CN105115777A - 自吸式搅拌器的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自吸式搅拌器的测试装置及方法，通过套设于所述空心轴的第二进气孔处的测试模块，包括：与所述第二进气孔连通的进气腔块，所述进气腔块中间形成空腔，所述进气腔块与所述第二进气孔连通处的端面处开设有油封放置槽，设置于所述油封放置槽的油封，所述油封的内外侧圆柱面分别与进气腔块和空心轴紧密接触，开设于所述进气腔块的一侧的流量计管路连接孔；及与所述流量计管路连接孔连接的气体转子流量计，有效解决了自吸式搅拌器的自吸气速率的测试问题，测试过程简单便捷，数据读取实时、准确。

Description

自吸式搅拌器的测试装置及方法

技术领域

本申请涉及自吸式搅拌器的应用领域，主要是关于自吸式搅拌器自吸气效果的评判和测试的方法，尤其涉及一种自吸式搅拌器的测试装置及方法。

背景技术

与传统反应器类型相比，自吸式搅拌器可以通过内循环往复吸入未反应的气体，具有传质速率高、不需使用额外的气体输送装置，大大节省设备成本和操作费用等优点，因此在催化加氢、催化氧化、生物发酵等涉及气-液多相反应的场合，得到越来越广泛的关注和应用。

在自吸式搅拌器的设计和其自吸气效果的评判时，主要考虑的技术参数有吸气临界转速、搅拌功率、气含率、传质系数和自吸气速率等。前四者可以分别采用肉眼观测法、扭矩测定法、膨胀法、溶氧电极法等实验方法进行测试，而在自吸气速率方面，目前仅能从肉眼进行定性判断，在定量测试方面还未有文献有提出较好的实验测试装置和方法。

鉴于自吸气速率的大小是自吸式搅拌器能否取代传统搅拌器并取消额外气体输送装置的关键因素，因此，如何能够方便、准确地进行自吸式搅拌器的自吸气速率的测试，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种自吸式搅拌器的测试装置及方法，能够方便、准确地进行自吸式搅拌器的自吸气速率的测试。

根据本申请的一个方面，提供了一种自吸式搅拌器的测试装置，该测试装置包括：

自吸式搅拌器的空心轴和自吸式搅拌桨，其中，空心轴和自吸式搅拌桨固连且相互连通，所述空心轴与所述自吸式搅拌桨连通处设置有第二出气孔，所述空心轴上开设有第二进气孔；

固定自吸式搅拌器的搅拌器放置台，所述搅拌器放置台的台面上设有供固定自吸式搅拌器的空心轴和自吸式搅拌桨穿过的安装通孔；

放置液相物料的装液筒体，所述装液筒体位于所述安装通孔的下方，所述自吸式搅拌桨及第二出气孔穿过所述安装通孔没入所述液相物料中，所述第二进气孔位于液相物料的液面以上；

套设于所述空心轴的第二进气孔处的测试模块，包括：与所述第二进气孔连通的进气腔块，所述进气腔块中间形成空腔，所述进气腔块与所述第二进气孔连通处的端面处开设有油封放置槽；设置于所述油封放置槽的油封，所述油封的内外侧圆柱面分别与进气腔块和空心轴紧密接触；开设于所述进气腔块的一侧的流量计管路连接孔；

与所述流量计管路连接孔连接的气体转子流量计。

进一步的，上述测试装置中，所述气体转子流量计包括：第一进气口和第一出气口；

所述测试装置还包括：第一连接接头、连接软管和第二连接接头，其中，所述流量计管路连接孔依次通过所述第一连接接头、连接软管和第二连接接头与所述气体转子流量计的第一出气口连接。

进一步的，上述测试装置中，所述装液筒体为透明筒体。

进一步的，上述测试装置中，所述测试装置还包括挡板、连接块和支撑固定杆，其中，所述挡板设置于所述装液筒体的内壁上，所述挡板上焊有固定所述支撑固定杆的连接块，所述支撑固定杆将所述测试模块进行轴向固定。

