CN114797557A - 搅拌装置和混合设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及搅拌技术领域，公开了一种搅拌装置和混合设备，所述搅拌装置包括搅拌轴和搅拌主体；所述搅拌轴具有搅拌末端；所述搅拌主体包括装配于所述搅拌轴且沿所述搅拌轴的轴向分布的多个搅拌层，多个所述搅拌层包括装配于所述搅拌末端的底层搅拌层、远离所述搅拌末端装配的顶层搅拌层以及设置在所述底层搅拌层和所述顶层搅拌层之间的中部搅拌层，其中：所述底层搅拌层包括沿所述搅拌轴的周向分布的多个底层径向流桨叶，所述顶层搅拌层包括沿所述搅拌轴的周向分布的多个顶层径向流桨叶，所述中部搅拌层包括沿所述搅拌轴的周向分布的多个轴向流桨叶。该搅拌装置具有多个搅拌层，从而能够提高物料的混合均匀性，同时还能够降低能耗。

Description

搅拌装置和混合设备

技术领域

本发明涉及搅拌技术领域，具体地涉及一种搅拌装置和混合设备。

背景技术

搅拌桨，是一种用于搅拌的工具，是混合设备中的重要部件。搅拌桨包括搅拌轴和设置于搅拌轴的搅拌叶。以搅拌釜配制罐为例，搅拌釜配制罐是一种在化工生产作业中应用十分广泛的混合设备，通常由搅拌器和釜体组成，搅拌器包括传动装置和连接于传送装置的搅拌桨，搅拌桨装配在釜体中。

在工业生产过程中，搅拌釜配制罐的混合效果对于后续反应的进行、生产成本以及能耗等问题有着重大影响，而搅拌桨又直接决定了物料的混合效果。

然而，目前的搅拌桨由于结构单一，因此混合效果欠佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的搅拌桨的混合效果欠佳的问题，提供一种搅拌装置，该搅拌装置具有多个搅拌层，从而能够提高混合物料的混合均匀性，同时还能够降低能耗。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种搅拌装置，所述搅拌装置包括：

搅拌轴，所述搅拌轴具有搅拌末端；和

搅拌主体，所述搅拌主体包括装配于所述搅拌轴且沿所述搅拌轴的轴向分布的多个搅拌层，多个所述搅拌层包括装配于所述搅拌末端的底层搅拌层、远离所述搅拌末端装配的顶层搅拌层以及设置在所述底层搅拌层和所述顶层搅拌层之间的中部搅拌层，其中：所述底层搅拌层包括沿所述搅拌轴的周向分布的多个底层径向流桨叶，所述顶层搅拌层包括沿所述搅拌轴的周向分布的多个顶层径向流桨叶，所述中部搅拌层包括沿所述搅拌轴的周向分布的多个轴向流桨叶。

上述技术方案，通过在搅拌轴上装配沿搅拌轴的轴向分布的多个搅拌层，并且使得多个搅拌层包括具有底层径向流桨叶的底层搅拌层、具有顶层径向流桨叶的顶层搅拌层和具有轴向流桨叶的中部搅拌层，从而使得待混合的物料混合均匀，并且减少了物料中的固体颗粒在罐体的底部的沉积，使得在低转速下就能达到较优的混合效果，由此满足了高效和低能耗的需求。

