CN103055768A - 自吸式搅拌器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自吸式搅拌器，用以解决现有技术中液、固、气三相搅拌时气体分布不均匀的问题。该自吸式搅拌器包括盛装物料的反应釜，反应釜密封设置，在反应釜的顶部设有可开合的加料口，底部设有放料阀，该搅拌器还包括设置于反应釜内的搅拌轴，反应釜顶部设有驱动搅拌轴的动力机构，搅拌轴为空心搅拌轴，搅拌轴上开有位于物料上表面以上的、与其内腔相通的进气口，搅拌轴上还设有位于物料上表面以下的、与其内腔相通的导气管。该自吸式搅拌器通过离心力作用实现气体的自吸搅拌，适用于催化加氢、氧化、深层曝气等液、固、气搅拌混合，有效地提高液、固、气三相的反应速度，提高产品的收率，缩短反应的时间，具有很好的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌器技术领域，特别是指一种能够实现液、固、气三相均匀混合的自吸式搅拌器。
背景技术
搅拌器是实现物料之间强制对流并均匀混合的器件，这些物料可以是液、固、气三相中的一种或几种，能够有效地减轻工作人员的劳动强度，提高生产效率。
传统的老式搅拌器一般只适合液-液或液-固搅拌，但在对液、固、气三相搅拌时却不能充分地将气体均匀地分布到物料中，因此不适合液、固、气三相之间的搅拌。
近年来，随着我国化工行业的迅速发展，对液、固、气三相之间的搅拌要求越来越高，特别是氢化、氧化、硫化、氟化、深层曝气等搅拌要求。为了能够使气体充分地分布到物料中，一般是在物料中增加分布盘管，在分布盘管上布置若干出气孔。搅拌时，搅拌器直接对液、固进行搅拌，同时向分布盘管中不断充入所需气体，以达到在物料中分布气体的效果，这种结构方式虽然相比于老式搅拌器能够一定程度上增加气体分布的均匀性，但气体分布仍不够均匀，而且其反应时间长、收率不高。
发明内容
本发明提出一种自吸式搅拌器，解决了现有技术中液、固、气三相搅拌时气体分布不均匀的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：自吸式搅拌器，包括盛装物料的反应釜，所述反应釜密封设置，所述反应釜的顶部设有可开合的加料口，所述反应釜的底部设有放料阀；还包括设置于所述反应釜内的搅拌轴，所述反应釜顶部设有驱动所述搅拌轴的动力机构；所述搅拌轴为空心搅拌轴，所述搅拌轴上开有位于物料上表面以上的、与其内腔相通的进气口，所述搅拌轴上还设有位于物料上表面以下的、与其内腔相通的导气管。
作为对上述技术方案的改进，所述导气管上固定有搅拌桨。
作为一种优选的实施方式，所述导气管的个数为多个。
作为一种优选的实施方式，所述动力机构包括磁力耦合装置和电动机，所述磁力耦合装置直接驱动所述搅拌轴旋转，其包括由内向外依次设置的内磁钢体、密封罩和外磁钢体，所述内磁钢体与所述搅拌轴的顶端固定连接；所述电动机通过减速机与所述外磁钢体固定连接。
作为对上述技术方案的改进，所述外磁钢体外部罩有冷却外罩，所述外磁钢体与所述冷却外罩之间形成密封腔体；所述冷却外罩的下部开有与所述密封腔体连通的冷却水进口，所述冷却外罩的上部设有与所述密封腔体连通的冷却水出口。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述冷却外罩上还开有与所述密封腔体连通的溢水口，所述溢水口位于所述冷却水出口的上方。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于设置在反应釜内的搅拌轴为空心搅拌轴，搅拌轴上开有位于物料上表面以上的进气口和位于物料上表面以下的导气管，则在启动搅拌器之前，先将需要搅拌的液、固、气三相物质填充入反应釜内，这样空心搅拌轴的内腔也会充满物料，等启动搅拌器后，搅拌轴高速转动，其内部腔体的物料在离心力的作用下从导气管被甩出腔体，使空心搅拌轴的腔体内形成高真空产生负压，进而使物料上表面以上的气体从进气口吸入空心搅拌轴的腔体内，并最终从物料上表面以下的导气管融入物料中，与物料充分接触，达到液、固、气三相搅拌时气体分布均匀的目的。
由于在导气管上固定了搅拌桨，则气体在从导气管处排出时，气泡会受到搅拌桨的剪切、搅拌作用，使体积较大的气泡分散成许多小气泡，增加气体在物料中分散的均匀性。
通过冷却水进口向密封腔体内不断充入冷水可对磁力耦合装置起到一定的冷却降温作用，这部分冷水吸收热量后再从上部的冷却水出口排出，即可带走热量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为图1中I处的局部放大示意图；
图3为图1中M处的局部放大示意图；
图4为图1中N处的局部放大示意图；