进一步的，上述测试装置中，所述挡板、连接块和支撑固定杆的数量分别为4个，每两根挡板之间的间隔距离相同。

进一步的，上述测试装置中，所述第二进气孔的数量为1至6个。

进一步的，上述测试装置中，所述自吸式搅拌桨采用管式自吸桨或圆盘涡轮式自吸桨。

进一步的，上述测试装置中，所述测试模块还包括开设于所述进气腔块的另一侧的压力表连接孔；

所述测试装置还包括与所述压力表连接孔连接的压力表。

根据本申请的另一面，还提供一种采用上述自吸式搅拌器的测试装置的测试方法，该测试方法包括：

将液相物料加入至装液筒体内某一测量液位；

开动自吸式搅拌器，将自吸式搅拌桨的搅拌转速设置为某一预设转速，待有气体从第二出气孔持续排出时，读取气体转子流量计显示的气体流量值。

根据本申请的另一面，还提供另一种采用上述自吸式搅拌器的测试装置的测试方法，该测试方法包括：

将液相物料加入至装液筒体内某一测量液位；

开动自吸式搅拌器，将自吸式搅拌桨的搅拌转速由零逐步增加，期间观察气体转子流量计的读数变化，获取气体转子流量计的读数开始不为零时对应的自吸式搅拌桨的临界吸气转速。

与现有技术相比，本申请通过套设于所述空心轴的第二进气孔处的测试模块，包括：与所述第二进气孔连通的进气腔块，所述进气腔块中间形成空腔，所述进气腔块与所述第二进气孔连通处的端面处开设有油封放置槽，设置于所述油封放置槽的油封，所述油封的内外侧圆柱面分别与进气腔块和空心轴紧密接触，开设于所述进气腔块的一侧的流量计管路连接孔；及与所述流量计管路连接孔连接的气体转子流量计，有效解决了自吸式搅拌器的自吸气速率的测试问题，测试过程简单便捷，数据读取实时、准确。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本申请一个方面的一种自吸式搅拌器的测试装置的正视结构；

图2示出本申请一个实施例的自吸式搅拌器的测试装置的进气腔块的结构图；

图3示出图1中的A-A方向截面的支撑固定杆连接示意图；

附图标记：

1驱动装置(电机和减速机)，2传动装置(机架、联轴器、轴承组件、传动轴)，3空心轴，4自吸式搅拌桨，5进气腔块，6油封，7第一连接接头(腔块侧)，8连接软管，9第二连接接头(流量计侧)，10气体转子流量计，11压力表，12支撑固定杆，13搅拌器放置台，14装液有机玻璃筒体，15测试模块，16流量计管路连接孔，17压力表连接孔，18气体转子流量计的第一进气口，19气体转子流量计的第一出气口，20挡板；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，根据本申请的一个方面，提供一种自吸式搅拌器的测试装置，包括：

自吸式搅拌器的空心轴3和自吸式搅拌桨4，其中，空心轴3和自吸式搅拌桨4固连且相互连通，所述空心轴3与所述自吸式搅拌桨4连通处设置有第二出气孔，所述空心轴3上开设有第二进气孔；具体的，自吸式搅拌器一般包括驱动装置1(包括电机和减速机)、与驱动装置1连接的传动装置2(包括机架、联轴器、轴承组件、传动轴)、与传动装置2连接的空心轴3、与空心轴3固连且相互连通的自吸式搅拌桨4，空心轴3的上端通过实心联轴节与传动轴连接，其下端封闭，空心轴3上开有第二进气孔，优选的，一方面，为保证进气量，需要设置在空心轴3上设置适当数量的第二进气孔，另一方面，为保证空心轴3的强度，第二进气孔的数量不宜过多，第二进气孔数为1至6个，更优选的，第二进气孔数为2个；优选的，所述自吸式搅拌桨4采用管式自吸桨或圆盘涡轮式自吸桨；