优选地，多个所述底层径向流桨叶呈涡轮状分布。

优选地，所述底层径向流桨叶呈板状，所述底层径向流桨叶与所述搅拌轴的轴线成30°-60°夹角设置。

优选地，所述底层径向流桨叶具有迎桨面和背离所述迎桨面的背桨面；

所述底层搅拌层包括两端分别连接于所述背桨面和所述搅拌末端的柔性绳。

优选地，多个所述顶层径向流桨叶呈涡轮状分布。

优选地，所述顶层径向流桨叶呈板状，所述顶层径向流桨叶与所述搅拌轴的轴线成30°-60°夹角设置。

优选地，多个所述轴向流桨叶呈涡轮状分布。

优选地，所述轴向流桨叶包括一端装配于所述搅拌轴的呈板状的内桨，所述内桨与所述搅拌轴的轴线成30°-60°夹角设置，所述轴向流桨叶还包括设置于所述内桨的远离所述搅拌轴的一端的呈框状结构的外桨，所述外桨包括设置于所述内桨的第一板和沿所述搅拌轴的轴向分布且彼此相互间隔对置的一对的第二板，所述第二板成角度连接于所述第一板；和/或

多个所述轴向流桨叶包括彼此相互对置的第一轴向流桨叶和第二轴向流桨叶。

优选地，多个所述底层径向流桨叶、多个所述顶层径向流桨叶和多个所述轴向流桨叶在所述搅拌轴的周向上彼此交错分布。

本发明第二方面提供一种混合设备，所述混合设备包括混合罐体和装配于所述混合罐体内的搅拌装置，所述搅拌装置为本发明所提供的搅拌装置，其中，所述搅拌轴沿所述混合罐体的高度方向延伸，并且所述底层搅拌层靠近所述混合罐体的底部设置。通过在混合设备中装配搅拌装置，从而能够提高混合设备的混合效果，由此不仅提高了混合物料的混合均匀性，而且还能够提高搅拌效率和降低能耗。

优选地，所述混合设备包括成角度设置于所述混合罐体的内壁的挡板，所述挡板沿所述混合罐体的高度方向延伸。

优选地，所述混合罐体呈筒状；

所述底层径向流桨叶的长度为所述混合罐体的半径的0.1倍-0.3倍；

所述顶层径向流桨叶的长度为所述混合罐体的半径的0.6倍-0.9倍；

所述轴向流桨叶的长度为所述混合罐体的半径的0.6倍-0.9倍。

优选地，相邻的所述搅拌层之间的间距为所述混合罐体的高度的0.05倍-0.25倍。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的混合设备的剖面结构示意图，其中装配有本发明优选实施方式的搅拌装置；

图2是图1所示的混合设备的搅拌装置的设置有底层搅拌层部分的仰视结构示意图；

图3是图2所示的设置有底层搅拌层部分的俯视结构示意图；

图4是图1所示的混合设备的搅拌装置的设置有顶层搅拌层部分的俯视结构示意图；

图5是图4所示的设置有顶层搅拌层部分的立体结构示意图；

图6是图1所示的混合设备的搅拌装置的设置有中部搅拌层部分的立体结构示意图。

附图标记说明

10-搅拌装置；12-搅拌轴；120-搅拌末端；14-搅拌主体；140-搅拌层；140a-底层搅拌层；110-底层径向流桨叶；110a-迎桨面；110b-背桨面；112-柔性绳；114-底层安装套；140b-顶层搅拌层；130-顶层径向流桨叶；132-顶层安装套；140c-中部搅拌层；150-轴向流桨叶；152-内桨；154-外桨；154a-第一板；154b-第二板；156-中部安装套；20-混合设备；22-混合罐体；220-进料口；222-放空口；224-出料口；24-挡板；26-电机。