图中：1-反应釜；11-加料口；12-放料阀；2-搅拌轴；21-进气口；22-导气管；23-搅拌桨；3-动力机构；31-内磁钢体；32-密封罩；33-外磁钢体；34-电动机；35-减速机；4-物料上表面；5-冷却外罩；51-冷却水进口；52-冷却水出口；53-溢水口；6-密封腔体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，为本发明自吸式搅拌器的一种实施例，其主要应用于氢化、氧化、硫化、氟化、深层曝气等液、固、气三相混合搅拌的生产中，用以实现液体、固体和气体的均匀混合。
该自吸式搅拌器首先包括一个盛装物料的反应釜1，该反应釜1在搅拌物料过程中是密封设置的，在其顶部设有一个可开合的加料口11，启动搅拌器之前可通过加料口11将物料填充入反应釜1内；在反应釜1的底部还设有一个放料阀12，在搅拌完成之后可通过放料阀12将搅拌好的物料排出。
如图1、图2和图3共同所示，在反应釜1内设有一根直接对物料进行搅拌的搅拌轴2，该搅拌轴2与普通搅拌轴的不同之处在于：该搅拌轴2是空心搅拌轴，在这根搅拌轴2上开有多个进气口21，还安装有多根导气管22（图中示出的进气口21的个数为两个，导气管22的个数为四个），而且进气口21、导气管22与搅拌轴2的内腔均相互连通。当在反应釜1内填充完物料（液、固、气）后，即形成物料上表面4，即液面，此时要确保进气口21位于物料上表面4以上，导气管22位于物料上表面4以下，而且，搅拌轴2的内腔和导气管22内也会充满物料。
在反应釜1的顶部设有驱动搅拌轴2转动的动力机构3，当动力机构3启动后，搅拌轴2高速转动，其内部腔体的物料在离心力的作用下从导气管22处被甩出腔体，使空心搅拌轴2的腔体内形成高真空产生负压，进而使物料上表面4以上的气体从进气口21吸入空心搅拌轴2的腔体内，并最终从物料上表面4以下的导气管22融入物料中，与物料充分接触，达到液、固、气三相搅拌时气体分布均匀的目的。
为了进一步增加气体在物料中分布的均匀性，在导气管22上还固定有与其对应的搅拌桨23，搅拌桨23在安装时尽量与导气管22之间保持一定的夹角，以便在搅拌轴2高速转动时，对较大的气泡产生剪切、搅拌作用，使体积较大的气泡分散成许多小气泡，增加气体在物料中分散的均匀性。经过实际的实践证明，该夹角保持在60°为最佳。
该实施例中的动力机构3包括直接驱动搅拌轴2旋转的磁力耦合装置和直接提供动力的电动机34。磁力耦合装置包括由内向外依次设置的内磁钢体31、密封罩32和外磁钢体33，其中内磁钢体31与搅拌轴2的顶端固定连接，而外磁钢体33通过减速机35连接于电动机34上。当电动机34启动后，通过磁力耦合装置即可实现搅拌轴2的高速转动，磁力耦合装置为本技术领域内较为常见的技术特征，在此不再赘述。
该自吸式搅拌器在运行过程中，磁力耦合装置会产生大量的热量，如果不能将这部分热量及时地散发出去，将影响搅拌器的正常工作。因此，该实施例在外磁钢体33的外部设置了一个冷却外罩5，如图4所示，使外磁钢体33与冷却外罩5之间形成了一个密封腔体6。在冷却外罩5的下部开有一个与密封腔体6相连通的冷却水进口51，冷却外罩5的上部开设了一个与密封腔体6相连通的冷却水出口52，同时在冷却外罩5上、位于冷却水出口52的上方设置了一个与密封腔体6相连通的溢水口53。这样，通过冷却水进口51向密封腔体6内源源不断地充入冷水，再从冷却水出口52排出，即可将磁力耦合装置的热量不断带走，起到一定的降温冷却作用，同时溢水口53能够保证密封腔体6内的水量不至于过多。
该自吸式搅拌器通过离心力作用实现气体的自吸搅拌，适用于催化加氢、氧化、深层曝气等液、固、气搅拌混合，有效地提高液、固、气三相的反应速度，提高产品的收率，缩短反应的时间，具有很好的实用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.自吸式搅拌器，包括
盛装物料的反应釜，所述反应釜密封设置，所述反应釜的顶部设有可开合的加料口，所述反应釜的底部设有放料阀；
设置于所述反应釜内的搅拌轴，所述反应釜顶部设有驱动所述搅拌轴的动力机构，其特征在于：
所述搅拌轴为空心搅拌轴，所述搅拌轴上开有位于物料上表面以上的、与其内腔相通的进气口，所述搅拌轴上还设有位于物料上表面以下的、与其内腔相通的导气管。
2.如权利要求1所述的自吸式搅拌器，其特征在于：所述导气管上固定有搅拌桨。
3.如权利要求2所述的自吸式搅拌器，其特征在于：所述导气管的个数为多个。
4.如权利要求1至3任一项所述的自吸式搅拌器，其特征在于，所述动力机构包括：
磁力耦合装置，直接驱动所述搅拌轴旋转，包括由内向外依次设置的内磁钢体、密封罩和外磁钢体，所述内磁钢体与所述搅拌轴的顶端固定连接；
电动机，通过减速机与所述外磁钢体固定连接。
5.如权利要求4所述的自吸式搅拌器，其特征在于：所述外磁钢体外部罩有冷却外罩，所述外磁钢体与所述冷却外罩之间形成密封腔体；
所述冷却外罩的下部开有与所述密封腔体连通的冷却水进口，所述冷却外罩的上部设有与所述密封腔体连通的冷却水出口。
6.如权利要求5所述的自吸式搅拌器，其特征在于：所述冷却外罩上还开有与所述密封腔体连通的溢水口，所述溢水口位于所述冷却水出口的上方。
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