CN109453712A - 固液混合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固液混合装置，其包括混合腔；混合腔顶壁上开设有液体入口；底壁上开设有出料口；侧壁上开设有颗粒入口；液体分散盘，位于所述颗粒入口的上方；颗粒分散盘，位于所述颗粒入口的下方；以及搅拌机构；搅拌机构包括转轴、搅拌轴、以及若干搅拌叶片；搅拌叶片包括上搅拌叶片及下搅拌叶片；沿转轴向侧壁方向，上搅拌叶片的长度依次增大，下搅拌叶片的长度依次减小。上述固液混合装置，可以充分润湿，从而避免粉尘飞扬情况出现；增大固体颗粒与液体的接触面积，进行固液预混合提高分散效率，避免出现大颗粒团难以分散或摒死的现象；不同长度搅拌叶片对混合物进行充分搅拌提高分散效率和分散效果。
Description
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，特别是涉及一种固液混合装置。
背景技术
在水性色浆、碳纳米管浆料等浆料产品的生产过程中，经常需要将固体颗粒与液体充分混合并进行稳定分散。固体颗粒与液体的混合和稳定分散分为三个步骤：润湿、分散和稳定。其中，润湿是指液体取代包裹在固体颗粒界面的空气从而形成固液界面；分散是指固体颗粒在机械力作用下与液体形成均匀的相；稳定是固体颗粒在液体介质中稳定存在并有效防止再次聚集。其中，固液混合装置对固体颗粒的润湿和分散效果有显著影响，而有效分散液体中的固体颗粒，是水性色浆、碳纳米管浆料等浆料产品进行研磨等超细化加工的前提。
传统地，固液混合方式一般为：先把液体加入到搅拌桶中，然后再将固体颗粒加入到搅拌桶中，然后通过分散机搅拌进行分散。但是上述方式，会有少量的固体颗粒漂浮在液体表面难以和液体混合；大量的固体颗粒进入液体中，而部分固体颗粒则沉积在搅拌桶底部不能与液体进行充分混合。另外，还有部分固体颗粒团仅其外部被分散，液体不能浸透到固体颗粒团的内部，导致固液混合效率降低，增加混合时间，且混合效果不理想。
发明内容
基于此，有必要提供一种新的固液混合装置。
一种固液混合装置，包括：
混合腔；所述混合腔具有顶壁、底壁、以及位于所述顶壁与所述底壁之间的侧壁；所述顶壁上开设有液体入口；所述底壁上开设有出料口；所述侧壁上开设有颗粒入口；
液体分散盘，设置在所述混合腔中；且所述液体分散盘位于所述颗粒入口的上方；
颗粒分散盘，设置在所述混合腔中；所述颗粒分散盘与所述液体分散盘上下对应设置；且所述颗粒分散盘位于所述颗粒入口的下方；
以及搅拌机构，设置在所述混合腔中；所述搅拌机构包括从所述顶壁向所述底壁延伸的转轴、安装在所述转轴靠近所述底壁一端的搅拌轴、以及安装在所述搅拌轴上的若干搅拌叶片；所述搅拌叶片包括若干安装在所述搅拌轴远离所述底壁的上搅拌叶片、以及若干安装在所述搅拌轴靠近所述底壁的下搅拌叶片；沿所述转轴向所述侧壁方向，所述上搅拌叶片的长度依次增大，所述下搅拌叶片的长度依次减小。
上述固液混合装置，液体分散盘将液体分散，均匀分散的液体落下将经颗粒分散盘分散颗粒进行充分润湿，从而避免固体颗粒在进入搅拌之前以及在颗粒分散盘中分散过程中带来的粉尘飞扬情况出现；颗粒分散盘和液体分散盘将固体颗粒和液体分散，增大固体颗粒与液体的接触面积，进行固液预混合提高分散效率，避免出现大颗粒团难以分散或摒死的现象；不同长度搅拌叶片对混合物进行充分搅拌提高分散效率和分散效果。上述固液混合装置，结构简单、设计合理、使用操作简单维护方便，混合均匀不会出现分散死角，混合快速效率高。