具体实施方式

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。

本发明提供了一种搅拌装置，搅拌装置10包括搅拌轴12，搅拌轴12具有搅拌末端120，从图1所示的方位看，搅拌末端120可位于搅拌轴12的底端，在将搅拌装置10装配完成后，搅拌轴12可沿罐体如混合罐体22的高度方向延伸，搅拌末端120可靠近罐体如混合罐体22的底部，搅拌轴12的远离搅拌末端120的一端可为搅拌顶端，搅拌顶端可装配于电机26，电机26可驱动搅拌轴12围绕搅拌轴12的轴线转动；搅拌装置10还包括搅拌主体14，搅拌主体14包括装配于搅拌轴12的多个搅拌层140，多个搅拌层140沿搅拌轴12的轴向分布，可以理解的是，多个搅拌层140可沿搅拌轴12的轴向间隔分布，多个搅拌层140包括装配于搅拌末端120的底层搅拌层140a、远离搅拌末端120装配的顶层搅拌层140b以及设置在底层搅拌层140a和顶层搅拌层140b之间的中部搅拌层140c，其中：底层搅拌层140a包括沿搅拌轴12的周向分布的多个底层径向流桨叶110，顶层搅拌层140b包括沿搅拌轴12的周向分布的多个顶层径向流桨叶130，中部搅拌层140c包括沿搅拌轴12的周向分布的多个轴向流桨叶150。通过在搅拌轴12上装配沿搅拌轴12的轴向分布的多个搅拌层140，并且使得多个搅拌层140包括具有底层径向流桨叶110的底层搅拌层140a、具有顶层径向流桨叶130的顶层搅拌层140b和具有轴向流桨叶150的中部搅拌层140c，从而使得待混合的物料混合的混合均匀，并且减少了物料中的固体颗粒在罐体的底部的沉积，由此不仅提高了混合效果，而且满足了高效和低能耗的需求。搅拌装置10尤其适用于搅拌低粘度的固液体系。其中，可设置沿搅拌轴12的轴向分布的多个中部搅拌层140c，以进一步提高混合物料的均匀性。

结合图1、图2和图3中所示，多个底层径向流桨叶110在沿搅拌轴12的周向上可呈涡轮状分布。其中底层径向流桨叶110的个数可设定为偶数个，由此可进一步增加混合效果并减少待混合物料中的固体颗粒的沉积。

底层径向流桨叶110可呈板状，底层径向流桨叶110可与搅拌轴12的轴线成30°-60°夹角设置，也就是说，呈板状的底层径向流桨叶110可与搅拌轴12的轴线成30°-60°夹角，例如呈板状的底层径向流桨叶110可与搅拌轴12的轴线成45°夹角。

为了便于安装，可设置能够套设于搅拌轴12的底层安装套114，多个底层径向流桨叶110可沿底层安装套114的周向均匀分布。

可以理解的是，底层径向流桨叶110具有迎桨面110a和背离迎桨面110a的背桨面110b；底层搅拌层140a可包括两端分别连接于背桨面110b和搅拌末端120的柔性绳112。通过设置柔性绳112，可增加对混合物料的扰动，尤其能够增加罐体的底部区域的流动效果，从而使得混合物料中的固体颗粒不易沉积。

为了便于柔性绳112的装配，可在搅拌末端120和背桨面110b设置耳扣，将柔性绳112的端部固定于相应的耳扣即可，当然还可以根据实际需求选用其他的方式固定柔性绳112，此处不作特别的限制。

结合图4和图5中所示，多个顶层径向流桨叶130在搅拌轴12的周向上可呈涡轮状分布，这样，可进一步提高顶层搅拌层140b对待混合物料的上部区域的扰动，使得位于上部区域中的待混合物料更好的流动，从而进一步提高混合的均匀性。

顶层径向流桨叶130可呈板状，顶层径向流桨叶130与搅拌轴12的轴线可成30°-60°夹角设置，也就是说，呈板状的顶层径向流桨叶130与搅拌轴12的轴线可成30°-60°夹角，例如，呈板状的顶层径向流桨叶130与搅拌轴12的轴线可成45°夹角。

为了便于安装，可设置能够套设于搅拌轴12的顶层安装套132，多个顶层径向流桨叶130可沿顶层安装套132的周向均匀分布。

如图6中所示，多个轴向流桨叶150可呈涡轮状分布，由此进一步加强了对混合物料的中部区域以及中下部区域的搅动，使得混合物料混合的更加均匀。

其中，多个轴向流桨叶150可包括彼此相互对置的第一轴向流桨叶和第二轴向流桨叶，需要说明的是，第一轴向流桨叶可与第二轴向流桨叶的结构相同，只是与搅拌轴12的轴向所成的角度有所不同。

