CN110292881B - 一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器 - Google Patents

Abstract

一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机组成；罐体内壁焊有梳齿扰流板，在搅拌器工作时，搅拌器内部的流线覆盖范围更好，且流线有较为理想的涡区，梳齿的设计可以减少物料在扰流板处结垢；异型分散盘的直径较大，在搅拌过程中可增大底部的流线覆盖范围及流场速度范围，减小搅拌死区，提高搅拌效率；螺旋轴上具有变径变节距的螺旋式叶片，叶片下部节距较小，直径较大，螺旋升角小，配料垂向提升速度较小，搅拌效果更好，叶片上部节距较大直径较小，配料垂向速度提升较大，更有利于配料的螺旋上升运动。

Description

一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅 拌器

技术领域

本发明属于流体机械领域，具体涉及一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器。

背景技术

目前，沥青类防水材料是广泛应用于工业与民用建筑防水、防潮以及市政工程防水、水利设施防水中的一种建筑材料，具有良好的粘接性、塑性、抗水性和防腐性等，其中，以改性沥青防水卷材应用最为广泛。改性沥青是将高分子聚合物作为改性剂加入到沥青中，与沥青均匀混合，使沥青的性质得以改善而制成的沥青混合物，常见的改性剂有SBS和SBR；由于高分子聚合物与沥青在化学结构、分子量、密度等方面均存在较大的差异，改性沥青混合物属于高粘度、非均相流体，聚合物之间存在部分的吸附，导致沥青混合物之间极易发生离析，采用常规的搅拌装置很难将沥青混合物搅拌均匀，从而严重影响改性沥青的使用性能。常规设计的搅拌器采用单层分散盘结构，且分散盘直径较小，分散盘结构简单，其缺点是在搅拌过程中，不能提供足够强度的剪切力，切割面小，切割强度低，分散效果不理想，致使物料会堆积在分散盘的周边，不能很好的形成湍流区，为了达到分散均匀的效果，不得不延长分散时间，不但降低了搅拌效率，而且因为分散时间的延长，使物料发热严重，影响产品质量；螺旋轴是螺旋搅拌器的关键部件，其结构尺寸直接影响搅拌效果，螺距和叶片直径是螺旋轴的重要结构参数，其数值的大小直接影响配料的受力情况，螺距较大、直径较小时，螺旋升角大，物料垂向速度较大，挤压作用较大，螺距较小、直径较大时，螺旋升角小，物料垂向速度较小，挤压作用较小，由于搅拌器重力分级的作用，粗粒级的物料聚集在螺旋搅拌器的下部，细粒级的物料聚集在螺旋搅拌器的上部，物料粒级越小，要达到相同的破碎比，其搅拌能耗越高，需要的搅拌强度越大，由于研磨介质重力的作用，螺旋轴搅拌器下部物料受到的压力较大，其搅拌强度较高，上部物料受到的压力较小，搅拌强度较低，从下到上搅拌强度逐渐减小，传统的螺旋搅拌器中采用定径定节距的螺旋轴结构，这就导致了螺旋搅拌器上部需要更大搅拌强度的较细颗粒受到的搅拌强度反而较小，不适用螺旋搅拌器中上部物料和下部物料粒度不同的实际情况，导致了设备的搅拌效率低，以及耐磨件使用寿命短；传统的搅拌器中搅拌罐内壁光滑，叶片和分散盘又与搅拌罐内壁有较大距离，同样也会在搅拌罐内壁周围产生搅拌死区，致使物料会堆积在搅拌罐内壁的周边，不能很好的形成湍流区，降低了搅拌效果；常规设计的扰流板会导致物料在搅拌罐内壁和扰流板的焊接处结垢，不利于物料的搅拌、分散，降低搅拌质量；单一搅拌器与复合型搅拌器相比，单一搅拌器内搅拌覆盖面积小，会存在更多搅拌死区，使得搅拌效率低，搅拌性能不好，物料分散效果差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种能减小搅拌死区、提高搅拌效率和搅拌性能的具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机组成；螺旋式搅拌器组件位于搅拌罐组件内部，电机固定在搅拌罐组件上方，并与螺旋式搅拌器组件相连，涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件安装在涡轮叶片式分散盘组件上方，桨叶式搅拌器组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，桨叶式搅拌器组件安装在双面斜齿式分散盘组件上方；搅拌罐组件由罐体、罐盖、进料口、出料口和梳齿扰流板组成，罐体为圆筒状，罐盖通过过盈配合直接套置连接在罐体上方，罐盖中心开有通孔，通孔直径略大于螺旋轴的直径，罐盖上设有两个带有溢流口的进料口，两个进料口关于罐盖的中心轴对称分布，进料口的中心离罐盖中心轴的距离为罐盖直径的三分之二，罐体底部设有两个出料口，两个出料口关于罐体的中心轴对称分布，两个出料口的中心距离为罐体内径的三分之二，罐体内壁上焊有梳齿扰流板，梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，圆台通过焊接固定在罐体内底部中央，圆台高度为罐体高度的十分之一，圆台中心设有圆柱形凹槽，凹槽直径略大于螺旋轴的直径，凹槽的高度为圆台高度的三分之一，螺旋轴组件的底部位于凹槽内，并通过轴承固定。