其中，所述转轴贯穿所述液体分散盘以及所述颗粒分散盘；所述液体分散盘以及所述颗粒分散盘均安装在所述转轴上。
其中，所述固液混合装置还包括用于驱动所述颗粒分散盘振动的振动机构。
其中，所述颗粒分散盘的外边缘与所述侧壁之间的间隔为10mm-20mm。
其中，所述固液混合装置还包括颗粒进料机构；所述颗粒进料机构穿过所述颗粒入口；所述颗粒进料机构的进口呈喇叭状；所述颗粒进料机构的出口位于所述颗粒分散盘的上方。
其中，所述液体分散盘的边缘与中心不在同一高度。
其中，所述颗粒分散盘的边缘与中心不在同一高度。
其中，所述液体分散盘上开设有若干漏液孔；所述漏液孔的面积占所述液体分散盘的面积的20％-50％。
其中，所述颗粒分散盘上开设有若干通孔，所述通孔的面积占所述颗粒分散盘的面积的40％-60％。
附图说明
图1为本发明的一实施例的固液混合装置的截面示意图。
图2为图1中的固液混合装置的液体分散盘的俯视示意图。
图3为图1中的固液混合装置的颗粒分散盘的俯视示意图。
图4为本发明另一实施例的固液混合装置的截面示意图。
图5为本发明又一实施例的固液混合装置的截面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语″及/或″包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1，本发明的一实施方式的固液混合装置，包括混合腔1、液体分散盘8、颗粒分散盘16、以及搅拌机构。
其中，混合腔的主要作用是为液体与固体颗粒润湿和分散提供场所。具体地，混合腔1具有顶壁4、底壁5、以及位于顶壁4与底壁5之间的侧壁；顶壁4上开设有液体入口6；底壁5上开设有出料口9；侧壁上开设有颗粒入口。
其中，液体分散盘8的主要作用是，将液体均匀分散。液体分散盘8设置在混合腔1中；且液体分散盘8位于颗粒入口的上方。换而言之，颗粒入口在液体分散盘8的下方，经过分散的液体下落将从颗粒入口进入的固体颗粒湿润。
其中，颗粒分散盘16的主要作用是，将固体颗粒均匀分散并对固体颗粒和液体进行预混合。颗粒分散盘16设置在混合腔1中。颗粒分散盘16与液体分散盘8上下对应设置；且颗粒分散盘16位于颗粒入口的下方，这样从颗粒入口进入混合腔的固体颗粒落在颗粒分散盘16，从而在颗粒分散盘16上进行分散，并且固体颗粒与下落的液体进行预混合。
其中，搅拌机构的主要作用是，将液体和固体颗粒进行均匀分散。搅拌机构设置在混合腔1中；经过润湿的固体颗粒与液体在搅拌机构作用下搅拌分散。
具体地，搅拌机构包括从顶壁4向底壁5延伸的转轴2、安装在转轴2靠近底壁5一端的搅拌轴10、以及安装在搅拌轴10上的若干搅拌叶片；所述搅拌叶片包括若干安装在搅拌轴10远离底壁5的上搅拌叶片11、以及若干安装在搅拌轴10靠近底壁5的下搅拌叶片12。沿转轴2向侧壁方向，也就是从中心到外周方向，上搅拌叶片11的长度依次增大，下搅拌叶片12的长度依次减小。