固定自吸式搅拌器的搅拌器放置台13，所述搅拌器放置台13的台面上设有供固定自吸式搅拌器的空心轴3和自吸式搅拌桨4穿过的安装通孔；具体的，可通过螺栓紧固件将自吸式搅拌器固定于搅拌器放置台13上；

放置液相物料的装液筒体14，所述装液筒体14位于所述安装通孔的下方，所述自吸式搅拌桨4及第二出气孔穿过所述安装通孔没入所述液相物料中，所述第二进气孔位于液相物料的液面以上；

如图1和2所示，套设于所述空心轴3的第二进气孔处的测试模块15，包括：与所述第二进气孔连通的进气腔块5，所述进气腔块5中间形成空腔，所述进气腔块5与所述第二进气孔连通处的端面处开设有油封放置槽，例如，在所述进气腔块5的上端面和下端面各开有油封放置槽；设置于所述油封放置槽的油封6，所述油封6的内外侧圆柱面分别与进气腔块5和空心轴3紧密接触，起动密封的作用；开设于所述进气腔块5的一侧的流量计管路连接孔16；优选的，所述测试模块还包括开设于所述进气腔块5的另一侧的压力表连接孔17，所述测试装置还包括与所述压力表连接孔17连接的压力表11，用于测量在自吸气时进气腔块5内腔的真空度；

与所述流量计管路连接孔连接的气体转子流量计10。优选的，如图1和2所示，所述气体转子流量计10包括第一进气口18和第一出气口19，所述测试装置还包括第一连接接头(腔块侧)7、连接软管8和第二连接接头(流量计侧)9，所述流量计管路连接孔16依次通过第一连接接头(腔块侧)7、连接软管8和第二连接接头(流量计侧)9与所述气体转子流量计10的第一出气口19连接，当自吸式搅拌桨4转动时，由于离心力的作用，外界气体由第一进气口18进入，再由第一出气口19依次通过第二连接接头(流量计侧)9、连接软管8、第一连接接头(腔块侧)7和空心轴3上的第二进气孔，气体通入空心轴3，气体再由第二出气孔排入液相物料，通过搅拌气体与液相物料混合。本实施例有效解决了自吸式搅拌器的自吸气速率的测试问题，测试过程简单便捷，数据读取实时、准确。

优选的，所述装液筒体14为透明筒体，如可以是有机玻璃筒体14，便于使用者观察液相物料的液面高度和自吸式搅拌桨4的工作状况。

优选的，如图1和3所示，所述测试装置还包括挡板20、连接块和支撑固定杆12，其中，所述挡板设置于所述装液筒体14的内壁上，所述挡板上焊有固定所述支撑固定杆12的连接块，所述支撑固定杆12将所述测试模块进行轴向固定，较佳的，所述挡板的形状为长方形，数量为4块，每两根挡板之间的间隔距离相同，所述支撑固定杆12的数量与挡板的数量一致，如对应为4根。

根据本申请的另一面，还提供一种使用上述自吸式搅拌器的测试装置的自吸式搅拌器的测试方法，包括：

将液相物料加入至装液筒体14内某一测量液位；

开动自吸式搅拌器，将自吸式搅拌桨4的搅拌转速设置为某一预设转速，待有气体从第二出气孔持续排出时，读取气体转子流量计10显示的气体流量值，该流量值即为该预设转速下自吸式搅拌器的自吸气速率。

根据本申请的另一面，还提供一种使用上述自吸式搅拌器的测试装置的自吸式搅拌器的测试方法，包括：

将液相物料加入至装液筒体14内某一测量液位；

开动自吸式搅拌器，将自吸式搅拌桨4的搅拌转速由零逐步增加，期间观察气体转子流量计10的读数变化，获取气体转子流量计10的读数开始不为零时对应的自吸式搅拌桨4的临界吸气转速。具体的，通过上述测试装置也可以测试自吸桨的临界吸气转速，将自吸式搅拌桨4的搅拌转速由零逐步增加，期间观察气体转子流量计10的读数变化，当流量计流量开始不为零时对应的转速即为临界吸气转速。