进一步地，所述罐体内壁上焊接的梳齿扰流板包括螺旋式梳齿扰流板和直线式梳齿扰流板两种结构，在搅拌强度较大的情况下，适合安装螺旋式梳齿扰流板，在搅拌强度较小的情况下，适合安装直线式梳齿扰流板，同时，扰流板的数量可以根据搅拌强度改变，在搅拌强度较大时，可以适当增加扰流板数量，在搅拌强度较小时，可以适当减少扰流板数量；在选择螺旋式梳齿扰流板的搅拌器中，罐体内壁上共焊有15块螺旋式梳齿扰流板，扰流板厚度为50mm，这些螺旋式梳齿扰流板呈间断螺旋式排列，15块螺旋式梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式右螺旋状排列，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式左螺旋状排列，并且在搅拌罐周向和轴向分别选择30°～60°的螺旋上升角度和100mm～500mm的螺旋上升高度；在选择直线式梳齿扰流板的搅拌器中，罐体内壁上共焊有12块直线式梳齿扰流板，12块直线式梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，直线式梳齿扰流板的长度是罐体高度的一半，扰流板的厚度为50mm，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，直线式梳齿扰流板向右倾斜，倾角为10°，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，直线式梳齿扰流板向左倾斜，倾角为10°。

进一步地，所述螺旋式梳齿扰流板和直线式梳齿扰流板在远离罐体内壁处，梳齿扰流板上设有间隔分布的齿，齿的形状包括矩形和三角形两种形状，在搅拌强度较大的情况下，适合采用矩形齿，在搅拌强度较小的情况下，适合采用三角形齿；在靠近罐体内壁处，梳齿扰流板上设有梳齿，梳齿的数量可以根据搅拌强度改变，在搅拌强度较大时，可以适当增加梳齿的数量，在搅拌强度较小时，可以适当减少梳齿的数量；在选择螺旋式梳齿扰流板的搅拌器中，在靠近罐体内壁处，螺旋式梳齿扰流板上设置了8个结构尺寸相同的梳齿，相邻两个梳齿之间的距离是螺旋式梳齿扰流板宽度的七分之一，相邻两个梳齿之间齿槽的高度是螺旋式梳齿扰流板高度的四分之一，螺旋式梳齿扰流板在远离罐体内壁的一端设置了4个结构尺寸相同的矩形齿，矩形齿在螺旋式梳齿扰流板上间隔分布，相邻两个矩形齿之间的距离是螺旋式梳齿扰流板宽度的四分之一，相邻两个矩形齿之间齿槽的高度是螺旋式梳齿扰流板高度的三分之一；在选择直线式梳齿扰流板的搅拌器中，在靠近罐体内壁处，直线式梳齿扰流板上设置了20个结构尺寸相同的梳齿，相邻两个梳齿之间的距离是直线式梳齿扰流板长度的二十分之一，相邻两个梳齿之间齿槽的高度是直线式梳齿扰流板厚度的四分之一，直线式梳齿扰流板在远离罐体内壁的一端设置了10个结构尺寸相同的矩形齿，矩形齿在直线式梳齿扰流板上间隔分布，相邻两个矩形齿之间的距离是直线式梳齿扰流板长度的十分之一，相邻两个矩形齿之间齿槽的高度是直线式梳齿扰流板高度的三分之一。

进一步地，所述的螺旋式搅拌器组件由螺旋轴、三排螺栓孔、上螺旋叶片和下螺旋叶片组成，螺旋轴穿过罐盖中心的通孔与电机相连，上螺旋叶片由十二块厚度相同但直径不同的叶片组成变径变节距结构，每块叶片通过焊接固定在螺旋轴上，从下到上，叶片的直径逐渐减小，位于上方的叶片是位于下方叶片直径的十分之九，相邻两块叶片的螺距逐渐变大，变化范围为 130mm～300mm；下螺旋叶片由五块叶片组成定径定节距结构，五块叶片的尺寸大小相同，通过焊接固定在螺旋轴上，每块叶片的直径为螺旋轴直径的三分之五，相邻两块叶片的螺距为190mm，上螺旋叶片和下螺旋叶片旋向相同，当左边进料口的物料粘度较大时，螺旋叶片为左螺旋，当右边进料口的物料粘度较大时，螺旋叶片为右螺旋；螺旋轴上开有三排螺栓孔，螺栓孔位于下螺旋叶片下方，从下到上，分别为第一排螺栓孔、第二排螺栓孔、第三排螺栓孔，每排螺栓孔有三个，相邻两个螺栓孔之间的圆心角为120°，第一排螺栓孔与涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓连接，第二排螺栓孔与双面斜齿式分散盘组件通过螺栓连接，第三螺栓孔与桨叶式搅拌器组件通过螺栓连接，通过调节螺栓可拆卸组件，方便清洗和更换损坏组件。