上述固液混合装置，液体分散盘将液体分散，均匀分散的液体落下将经颗粒分散盘分散颗粒进行充分润湿，从而避免固体颗粒在进入搅拌之前以及在颗粒分散盘中分散过程中带来的粉尘飞扬情况出现；颗粒分散盘和液体分散盘将固体颗粒和液体分散，增大固体颗粒与液体的接触面积，进行固液预混合提高分散效率，避免出现大颗粒团难以分散或摒死的现象；不同长度搅拌叶片对混合物进行充分搅拌提高分散效率和分散效果。本发明的固液混合装置结构简单设计合理、使用操作简单维护方便，混合均匀不会出现分散死角，混合快速效率高。
为了方便混合，在顶壁4上还可设有排气口7，排气口7可以用来排除混合腔1内的空气以及在搅拌过程中产生的空气，避免混合腔1内的压力过大。
在一具体实施例中，液体入口6设置有过滤网，这样可以对加入的液体进行过滤，从而有助于固液混合。
在本实施例中，底壁5设置成弧形，这样便于混合之后的浆料从出料口9流出，不残留在混合腔1的底部。当然，可以理解的是，底壁5并不局限于此。
在一具体实施例中，液体分散盘8的外边缘与侧壁之间的间隔为5mm-10mm。
在一具体实施例中，转轴2贯穿液体分散盘8以及颗粒分散盘16；液体分散盘8以及颗粒分散盘16均安装在转轴2上。这样转轴2可以同时驱动液体分散盘8、颗粒分散盘16、还有搅拌轴10，有效节省空间，结构更加紧凑。
为了使颗粒分散更加彻底，在一具体实施例中，固液混合装置还包括用于驱动颗粒分散盘16振动的振动机构。通过振动机构使颗粒分散盘16产生振动，这样落在颗粒分散盘16的颗粒也会振动，从而可以使颗粒团振裂变小，更加容易润湿，分散更加均匀。同时，颗粒振动也有助于颗粒落下，不附在颗粒分散盘16上。进一步优选地，颗粒分散盘16的外边缘与侧壁之间的间隔为10mm-20mm。
为了更加方便添加固体颗粒进入混合腔，在一具体实施例中，固液混合装置还包括颗粒进料机构3；颗粒进料机构穿过侧壁上的颗粒入口；颗粒进料机构3的进口14呈喇叭状；颗粒进料机构3的出口15位于颗粒分散盘16的上方。这样从颗粒进料机构3的进口14添加固体颗粒，固体颗粒沿颗粒进料机构3穿过，从出口15落下到达颗粒分散盘16。
可以理解的是，为了进一步提高混合效果，颗粒进料机构3还可以采用螺旋进料器，亦可以采用含有对固体颗粒具有剪切力的装置。
参见图2，液体分散盘8上开设有若干漏液孔13。液体从漏液孔13中穿过，从而落到液体分散盘的下方。漏液孔13在液体分散盘8上密集分布。优选地，漏液孔13的面积占液体分散盘8的面积的20％-50％。这样更助于液体分散以及固体颗粒的润湿。
在本实施例中，漏液孔13呈圆形。当然，可以理解的是，漏液孔13并不局限于圆形，还可以是其它任意形状，例如椭圆形、正方形、长方形、三角形、梯形、六边形等。
在本实施例中，液体分散盘8的截面呈弧形，其边缘向上翘起。换而言之，颗粒分散盘从中心向外依次向上倾斜。
参见图3，颗粒分散盘16上开设有若干通孔17。固体颗粒从通孔17中穿过，从而落到颗粒分散盘16的下方。通孔17在颗粒分散盘上密集分布。优选地，通孔17的面积占颗粒分散盘16的面积的40％-60％。这样更助于固体颗粒的分散落下以及固体颗粒的润湿。
在本实施例中，通孔17呈椭圆形。当然，可以理解的是，通孔17并不局限于椭圆形，还可以是其它任意形状，例如圆形、正方形、长方形、三角形、梯形、六边形等。
在本实施例中，颗粒分散盘16的截面呈弧形，其边缘向上翘起。换而言之，颗粒分散盘从中心向外依次向上倾斜。
参见图4，图4为本发明另一实施例的固液混合装置的截面示意图。本实施例与上一实施例所不同的是，液体分散盘8的边缘与中心不在同一高度。同时，颗粒分散盘16的边缘与中心不在同一高度。
