CN115672244B - 一种螺带式反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺带式反应器，涉及螺带式反应器技术领域，包括反应罐和搅拌机构，所述搅拌机构转动设置在所述反应罐中，所述搅拌机构包括转动设置在反应罐中的搅拌轴，搅拌轴中段位置设置有搅拌桨叶，搅拌轴上位于搅拌桨叶的两侧分别活动设置有第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器，本发明搅拌轴转动时，搅拌桨叶保持与搅拌轴同步转动，使得反应罐内部的物料开始沿搅拌轴转动方向开始流动，当物料呈流动状态后，第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器随着搅拌轴同步转动，使得第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器转动介入时，反应罐中的物料呈与搅拌轴转动方向相同的流动状态，显著降低第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器转动时的阻力。

Description

一种螺带式反应器

技术领域

本发明涉及螺带式反应器技术领域，具体为一种螺带式反应器。

背景技术

公知的，目前市场上的螺带式反应器由U形容器、螺带搅拌叶片和传动部件组成；U形的长体筒体结构，保证了被混合物料在筒体内的小阻力运动，正反旋转螺条安装于同一水平轴上，形成一个低动力高效的混合环境，螺带状叶片一般做成双层，外层螺旋将物料从两侧向中央汇集，内层螺旋将物料从中央向两侧输送，可使物料在流动中形成更多的涡流，加快了混合速度，提高混合均匀度。

如授权公告号为CN211562924U，授权公告日为2020年09月25日，名称为《一种卧式双向螺带氧化反应器》的中国专利，其具体结构包括托辊机构、横向设置于托辊机构上的滚筒，所述滚筒的一端设置有进料管和液碱喷射器，所述滚筒的另一端设置有出料管，所述滚筒内沿其轴向方向设置有液碱喷管、内螺带和外螺带，所述液碱喷管与液碱喷射器连通，所述内螺带围绕液碱喷管环绕延伸，所述外螺带围绕内螺带环绕延伸，所述内螺带和外螺带两端分别固定于滚筒两端。

又如授权公告号为CN105233779B，授权公告日为2018年01月16日，名称为《一种卧式反应釜》的中国专利，其具体结构包括包括卧式反应釜的釜体，上述釜体内水平设有驱动主轴，上述驱动主轴一端与驱动电机相连，釜体内的上述主轴上设有至少两个螺带式搅拌器，上述两个螺带式搅拌器轴向反向安装，上述两个螺带式搅拌器之间形成剪切腔；上述螺带式搅拌器包括内螺带和外螺带，上述内螺带中心线沿着以驱动主轴为中心线的圆柱螺旋线绕制而成。

现有技术的不足之处在于，如上述申请相同的，目前螺带式反应器其螺带搅拌器均为直接固定在搅拌轴上，当将物料装入反应罐中时呈静态，此时搅拌轴带动螺带搅拌器进行转动时阻力大，易导致螺带搅拌器出现变形，而搅拌后，此时反应管中物料成流动状态，螺带搅拌器阻力小，会导致搅拌电机（即驱动搅拌轴转动的电机）负荷变化大，影响搅拌电机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺带式反应器，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种螺带式反应器，包括反应罐和搅拌机构，所述搅拌机构转动设置在所述反应罐中，所述搅拌机构包括转动设置在反应罐中的搅拌轴，所述搅拌轴中段位置设置有搅拌桨叶，所述搅拌轴上位于搅拌桨叶的两侧分别活动设置有第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器；还包括两个转动调节件，两个所述转动调节件均设置在搅拌轴上，且两个转动调节件分别与第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器传动连接；所述搅拌轴通过所述转动调节件延迟驱动第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器转动，以使得第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器和搅拌桨叶延迟异步转动。

作为上述技术方案的进一步描述：还包括底座，所述反应罐安装于底座上，且底座上设置有驱动机构，所述驱动机构与所述搅拌轴传动连接以驱动搅拌轴转动。

作为上述技术方案的进一步描述：当所述搅拌轴带动第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器转动时，所述第一螺带搅拌器沿反应罐一端底部向反应罐中段上方的方向驱动物料对流，所述第二螺带搅拌器沿反应罐另一端底部向反应罐中段上方的方向驱动物料对流，且第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器依次驱动物料对流。

作为上述技术方案的进一步描述：所述第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器均包括套管，所述套管活动套设在搅拌轴上，且套管的外侧固定有螺带叶片。

作为上述技术方案的进一步描述：所述转动调节件包括螺母座，所述螺母座螺纹套接在搅拌轴的端头，且螺母座的一端通过轴承与套管转动连接，所述螺母座上还设置有限制螺母座自转使用的轴向限位机构。

作为上述技术方案的进一步描述：所述轴向限位机构包括开设在螺母座上的限位孔，限位孔与所述搅拌轴相平行，所述限位孔中滑动插接有限位杆，且限位杆的一端与反应罐内壁相固定。