进一步地，所述的桨叶式搅拌器组件由桨叶、第三通孔圆柱和第三螺栓孔组成，三个桨叶通过焊接倾斜安装在第三通孔圆柱的外壁面上，倾斜角为30°，三个桨叶围绕着第三通孔圆柱的中心呈均匀分布，桨叶呈翼型，桨叶厚度8mm，桨叶直径为搅拌罐组件的罐体内径的五分之四，通孔为圆形孔，通孔直径略大于螺旋轴的直径，螺旋轴穿过第三通孔圆柱，圆柱壁面上开有三个第三螺栓孔，第三螺栓孔与螺旋轴上第三螺栓孔通过螺栓连接。

进一步地，所述的双面斜齿式分散盘组件由第二轮盘、第二导流孔、锯齿片、第二通孔圆柱和第二螺栓孔组成，第二轮盘厚度为30mm，第二轮盘的直径为搅拌罐组件的罐体内径的一半，第二轮盘上开有6个第二导流孔，6个第二导流孔围绕着第二轮盘中心均匀分布， 6个第二导流孔的总面积是第二轮盘上表面面积的二十分之一，第二导流孔的圆心到盘体中心点的距离是第二轮盘半径的一半；第二轮盘边缘设有12个上下交错分布的锯齿片，锯齿片的数量可以根据搅拌强度改变，在搅拌强度较大时，可以适当增加矩形齿数量，在搅拌强度较小时，可以适当减少矩形齿数量，锯齿片的高度是第二通孔圆柱高度1.5倍，锯齿片均与第二轮盘表面垂直，锯齿片与第二轮盘外圆周的对应切线的夹角为30°~60°，每个锯齿片上设有3个结构尺寸相同的齿槽，齿槽的高度为锯齿片高度的三分之一，相邻两个齿槽之间的距离是锯齿片长度的四分之一；第二通孔圆柱通过焊接固定在第二轮盘中心，螺旋轴穿过第二通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第二螺栓孔，第二螺栓孔与螺旋轴上第二排螺栓孔通过螺栓连接。

进一步地，所述的涡轮叶片式分散盘组件由第一轮盘、第一导流孔、弯曲叶片、第一通孔圆柱和第一螺栓孔组成，第一轮盘厚度为30mm，第一轮盘的直径是搅拌罐组件的罐体内径的一半，第一轮盘上开有6个第一导流孔，6个第一导流孔围绕着盘体中心均匀分布，6个第一导流孔的总面积为第一轮盘上表面面积的二十分之一，第一导流孔的圆心到盘体中心点的距离是第一轮盘半径的一半；第一轮盘上表面焊有6个弯曲叶片，弯曲叶片包括前弯型和后弯型两种结构，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，弯曲叶片为后弯型，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，弯曲叶片为前弯型，同时，弯曲叶片的数量也可以根据实际搅拌强度改变，在搅拌强度较大时，可以适当增加弯曲叶片的数量，在搅拌强度较小时，可以适当减少弯曲叶片的数量，叶片以第一通孔圆柱外壁面为起始点向外沿伸至盘体外边缘，叶片围绕着第一轮盘中心均匀分布，叶片的高度是第一通孔圆柱的高度的三分之二，叶片进出口角度为30°~60°，每个叶片上设有5个结构尺寸相同的齿槽，叶片上的齿槽高度为叶片高度的三分之一，相邻两个齿槽之间的距离为叶片长度的六分之一；第一通孔圆柱通过焊接固定在第一轮盘中心，通孔是圆形孔，螺旋轴穿过第一通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第一螺栓孔，第一螺栓孔与螺旋轴上第一排螺栓孔通过螺栓连接。

本发明的积极效果是：本发明提供的具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器采用了变径变节距的螺旋轴结构，叶片下部节距较小，直径较大，螺旋升角小，配料垂向提升速度较小，受到垂向分压力较大，搅拌效果更好，叶片上部节距较大直径较小，配料垂向速度提升较小，更有利于配料的螺旋上升运动，这样明显提高了搅拌效率；采用了直径较大的双面斜齿式分散盘和涡轮叶片式分散盘组成的异型分散盘，增大搅拌器底部的流线覆盖范围及流场速度范围，即增大分散盘可有效的减小搅拌器底部的搅拌死区，同时在搅拌器底部明显增加了多个涡区，有利于搅拌器底部配料的充分搅拌，提升搅拌效率，同时双层异型分散盘的设计又会减小增大分散盘直径过大导致搅拌器上部的流线覆盖范围有所减少，即搅拌器上部出现更多的搅拌死区，搅拌效率减小等影响；梳齿扰流板的设计增大了搅拌器上下腔的压力梯度，使得搅拌器内部的下腔压力减小，搅拌效果更好；采用下部节距小、直径大，上部节距大、直径小的变径变节距螺旋式和叶桨式复合型搅拌器的设计，使得搅拌器上腔压力减小，搅拌性能和物料分散效果更好；此外，本发明中双层异型分散盘组件、桨叶式搅拌器组件和螺旋轴组件之间通过螺栓连接，便于组装、拆卸清洗和更换损坏组件。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明所述焊有螺旋式梳齿扰流板的复合型搅拌器的3/4剖视图