为了便于安装，可设置能够套设于搅拌轴12的中部安装套156，多个轴向流桨叶150可沿中部安装套156的周向均匀分布。

轴向流桨叶150可包括一端装配于搅拌轴12的呈板状的内桨152，内桨152与搅拌轴12的轴线可成30°-60°夹角设置，具体来讲，内桨152与搅拌轴12的轴线可成45°夹角，轴向流桨叶150还可包括设置于内桨152的远离搅拌轴12的一端的呈框状结构的外桨154，外桨154可包括设置于内桨152的第一板154a和沿搅拌轴12的轴向分布且彼此相互间隔对置的一对的第二板154b，第二板154b可成角度连接于第一板154a。为了进一步提高对混合物料的扰动效果，第一板154a可设置为朝向与内桨152的倾斜方向相反的方向偏转预设角度，例如第一板154a可偏转30°-60°。

为了进一步提供对混合物料的混合效果，多个底层径向流桨叶110、多个顶层径向流桨叶130和多个轴向流桨叶150可在搅拌轴12的周向上彼此交错分布。

本发明还提供了一种混合设备，如图1中所示，混合设备20包括混合罐体22和装配于混合罐体22内的搅拌装置10，搅拌装置10为本发明所提供的搅拌装置10，其中，搅拌轴12沿混合罐体22的高度方向延伸，并且底层搅拌层140a靠近混合罐体22的底部设置。通过在混合设备20中装配搅拌装置10，从而能够提高混合设备20的混合效果，由此不仅提高了混合物料的混合均匀性，而且还能够提高搅拌效率和降低能耗。其中，混合罐体22的顶部设置有供混合物料进入混合罐体22内的进料口220和供混合罐体22内的气体排出的放空口222，同时可在混合罐体22的底部设置供混合完成的混合物料排出的出料口224。

另外，可设置成角度设置于混合罐体22的内壁的挡板24，例如，挡板24可垂设于混合罐体22的内壁，挡板24可沿混合罐体22的高度方向延伸。通过设置挡板24，可使得挡板24能够与搅拌装置10中的各个搅拌层相配合，从而进一步加剧混合体系的湍动性，使得混合体系中的物料混合均匀。另外，设置挡板24，还减少了可供固体沉积的死角。

为了进一步提高混合效果，可在混合罐体22的内壁设置多个挡板24，多个挡板24可沿混合罐体22的内壁的周向均匀分布。其中，可设置2-8个挡板24。

相邻的搅拌层140之间的间距可设置为混合罐体22的高度的0.05倍-0.25倍，通过将相邻的搅拌层140之间的间距设定在上述范围内，可使得各个搅拌层140在混合罐体22内合理布置，即有效搅动了混合物料，又使得混合物料具有足够的扰动空间。

可以理解的是，混合罐体22可呈筒状，这样可减少固体颗粒的沉积。底层径向流桨叶110的长度可设置为混合罐体22的半径尺寸的0.1倍-0.3倍，这样能够有效扰动混合物料；另外，顶层径向流桨叶130的长度可设置为混合罐体22的半径尺寸的0.6倍-0.9倍，由此可进一步加强混合物料的流动性；此外，为了进一步提高混合物料的混合均匀性，轴向流桨叶150的长度可设置为混合罐体22的半径尺寸的0.6倍-0.9倍。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种搅拌装置，其特征在于，所述搅拌装置(10)包括：