作为上述技术方案的进一步描述：所述套管的端头内侧成环形等角度开设有咬合对接槽，各所述咬合对接槽的开口为圆角结构，所述搅拌轴上固定套接有配合咬合对接槽上的环形对接齿部。

作为上述技术方案的进一步描述：所述第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器中的螺带叶片首端与尾端之间的角度为180°,所述第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器中的螺带叶片旋向方向相反。

作为上述技术方案的进一步描述：所述第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器中的螺带叶片在搅拌轴的周侧呈错位分布。

作为上述技术方案的进一步描述：所述反应罐为U形容器，且反应罐的顶部通过铰链转动连接有盖板，所述盖板上设置有供料口。

在上述技术方案中，本发明提供的一种螺带式反应器，当搅拌轴转动时，搅拌桨叶保持与搅拌轴同步转动，使得反应罐内部的物料开始沿搅拌轴转动方向开始流动，当物料呈流动状态后，第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器随着搅拌轴同步转动，使得第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器转动介入时，反应罐中的物料呈与搅拌轴转动方向相同的流动状态，显著降低第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器转动时的阻力，防止第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器出现变形，同时削弱静态启动过渡至流动状态转动阻力变化导致电机负荷的变化幅度，对搅拌电机进行保护，延长搅拌电机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种螺带式反应器整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种螺带式反应器的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的搅拌机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的搅拌机构的内部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的转动调节件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第一螺带搅拌器以及第二螺带搅拌器的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第一螺带搅拌器的内部结构示意图；

图8为本发明实施例提供的搅拌轴的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的第一螺带搅拌器端面示意图；

图10为本发明实施例提供的一种螺带式反应器搅拌时物料流向状态示意图。

附图标记说明：

1、底座；11、减速器；12、搅拌电机；2、反应罐；21、下料口；3、盖板；31、供料口；4、搅拌机构；41、搅拌轴；411、第一螺纹区段；412、第二螺纹区段；42、搅拌桨叶；43、第一螺带搅拌器；431、套管；432、螺带叶片；433、咬合对接槽；434、环形避让槽；44、第二螺带搅拌器；45、转动调节件；451、螺母座；452、限位孔；453、限位杆；46、环形对接齿部。

实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种螺带式反应器，其用于对液料进行混合搅拌反应，包括反应罐2，反应罐2为顶部具有开口的U形容器，且反应罐2的顶部通过铰链转动连接有盖板3，盖板3上设置有供料口31，反应罐2的底部中心位置处设置有下料口21，搅拌机构4，搅拌机构4转动设置在反应罐2中，搅拌机构4包括转动设置在反应罐2中的搅拌轴41，搅拌轴41水平转动设置在反应罐2中，搅拌轴41中段位置设置有搅拌桨叶42，搅拌桨叶42共设置有多个，多个搅拌桨叶42在搅拌轴41的中段位置处呈环形等角度分布，搅拌轴41上位于搅拌桨叶42的两侧分别活动设置有第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44；还包括两个转动调节件45，两个转动调节件45均设置在搅拌轴41上，且两个转动调节件45分别与第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44传动连接；搅拌轴41通过转动调节件45延迟驱动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动，以使得第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44和搅拌桨叶42延迟异步转动，即搅拌轴41初始转动时，此时第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44保持静止，此时搅拌轴41中段位置处的搅拌桨叶42与搅拌轴41保持同步转动以实现对反应罐2中的物料进行搅拌，使得物料随着搅拌轴41转动方向开始流动，此时同时搅拌轴41驱动转动调节件45，转动调节件45驱动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44与搅拌轴41轴向转动锁合，此时搅拌轴41转动时，第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44与搅拌轴41开始同步转动，从而通过第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44同步对反应罐2中的物料进行搅拌混合。

本实施例提供一种螺带式反应器，设置在搅拌轴41上的搅拌桨叶42与第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44异步转动，即当搅拌轴41转动时，搅拌桨叶42保持与搅拌轴41同步转动，使得反应罐2内部的物料开始沿搅拌轴41转动方向开始流动，当物料呈流动状态后，第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44随着搅拌轴41同步转动，使得第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动介入时，反应罐2中的物料呈与搅拌轴41转动方向相同的流动状态，显著降低第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动时的阻力，防止第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44出现变形，同时削弱静态启动过渡至流动状态转动阻力变化导致电机负荷的变化幅度，对搅拌电机进行保护，延长搅拌电机的使用寿命。

本发明提供的再一个实施例中，还包括底座1，反应罐2安装于底座1上，且底座1上设置有驱动机构，驱动机构与搅拌轴41传动连接以驱动搅拌轴41转动。底座1实现对反应罐2进行架空安装，从而便于反应罐2从起底部的下料口21进行下料，驱动电机包括搅拌电机12，搅拌电机12安装在底座1上位于反应罐2的一侧，搅拌电机12的输出轴通过减速器11与搅拌轴41传动连接，即通过搅拌电机12配合减速器11带动搅拌轴41转动以对反应罐2中的物料进行搅拌混合。