图2本发明所述的焊有螺旋式梳齿扰流板的复合型搅拌器的示意图

图3是本发明所述焊有直线式梳齿扰流板的复合型搅拌器的3/4剖视图

图4是本发明所述焊有直线式梳齿扰流板的复合型搅拌器的示意图

图5是本发明所述螺旋式梳齿扰流板的示意图

图6是本发明所述直线式梳齿扰流板的示意图

图7是本发明所述搅拌器内部部件示意图

图8是本发明所述螺旋式搅拌器组件示意图

图9是本发明所述三叶推进式搅拌器组件示意图

图10是本发明所述双面斜齿式分散盘组件示意图

图11是本发明所述涡轮叶片式分散盘组件示意图

图12是传统螺旋轴搅拌器内部流场的流线图

图13是本发明所述焊有螺旋式梳齿扰流板的复合型搅拌器内部流场的流线图

图14是本发明所述焊有直线式梳齿扰流板的复合型搅拌器内部流场的流线图。

图1-图7中，1是罐体，2是罐盖，3是通孔，4是圆台，5是凹槽，6是进料口 ，7是溢流口，8是出料口，9是直线式梳齿扰流板，10是直线式梳齿，11是直线式矩形齿，12是螺旋式梳齿扰流板，13是螺旋式梳齿，14是螺旋式矩形齿，15是螺旋轴，16是第一块变径变节距叶片，17是第二块变径变节距叶片，18是第三块变径变节距叶片，19是第四块变径变节距叶片，20是第五块变径变节距叶片，21是第六块变径变节距叶片，22是第七块变径变节距叶片，23是第八块变径变节距叶片，24是第九块变径变节距叶片，25是第十块变径变节距叶片，26是第十一块变径变节距叶片，27是第十二块变径变节距叶片，28是第一块等径等节距叶片，29是第二块等径等节距叶片，30是第三块等径等节距叶片，31是第四块等径等节距叶片，32是第五块等径等节距叶片，33是第一排螺栓孔，34是第二排螺栓孔，35是第三排螺栓孔，36是第三通孔圆柱，37是第三螺栓孔，38是桨叶，39是第二轮盘，40是第二导流孔，41是锯齿片，42是锯齿片上的齿槽，43是第二通孔圆柱，44是第二螺栓孔，45是第一轮盘，46是第一导流孔，47是弯曲叶片，48是弯曲叶片上的齿槽，49是第一通孔圆柱，50是第一螺栓孔，51是电机，52是安装夹。

具体实施方式

如图1-图14所示，一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器主要由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机51组成；螺旋式搅拌器组件固定在搅拌罐组件内部，电机51通过支架52固定在搅拌罐组件上方，并与螺旋式搅拌器组件相连，涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件安装在涡轮叶片式组件上方，桨叶式搅拌器组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，桨叶式搅拌器组件安装在双面斜齿式分散盘组件上方；所述的搅拌罐组件由罐体1、罐盖2、圆台4、进料口6、出料口8和直线式梳齿扰流板9或螺旋式梳齿扰流板12组成，罐体1为圆筒状，罐体1壁厚为10mm，罐盖2通过过盈配合直接套置连接在罐体1上方，罐盖2中心开有直径为150mm的通孔，圆台4通过焊接固定在罐体1内底部中央，圆台4高度为罐体1高度的十一分之一，圆台4的中心设有圆柱形凹槽5，凹槽5的高度为圆台4高度的三分之一，螺旋轴组件的底部位于凹槽5内，并通过轴承固定，罐盖2上设有两个带有溢流口7的进料口6，两个进料口6关于罐盖2的中心轴对称分布，进料口6中心离罐盖2中心处的距离为罐盖2半径的三分之二，罐体1的底部设有两个出料口8，两个出料口8关于罐体1的中心轴对称分布，出料口8的中心离罐体1中心轴的距离为罐体1半径的三分之二，罐体1内壁上焊有十二块梳齿扰流板，梳齿扰流板可以为螺旋式梳齿扰流板12和直线式梳齿扰流板9，参见图5，是本发明所述螺旋式梳齿扰流板12的结构示意图，其中螺旋式梳齿扰流板12的一端通过焊接固定在搅拌罐内壁上，螺旋式梳齿扰流板12呈上升式右螺旋状排列，螺旋上升角是45°，螺旋上升高度是450mm，共有十五块螺旋式梳齿扰流板12，螺旋式梳齿扰流板12围绕着罐体1中心均匀分布，螺旋式梳齿扰流板12的厚度是50mm，在靠近罐体1内壁处每个螺旋式梳齿扰流板12上设有八个结构尺寸相同的螺旋形梳齿13，相邻两个螺旋形梳齿13之间的距离是螺旋式梳齿扰流板12长度的七分之一，在远离罐体1内壁的一端，螺旋式梳齿扰流板12上设有四个尺寸相同的螺旋形矩形齿14，螺旋形矩形齿14在螺旋式梳齿扰流板12上间隔分布，相邻两个螺旋形矩形齿14之间的距离是螺旋式梳齿扰流板12长度的四分之一，两个螺旋形矩形齿14之间的齿槽高度是螺旋式梳齿扰流板12高度的三分之一；参见图6，是本发明所述直线式梳齿扰流板9的结构示意图，在罐体1内壁上焊有十二块直线式梳齿扰流板9，直线式梳齿扰流板9围绕着罐体1中心均匀分布，直线式梳齿扰流板9的长度是罐体1高度的一半，直线式梳齿扰流板9的厚度为50mm，每块直线式梳齿扰流板9的倾角为10°，在靠近罐体1内壁处每个直线式梳齿扰流板9上设有二十个尺寸相同的直线形梳齿10，相邻两个直线形梳齿10之间的距离是直线式梳齿扰流板9长度的二十分之一，两个直线形梳齿10之间的齿槽高度是直线式梳齿扰流板9厚度的三分之一，在远离罐体1内壁的一端，直线式梳齿扰流板9上设有十个尺寸相同的直线形矩形齿11，直线形矩形齿11在十二个直线式梳齿扰流板9上间隔分布，相邻两个直线形矩形齿11之间的距离是直线式梳齿扰流板9长度的十分之一，两个直线形矩形齿11之间的齿槽的高度是直线式梳齿扰流板9厚度的一半。

