形成密封液空间17，内环形槽5的下端为环形槽下接口7，密封环3的下沿18设置在密封液空间17内，容器接口8的上端套接在内环形槽5的环形槽下接口7的外壁上，通气阀16设置在容器接口8的台肩19上，密封液空间17内盛装有密封液6。

具体实施方式二：如图1和图2所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，所述搅拌轴2的同体附件还包含有锥形回流装置11，锥形回流装置11的上端面设有外沿12，外沿12的上端面与密封环3内的顶壁固接，锥形回流装置11的下端与搅拌轴2的下端外壁固接，锥形回流装置11的上端外径大于锥形回流装置11的下端外径。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于，所述容器接口8的上端内壁与内环形槽5下端外壁为磨口连接、螺纹连接、插入橡皮塞密封连接、胶接或焊接。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图1所示，本实施方式与具体实施方式三的不同点在于，所述密封液6为聚丙烯酰胺水溶液。其它与具体实施方式三相同。当容器内搅拌料液为水溶液体系时，在其它装置部件选定后，可以选择浓度为1～10000毫克/升的聚丙烯酰胺的水溶液作为密封液。

工作原理：

1、在安装各密封部件前需先打开容器的通气阀，安装完毕后关闭该通气阀。

2、以常规的静态密封方法对环形槽下接口与容器入口连接头进行密封连接。

3、根据搅拌需要在搅拌轴允许活动范围内调节搅拌轴进入容器的深度，避免外沿12的下端面与内环形槽5上端相距太近或直接接触。

4、所选用的密封液应满足以下条件：a、如果搅拌轴高速转动，则密封液需要具有合适的“包轴效应”，即Weisenberg效应；b、在工作状态下具有较高的黏度，避免搅拌过程中密封液表面产生大的波动；c、氧气在其中溶解度应尽可能的低，避免空气中氧气通过溶解扩散的方式进入容器中；d、与反应器中可挥发组分不发生化学反应；e、在工作态下不挥发，避免其挥发进入容器中污染所搅拌体系。

5、如图1所示，搅拌过程中挥发组份沿内环形槽5的内壁、外沿12的下端面以及锥形回流装置11的外侧壁冷凝后可以回流入容器中，沿密封环3的内壁、内环形槽5的外壁、密封液6液面冷凝后进入密封槽中从而使得所搅拌体系的原始比例发生改变。为了抑制这种现象，需要在允许范围内尽可能降低密封环3的内壁、内环形槽5的外壁以及密封液6液面的表面积。

Claims (4)

1、一种容器密封搅拌装置，它由搅拌轴(2)及其同体附件、密封液槽、容器接口(8)和通气阀(16)组成，搅拌轴(2)的同体附件包含电动机(1)、密封环(3)和搅拌浆(9)，其特征在于：所述电动机(1)的输出轴与搅拌轴(2)的上端面固接，所述搅拌浆(9)固接在搅拌轴(2)的下端面上，所述密封环(3)固接在搅拌轴(2)的上端，所述密封液槽由外环形槽(4)和内环形槽(5)组成，所述外环形槽(4)上设有中心孔，外环形槽(4)通过其上的中心孔固套在内环形槽(5)的外壁上，外环形槽(4)与内环形槽(5)之间形成密封液空间(17)，内环形槽(5)的下端为环形槽下接口(7)，密封环(3)的下沿(18)设置在密封液空间(17)内，容器接口(8)的上端套接在内环形槽(5)的环形槽下接口(7)的外壁上，通气阀(16)设置在容器接口(8)的台肩(19)上，密封液空间(17)内盛装有密封液(6)。

2、根据权利要求1所述的一种容器密封搅拌装置，其特征在于：搅拌轴(2)的同体附件还包含有锥形回流装置(11)，锥形回流装置(11)的上端面设有外沿(12)，外沿(12)的上端面与密封环(3)内的顶壁固接，锥形回流装置(11)的下端与搅拌轴(2)的下端外壁固接，锥形回流装置(11)的上端外径大于锥形回流装置(11)的下端外径。

3、根据权利要求1或2所述的一种容器密封搅拌装置，其特征在于：所述容器接口(8)的上端内壁与内环形槽(5)下端外壁为磨口连接、螺纹连接、插入橡皮塞密封连接、胶接或焊接。

4、根据权利要求3所述的一种容器密封搅拌装置，其特征在于：所述密封液(6)为聚丙烯酰胺水溶液。

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