在本实施例中，更具体地，液体分散盘8的中心区域在同一高度，边缘区域向外以一定斜率向上倾斜。颗粒分散盘16的截面呈弧形，其边缘向上翘起。换而言之，颗粒分散盘从中心向外依次向上倾斜。
参见图5，图5为本发明又一实施例的固液混合装置的截面示意图。本实施例与上一实施例所不同的是，颗粒分散盘16同液体分散盘8一样，也是中心区域在同一高度，边缘区域向外以一定斜率向上倾斜。
以下对固液混合装置的工作原理以及工作过程进行阐述。
启动电动机驱动转轴2旋转，液体从液体入口6进入混合腔1，落下的液体在旋转的液体分散盘8上分布均匀并从漏液孔13中下落。固体颗粒由颗粒进料机构3的进口14进入固体颗粒进料装置3，经出口15进入混合腔1，在带有振动装置的固体分散盘16上分散，并且与下落的液体混合，通过旋转和振动作用下落至底壁5。搅拌轴10的上搅拌叶片11和下搅拌叶片12对混合物进行搅拌，混匀后通过出料口9排出。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种固液混合装置，其特征在于，包括：
混合腔；所述混合腔具有顶壁、底壁、以及位于所述顶壁与所述底壁之间的侧壁；所述顶壁上开设有液体入口；所述底壁上开设有出料口；所述侧壁上开设有颗粒入口；
液体分散盘，设置在所述混合腔中；且所述液体分散盘位于所述颗粒入口的上方；
颗粒分散盘，设置在所述混合腔中；所述颗粒分散盘与所述液体分散盘上下对应设置；且所述颗粒分散盘位于所述颗粒入口的下方；
以及搅拌机构，设置在所述混合腔中；所述搅拌机构包括从所述顶壁向所述底壁延伸的转轴、安装在所述转轴靠近所述底壁一端的搅拌轴、以及安装在所述搅拌轴上的若干搅拌叶片；所述搅拌叶片包括若干安装在所述搅拌轴远离所述底壁的上搅拌叶片、以及若干安装在所述搅拌轴靠近所述底壁的下搅拌叶片；沿所述转轴向所述侧壁方向，所述上搅拌叶片的长度依次增大，所述下搅拌叶片的长度依次减小。
2.根据权利要求1所述的固液混合装置，其特征在于，所述转轴贯穿所述液体分散盘以及所述颗粒分散盘；所述液体分散盘以及所述颗粒分散盘均安装在所述转轴上。
3.根据权利要求1所述的固液混合装置，其特征在于，所述固液混合装置还包括用于驱动所述颗粒分散盘振动的振动机构。
4.根据权利要求3所述的固液混合装置，其特征在于，所述颗粒分散盘的外边缘与所述侧壁之间的间隔为10mm-20mm。
5.根据权利要求1所述的固液混合装置，其特征在于，所述固液混合装置还包括颗粒进料机构；所述颗粒进料机构穿过所述颗粒入口；所述颗粒进料机构的进口呈喇叭状；所述颗粒进料机构的出口位于所述颗粒分散盘的上方。
6.根据权利要求1所述的固液混合装置，其特征在于：所述液体分散盘的边缘与中心不在同一高度。
7.根据权利要求1所述的固液混合装置，其特征在于：所述颗粒分散盘的边缘与中心不在同一高度。
8.根据权利要求1所述的固液混合装置，其特征在于，所述液体分散盘上开设有若干漏液孔；所述漏液孔的面积占所述液体分散盘的面积的20％-50％。
9.根据权利要求1所述的固液混合装置，其特征在于，所述颗粒分散盘上开设有若干通孔，所述通孔的面积占所述颗粒分散盘的面积的40％-60％。
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