所述的螺旋式搅拌器组件由螺旋轴15、上螺旋叶片、下螺旋叶片、三排螺栓孔和电机51组成，螺旋轴15穿过罐盖2中心的通孔3与通过支架52固定的电机51相连，上螺旋叶片由十二块厚度相同的叶片组成变径变节距结构，每块叶片通过焊接固定在螺旋轴15上，从下到上，叶片的直径逐渐减小，位于上方的叶块是位于下方叶块直径的十分之九，相邻两块叶片的螺距逐渐变大，变化范围为 130mm～300mm，下螺旋叶片由五块叶片组成等径等节距结构，五块叶片的尺寸大小相同，通过焊接固定在螺旋轴15上，每块叶片的直径为螺旋轴15直径的五分之三，相邻两块叶片的螺距为190mm，螺旋轴15上开有三排螺栓孔，位于下螺旋叶片下方，从下到上，分别为第一排螺栓孔33、第二排螺栓孔34、第三排螺栓孔35，每排螺栓孔有三个，相邻两个螺栓孔之间的圆心角为120°，第一排螺栓孔33与涡轮叶片式分散盘分散盘组件上的螺栓孔50通过螺栓连接，第二排螺栓孔34与双面斜齿式分散盘组件上的螺栓孔44通过螺栓连接，第三排螺栓孔35与桨叶式搅拌器组件上的螺栓孔37通过螺栓连接。

所述的桨叶式搅拌器组件由第三通孔圆柱36、第三螺栓孔37和桨叶38组成，第三通孔圆柱36的内径略大于螺旋轴15的直径，螺旋轴15穿过搅第三通孔圆柱36，圆柱壁面上开有三个第三螺栓孔37，第三螺栓孔37的圆心距第三通孔圆柱36底部的距离为第三通孔圆柱36高度的一半，相邻两个第三螺栓孔37的圆心角为120°，第三螺栓孔37与螺旋轴15上第三排螺栓孔35通过螺栓连接，三个桨叶38通过焊接倾斜安装在第三通孔圆柱36的外壁面上，倾斜角为30°，三个桨叶38围绕着第三通孔圆柱36的中心均匀分布，桨叶38呈翼型，桨叶38的厚度与第三通孔圆柱36的壁厚相同，桨叶38的直径为搅拌罐组件的罐体1内径的五分之四。

所述的双面斜齿式分散盘组件由第二轮盘39、第二导流孔40、锯齿片41、第二通孔圆柱43和第二螺栓孔44组成，第二轮盘39的直径是搅拌罐组件罐体1内径的一半，第二轮盘39上开有六个第二导流孔40，六个第二导流孔40围绕着第二轮盘39的中心均匀分布，六个第二导流孔40的总面积为第二轮盘39上表面面积的二十分之一，第二导流孔40的圆心到第二轮盘39中心点的距离是第二轮盘39半径的一半，第二轮盘39边缘设有十二个上下交错分布的锯齿片41，锯齿片41均与第二轮盘39的表面垂直，锯齿片41与第二轮盘39外圆周对应切线的夹角为30°，锯齿片41的高度为第二通孔圆柱43高度的1.5倍，锯齿片41的厚度是第二轮盘39厚度的一半，每个锯齿片41上设有三个结构尺寸相同的齿槽，锯齿片上的齿槽42长度为锯齿片41长度的七分之三，锯齿片上的齿槽42高度为锯齿片41高度的三分之一，第二通孔圆柱43通过焊接固定在第二轮盘39的中心，第二通孔圆柱43的内径略大于螺旋轴15的直径，螺旋轴15穿过第二通孔圆柱43，第二通孔圆柱43壁上开有三个第二螺栓孔44，第二螺栓孔44的圆心距第二轮盘39上表面的距离是第二通孔圆柱43高度的一半，相邻两个第二螺栓孔44的圆心角为120°，第二螺栓孔44与螺旋轴15上第二排螺栓孔34通过螺栓连接。