综上所述，本申请的测试装置及方法有效解决了自吸式搅拌器的自吸气速率的测试问题，测试过程简单便捷，数据读取实时、准确。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种自吸式搅拌器的测试装置，其中，该测试装置包括：

自吸式搅拌器的空心轴和自吸式搅拌桨，其中，空心轴和自吸式搅拌桨固连且相互连通，所述空心轴与所述自吸式搅拌桨连通处设置有第二出气孔，所述空心轴上开设有第二进气孔；

固定自吸式搅拌器的搅拌器放置台，所述搅拌器放置台的台面上设有供固定自吸式搅拌器的空心轴和自吸式搅拌桨穿过的安装通孔；

放置液相物料的装液筒体，所述装液筒体位于所述安装通孔的下方，所述自吸式搅拌桨及第二出气孔穿过所述安装通孔没入所述液相物料中，所述第二进气孔位于液相物料的液面以上；

套设于所述空心轴的第二进气孔处的测试模块，包括：与所述第二进气孔连通的进气腔块，所述进气腔块中间形成空腔，所述进气腔块与所述第二进气孔连通处的端面处开设有油封放置槽；设置于所述油封放置槽的油封，所述油封的内外侧圆柱面分别与进气腔块和空心轴紧密接触；开设于所述进气腔块的一侧的流量计管路连接孔；

与所述流量计管路连接孔连接的气体转子流量计。

2.如权利要求1所述的测试装置，其中，所述气体转子流量计包括：第一进气口和第一出气口；

所述测试装置还包括：第一连接接头、连接软管和第二连接接头，其中，所述流量计管路连接孔依次通过所述第一连接接头、连接软管和第二连接接头与所述气体转子流量计的第一出气口连接。

3.如权利要求1或2所述的测试装置，其中，所述装液筒体为透明筒体。

4.如权利要求1至3任一项所述的测试装置，其中，所述测试装置还包括挡板、连接块和支撑固定杆，其中，所述挡板设置于所述装液筒体的内壁上，所述挡板上焊有固定所述支撑固定杆的连接块，所述支撑固定杆将所述测试模块进行轴向固定。

5.如权利要求4所述的测试装置，其中，所述挡板、连接块和支撑固定杆的数量分别为4个，每两根挡板之间的间隔距离相同。

6.如权利要求1至5任一项所述的测试装置，其中，所述第二进气孔的数量为1至6个。

7.如权利要求1至6任一项所述的测试装置，其中，所述自吸式搅拌桨采用管式自吸桨或圆盘涡轮式自吸桨。

8.如权利要求1至7任一项所述的测试装置，其中，所述测试模块还包括开设于所述进气腔块的另一侧的压力表连接孔；

所述测试装置还包括与所述压力表连接孔连接的压力表。

9.一种采用如权利要求1至8任一项所述的自吸式搅拌器的测试装置的测试方法，其中，该测试方法包括：

将液相物料加入至装液筒体内某一测量液位；

开动自吸式搅拌器，将自吸式搅拌桨的搅拌转速设置为某一预设转速，待有气体从第二出气孔持续排出时，读取气体转子流量计显示的气体流量值，该流量值即为该预设转速下自吸式搅拌器的自吸气速率。

10.一种采用如权利要求1至8任一项所述的自吸式搅拌器的测试装置的测试方法，其中，该测试方法包括：

将液相物料加入至装液筒体内某一测量液位；

开动自吸式搅拌器，将自吸式搅拌桨的搅拌转速由零逐步增加，期间观察气体转子流量计的读数变化，获取气体转子流量计的读数开始不为零时对应的自吸式搅拌桨的临界吸气转速。