搅拌轴(12)，所述搅拌轴(12)具有搅拌末端(120)；和搅拌主体(14)，所述搅拌主体(14)包括装配于所述搅拌轴(12)且沿所述搅拌轴(12)的轴向分布的多个搅拌层(140)，多个所述搅拌层(140)包括装配于所述搅拌末端(120)的底层搅拌层(140a)、远离所述搅拌末端(120)装配的顶层搅拌层(140b)以及设置在所述底层搅拌层(140a)和所述顶层搅拌层(140b)之间的中部搅拌层(140c)，其中：所述底层搅拌层(140a)包括沿所述搅拌轴(12)的周向分布的多个底层径向流桨叶(110)，所述顶层搅拌层(140b)包括沿所述搅拌轴(12)的周向分布的多个顶层径向流桨叶(130)，所述中部搅拌层(140c)包括沿所述搅拌轴(12)的周向分布的多个轴向流桨叶(150)。

2.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，多个所述底层径向流桨叶(110)呈涡轮状分布。

3.根据权利要求2所述的搅拌装置，其特征在于，所述底层径向流桨叶(110)呈板状，所述底层径向流桨叶(110)与所述搅拌轴(12)的轴线成30°-60°夹角设置。

4.根据权利要求2所述的搅拌装置，其特征在于，所述底层径向流桨叶(110)具有迎桨面(110a)和背离所述迎桨面(110a)的背桨面(110b)；

所述底层搅拌层(140a)包括两端分别连接于所述背桨面(110b)和所述搅拌末端(120)的柔性绳(112)。

5.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，多个所述顶层径向流桨叶(130)呈涡轮状分布。

6.根据权利要求5所述的搅拌装置，其特征在于，所述顶层径向流桨叶(130)呈板状，所述顶层径向流桨叶(130)与所述搅拌轴(12)的轴线成30°-60°夹角设置。

7.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，多个所述轴向流桨叶(150)呈涡轮状分布。

8.根据权利要求7所述的搅拌装置，其特征在于，所述轴向流桨叶(150)包括一端装配于所述搅拌轴(12)的呈板状的内桨(152)，所述内桨(152)与所述搅拌轴(12)的轴线成30°-60°夹角设置，所述轴向流桨叶(150)还包括设置于所述内桨(152)的远离所述搅拌轴(12)的一端的呈框状结构的外桨(154)，所述外桨(154)包括设置于所述内桨(152)的第一板(154a)和沿所述搅拌轴(12)的轴向分布且彼此相互间隔对置的一对的第二板(154b)，所述第二板(154b)成角度连接于所述第一板(154a)；和/或

多个所述轴向流桨叶(150)包括彼此相互对置的第一轴向流桨叶和第二轴向流桨叶。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的搅拌装置，其特征在于，多个所述底层径向流桨叶(110)、多个所述顶层径向流桨叶(130)和多个所述轴向流桨叶(150)在所述搅拌轴(12)的周向上彼此交错分布。

10.一种混合设备，其特征在于，所述混合设备(20)包括混合罐体(22)和装配于所述混合罐体(22)内的搅拌装置(10)，所述搅拌装置(10)为权利要求1-9中任意一项所述的搅拌装置(10)，其中，所述搅拌轴(12)沿所述混合罐体(22)的高度方向延伸，并且所述底层搅拌层(140a)靠近所述混合罐体(22)的底部设置。

11.根据权利要求10所述的混合设备，其特征在于，所述混合设备(20)包括成角度设置于所述混合罐体(22)的内壁的挡板(24)，所述挡板(24)沿所述混合罐体(22)的高度方向延伸。

12.根据权利要求10所述的混合设备，其特征在于，所述混合罐体(22)呈筒状；

所述底层径向流桨叶(110)的长度为所述混合罐体(22)的半径的0.1倍-0.3倍；

所述顶层径向流桨叶(130)的长度为所述混合罐体(22)的半径的0.6倍-0.9倍；

所述轴向流桨叶(150)的长度为所述混合罐体(22)的半径的0.6倍-0.9倍。

13.根据权利要求10所述的混合设备，其特征在于，相邻的所述搅拌层(140)之间的间距为所述混合罐体(22)的高度的0.05倍-0.25倍。

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