所述的涡轮叶片式分散盘组件由第一轮盘45、第一导流孔46、弯曲叶片47、第一通孔圆柱49和第一螺栓孔50组成，第一轮盘45的直径是搅拌罐组件的罐体1内径的一半，第一轮盘45上开有六个导流孔，六个第一导流孔46围绕着第一轮盘45的中心均匀分布，六个导流孔的总面积为第一轮盘45上表面面积的二十分之一，第一导流孔45的圆心到第一轮盘45的中心点的距离是第一轮盘45半径的一半，第一轮盘45上表面焊有六个弯曲叶片，弯曲叶片47的高度为第一通孔圆柱49高度的三分之二，弯曲叶片47围绕着第一轮盘45的中心均匀分布，每个叶片上设有五个结构尺寸相同的齿槽，弯曲叶片上的齿槽48高度为弯曲叶片47高度的三分之一，弯曲叶片上的齿槽48长度为弯曲叶片47长度的十一分之五，第一通孔圆柱49通过焊接固定在第一轮盘45的中心，第一通孔圆柱49的内径与螺旋轴15的直径相同，螺旋轴15穿过第一通孔圆柱49，圆柱壁上开有三个第一螺栓孔50，第一螺栓孔50的圆心距第一轮盘45上表面的距离是第一通孔圆柱47高度的一半，相邻两个第一螺栓孔50的圆心角为120°，第一螺栓孔50与螺旋轴15上第一排螺栓孔33通过螺栓连接。

参见图12，是传统搅拌器的内部流场流线图，从图13中可见，搅拌器在搅拌过程中，在靠近罐体内壁处无流线经过，产生搅拌死区，且物料集中在螺旋轴周围，局部流线较密集，未能很好的分散物料；参见图13，是本发明的具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其中壁面上焊接的是螺旋式梳齿扰流板12，从图13中可见，在靠近罐体1内壁处和螺旋式梳齿扰流板12的螺旋式梳齿13上有较多的流线通过，同时在搅拌罐内，流线分布较广且均匀，说明搅拌效果好，物料较为分散；参见图14，是本发明的具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其中壁面上焊接的是直线式梳齿扰流板9，从图14中可见，在靠近罐体1内壁处和直线式梳齿扰流板9的直线式梳齿10上有较少的流线通过，同时在搅拌罐内，流线分布较广，流线集中区较少，说明搅拌效果与传统搅拌器相比较好，但与装有螺旋式梳齿扰流板12的搅拌器相比，搅拌效果较差。

结合图1-图14，利用一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器进行搅拌时，螺旋轴15高速运转，带动双层分散盘和桨叶式搅拌器在搅拌罐内高速旋转，对搅拌罐内的物料进行分散、搅拌；当螺旋轴15高速旋转时，焊接在螺旋轴15上的上螺旋叶片和下螺旋叶片也在高速旋转，叶片下方形成漩涡，物料由下至上循环流动，涡轮叶片式分散盘和双面斜齿式分散盘均为圆盘形，盘体上设有导流孔，使得配料循环路径畅通无阻，在漩涡内外循环的配料均能与双面斜齿式分散盘组件上的锯齿片41和涡轮叶片式分散盘组件上的弯曲叶片47接触，同时，锯齿片41和弯曲叶片47上有齿槽，增加了物料与分散盘的接触面积，提高了搅拌效率和搅拌性能。

以上所述为本发明专利关于具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器的实施例而已，但本发明专利不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明专利所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明专利保护的范围。

Claims (5)

1.一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于由搅拌罐组件、螺旋式搅拌器组件、桨叶式搅拌器组件、双面斜齿式分散盘组件、涡轮叶片式分散盘组件和电机组成；螺旋式搅拌器组件位于搅拌罐组件内部，电机固定在搅拌罐组件上方，并与螺旋式搅拌器组件相连，涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，双面斜齿式分散盘组件安装在涡轮叶片式分散盘组件上方，桨叶式搅拌器组件通过螺栓固定在螺旋式搅拌器组件的下端，桨叶式搅拌器组件安装在双面斜齿式分散盘组件上方；搅拌罐组件由罐体、罐盖、进料口、出料口和梳齿扰流板组成，罐体为圆筒状，罐体壁厚为10mm，罐盖通过过盈配合直接套置连接在罐体上方，罐盖中心开有通孔，通孔直径略大于螺旋轴的直径，罐盖上设有两个带有溢流口的进料口，两个进料口关于罐盖的中心轴对称分布，进料口中心离罐盖中心处的距离为罐盖直径的三分之二，罐体底部设有两个出料口，两个出料口关于罐体的中心轴对称分布，两个出料口的中心距离为罐体内径的三分之二，罐体内壁上焊有梳齿扰流板，梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，在靠近罐体内壁处梳齿扰流板上均设有梳齿，在远离罐体内壁的一端，梳齿扰流板上设有间隔分布的齿，圆台通过焊接固定在罐体内底部中央，圆台高度为罐体高度的十分之一，圆台中心设有圆柱形凹槽，凹槽的高度为圆台高度的三分之一，螺旋轴组件的底部位于凹槽内，并通过轴承固定；螺旋式搅拌器组件由螺旋轴、三排螺栓孔、上螺旋叶片和下螺旋叶片组成，螺旋轴穿过罐盖中心的通孔与电机相连，上螺旋叶片由十二块厚度相同的叶片组成变径变节距，每块叶片通过焊接固定在螺旋轴上，下螺旋叶片由五块叶片组成等径等节距结构，五块叶片的尺寸大小相同，通过焊接固定在螺旋轴上，螺旋轴上开有三排螺栓孔，螺栓孔位于下螺旋叶片下方，从下到上，分别为第一排螺栓孔、第二排螺栓孔、第三排螺栓孔，每排螺栓孔有三个，相邻两个螺栓孔之间的圆心角为120°，第一排螺栓孔与涡轮叶片式分散盘组件通过螺栓连接，第二排螺栓孔与双面斜齿式分散盘组件通过螺栓连接，第三排螺栓孔与桨叶式搅拌器组件通过螺栓连接，通过调节螺栓可拆卸组件，方便清洗和更换损坏组件；涡轮叶片式分散盘组件由第一轮盘、第一导流孔、弯曲叶片、第一通孔圆柱和第一螺栓孔组成，第一轮盘上开有6个第一导流孔，6个第一导流孔围绕着盘体中心均匀分布，第一轮盘上表面焊有6个弯曲叶片，6个弯曲叶片围绕着第一轮盘中心均匀分布，每个叶片上设有5个结构尺寸相同的齿槽，第一通孔圆柱通过焊接固定在第一轮盘中心，螺旋轴穿过第一通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第一螺栓孔，第一螺栓孔与螺旋轴上第一排螺栓孔通过螺栓连接；双面斜齿式分散盘组件由第二轮盘、第二导流孔、锯齿片、第二通孔圆柱和第二螺栓孔组成，第二轮盘上开有6个第二导流孔，6个第二导流孔围绕着盘体中心均匀分布，第二轮盘边缘设有12个上下交错分布的锯齿片，每个锯齿片上设有3个结构尺寸相同的齿槽，第二通孔圆柱通过焊接固定在第二轮盘中心，螺旋轴穿过第二通孔圆柱，圆柱壁上开有三个第二螺栓孔，第二螺栓孔与螺旋轴上第二排螺栓孔通过螺栓连接；桨叶式搅拌器组件由桨叶、第三通孔圆柱和第三螺栓孔组成，第三通孔圆柱外壁面上焊有三个桨叶，桨叶围绕着圆柱中心均匀分布，螺旋轴穿过第三通孔圆柱，圆柱壁面上开有三个第三螺栓孔，第三螺栓孔与螺旋轴上第三螺栓孔通过螺栓连接；

所述罐体内壁上焊接的梳齿扰流板包括螺旋式梳齿扰流板和直线式梳齿扰流板两种结构，在远离罐体内壁的一端，梳齿扰流板设有间隔分布的齿，齿的形状包括矩形和三角形两种形状，在搅拌强度较大的情况下，适合安装螺旋式梳齿扰流板和采用矩形齿，在搅拌强度较小的情况下，适合安装直线式梳齿扰流板和采用三角形齿，同时，在搅拌强度较大时，增加扰流板数量，在搅拌强度较小时，减少扰流板数量；在选择螺旋式梳齿扰流板的搅拌器中，罐体内壁上共焊有15块螺旋式梳齿扰流板，扰流板厚度为50mm，这些螺旋式梳齿扰流板呈间断螺旋式排列，15块螺旋式梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式右螺旋状排列，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，螺旋式梳齿扰流板呈上升式左螺旋状排列，并且在搅拌罐周向和轴向分别选择30°～60°的螺旋上升角度和100mm～500mm的螺旋上升高度，在靠近罐体内壁处，螺旋式梳齿扰流板上设置了8个结构尺寸相同的梳齿，相邻两个梳齿之间的距离是螺旋式梳齿扰流板宽度的七分之一，相邻两个梳齿之间齿槽的高度是螺旋式梳齿扰流板高度的四分之一，螺旋式梳齿扰流板在远离罐体内壁的的一端设置了4个结构尺寸相同的矩形齿，矩形齿在螺旋式梳齿扰流板上间隔分布，相邻两个矩形齿之间的距离是螺旋式梳齿扰流板宽度的四分之一，相邻两个矩形齿之间齿槽的高度是螺旋式梳齿扰流板高度的三分之一；在选择直线式梳齿扰流板的搅拌器中，罐体内壁上共焊有12块直线式梳齿扰流板，12块直线式梳齿扰流板围绕着罐体中心均匀分布，直线式梳齿扰流板的长度是罐体高度的一半，直线式梳齿扰流板的厚度为50mm，当螺旋轴上的螺旋叶片为右螺旋时，直线式梳齿扰流板向右倾斜，倾角为10°，当螺旋轴上的螺旋叶片为左螺旋时，直线式梳齿扰流板向左倾斜，倾角为10°，在靠近罐体内壁处，直线式梳齿扰流板上设置了20个结构尺寸相同的梳齿，相邻两个梳齿之间的距离是直线式梳齿扰流板长度的二十分之一，相邻两个梳齿之间齿槽的高度是直线式梳齿扰流板厚度的四分之一，直线式梳齿扰流板在远离罐体内壁的一端设置了10个结构尺寸相同的矩形齿，矩形齿在直线式梳齿扰流板上间隔分布，相邻两个矩形齿之间的距离是直线式梳齿扰流板长度的十分之一，相邻两个矩形齿之间齿槽的高度是直线式梳齿扰流板高度的三分之一。

2.根据权利要求1所述的一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于所述的组成上螺旋叶片的12块叶片的直径不相等，从下到上，叶片的直径逐渐减小，位于上方的叶片是位于下方叶片直径的十分之九，相邻两块叶片的螺距逐渐变大，变化范围为 130mm～300mm，组成下螺旋叶片的五块叶片的直径和螺距相同，每块叶片的直径为螺旋轴直径的五分之三，相邻两块叶片的螺距为190mm，上螺旋叶片和下螺旋叶片旋向相同，当左边进料口的物料粘度较大时，螺旋叶片为左螺旋，当右边进料口的物料粘度较大时，螺旋叶片为右螺旋；螺旋轴上的螺栓孔孔径为30mm,第一排螺栓孔距螺旋轴底端的距离为螺旋轴长度的九分之一，第二排螺栓孔距螺旋轴底端的距离为螺旋轴长度的四分之一，第三排螺栓孔距螺旋轴底端距离为螺旋轴长度的三分之一。

3.根据权利要求1所述的一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于所述的桨叶式搅拌器组件的中心设有第三通孔圆柱，通孔为圆形孔，通孔直径大小略大于螺旋轴直径，圆柱上开有三个第三螺栓孔，第三螺栓孔的圆心距第三通孔圆柱底部的距离是第三通孔圆柱高度的一半；三个桨叶通过焊接倾斜安装在第三通孔圆柱的外壁面上，倾斜角为30°，三个桨叶围绕着第三通孔圆柱的中心均匀分布，桨叶呈翼型，桨叶厚度8mm，桨叶直径为搅拌罐组件的罐体内径的五分之四。

4.根据权利要求1所述的一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于所述双面斜齿式分散盘组件的第二轮盘厚度为30mm，第二轮盘的直径为搅拌罐组件的罐体内径的一半，第二轮盘中部设有通孔圆柱，通孔是圆形孔，孔径略大于螺旋轴的直径，圆柱上开有三个第二螺栓孔，第二螺栓孔的圆心距轮盘上表面的距离为第二通孔圆柱高度的一半；盘体边缘有12个锯齿片，锯齿片的数量根据搅拌强度增加或减少，这些锯齿片围绕着盘体中心上下交错分布，锯齿片的高度是第二通孔圆柱高度1.5倍，锯齿片均与第二轮盘表面垂直，锯齿片与第二轮盘外圆周的对应切线的夹角为30°~60°，每个锯齿片上设有3个结构尺寸相同的齿槽，齿槽的高度为锯齿片高度的三分之一，相邻两个齿槽之间的距离是锯齿片长度的四分之一；第二轮盘上开有6个尺寸相同的第二导流孔，第二导流孔围绕盘体中心均匀分布，相邻两个第二导流孔的圆心角为60°，6个第二导流孔的总面积是第二轮盘上表面面积的二十分之一，第二导流孔的圆心到第二轮盘中心点的距离是第二轮盘半径的一半。

5.根据权利要求1所述的一种具有异型分散盘和梳齿扰流板的螺旋式和桨叶式复合搅拌器，其特征在于所述的涡轮叶片式分散盘组件的第一轮盘厚度为30mm，第一轮盘的直径是搅拌罐组件的罐体内径的一半，盘体上表面焊有6个弯曲叶片，当螺旋轴上螺旋叶片为右螺旋时，弯曲叶片为后弯型，当螺旋轴上螺旋叶片为左螺旋时，弯曲叶片为前弯型，叶片以第一通孔圆柱外壁面为起始点向外沿伸至盘体外边缘，叶片围绕着第一轮盘中心均匀分布，叶片的厚度为30mm，叶片的高度是第一通孔圆柱的高度的三分之二，叶片进出口角度为30°~60°，叶片上的齿槽高度为叶片高度的三分之一，相邻两个齿槽之间的距离为叶片长度的六分之一；第一轮盘上开有6个尺寸相同的第一导流孔，第一导流孔围绕着第一轮盘中心均匀分布，相邻两个第一导流孔的圆心角为60°，6个第一导流孔的总面积为第一轮盘上表面面积的二十分之一，第一导流孔的圆心到盘体中心点的距离是第一轮盘半径的一半，盘体中央设有第一通孔圆柱，通孔是圆形孔，孔径略大于螺旋轴的直径，圆柱壁面上开有三个第一螺栓孔，第一螺栓孔的圆心距盘体上表面的距离为第一通孔圆柱高度的一半。

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