本发明提供的再一个实施例中，第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44均包括套管431，套管431活动套设在搅拌轴41上，即套管431套接在搅拌轴41上，且套管431即可以在且套管431的外侧固定有螺带叶片432。转动调节件45包括螺母座451，螺母座451螺纹套接在搅拌轴41的端头，且螺母座451的一端通过轴承与套管431转动连接，具体的，两个螺母座451分别螺纹套接在搅拌轴41的两端，且两个螺母座451通过转动轴承分别与第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44中套管431的端头转动连接，搅拌轴41两端开设有配合两个螺母座451使用的第一螺纹区段411以及第二螺纹区段412，第一螺纹区段411和第二螺纹区段412上的螺距相等，且螺旋方向相反，第一螺纹区段411和第二螺纹区段412靠近搅拌轴41中段一侧尾端均呈环形有环形回转螺纹，螺母座451可以在环形回转螺纹上进行转动配合，螺母座451上还设置有限制螺母座451自转使用的轴向限位机构。套管431的端头内侧成环形等角度开设有咬合对接槽433，各咬合对接槽433的开口为圆角结构，搅拌轴41上固定套接有配合咬合对接槽433上的环形对接齿部46，环形对接齿部46包括环形架，环形架一侧呈环形等角度成型有多个凸部，各凸部与咬合对接槽433一一对应，且各凸部呈圆角结构。

其中，搅拌轴41通过转动调节件45延迟驱动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动具体为，当搅拌轴41转动时，位于搅拌轴41中段位置处搅拌桨叶42开始同步转动，同时位于搅拌轴41两端的螺母座451在轴向限位机构的作用下，开始相向移动，此时两个螺母座451分别驱动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44中套管431向搅拌轴41中段移动，当第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44中套管431端头的咬合对接槽433与搅拌轴41上环形对接齿部46对接咬合后，（在搅拌轴41转动驱动两个螺母座451相向移动以带动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44中套管431端头的咬合对接槽433与搅拌轴41上环形对接齿部46对接咬合时间段内，搅拌桨叶42随着搅拌轴41同步转动，使得反应罐2内部的物料开始沿搅拌轴41转动方向呈流动状态）此时搅拌轴41转动同步带动，第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动，即第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动介入时，反应罐2中的物料呈与搅拌轴41转动方向相同的流动状态，显著降低第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动时的阻力，防止第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44出现变形，同时削弱静态启动过渡至流动状态转动阻力变化导致电机负荷的变化幅度，对搅拌电机进行保护，延长搅拌电机的使用寿命，同时，在搅拌完成后，通过搅拌电机12配合减速器11带动搅拌轴41反向转动，此时位于搅拌轴41上的两个螺母座451开始反向移动，从而带动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44复位。

本发明提供的再一个实施例中，（如图7所示），套管431的内侧等距开设有多个环形避让槽434，且各环形避让槽434端面成环形等角度开设有咬合对接槽433，搅拌轴41上固定套设有多个环形对接齿部46，且各环形对接齿部46位于环形避让槽434的区域并与各环形避让槽434端面的咬合对接槽433相对设置。进一步的，通过在套管431的内侧开设环形避让槽434，并在环形避让槽434端面成环形等角度开设咬合对接槽433，同时在搅拌轴41上设置多个环形对接齿部46配合，套管431再通过咬合对接槽433与搅拌轴41上的环形对接齿部46锁合时更加的稳定，提高第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动的稳定性。

本发明提供的再一个实施例中，轴向限位机构包括开设在螺母座451上的限位孔452，限位孔452与搅拌轴41相平行，限位孔452中滑动插接有限位杆453，且限位杆453的一端与反应罐2内壁相固定。当搅拌轴41转动时，通过限位杆453配合限位孔452限制螺母座451随着搅拌轴41自转，同时限位杆453可以在限位孔452中滑动调节，以满足螺母座451沿搅拌轴41线性活动需求。

本发明提供的再一个实施例中，当搅拌轴41带动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44转动时，第一螺带搅拌器43沿反应罐2一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流，第二螺带搅拌器44沿反应罐2另一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流，且第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44依次驱动物料对流，具体的，当搅拌轴41同步带动第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44进行转动，此时第一螺带搅拌器43沿反应罐2一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流，接着第二螺带搅拌器44沿反应罐2另一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流，以实现依次驱动物料在涡流态势下对流至反应罐2的中段位置处，此时位于搅拌轴41中段位置处的搅拌桨叶42将两者进行混合搅拌，加快了混合速度，提高混合均匀度以及搅拌效率。

进一步的，搅拌桨叶42的长度与第二螺带搅拌器44的截面长的相等，且多个搅拌桨叶42在搅拌轴41上等角度分布，任意相邻两个搅拌桨叶42成V型分布，从而使得第一螺带搅拌器43沿反应罐2一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流以及第二螺带搅拌器44沿反应罐2另一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流时，使得对来的物料汇聚在搅拌桨叶42的区域，从而使得第一螺带搅拌器43驱动的物料对流不会过渡至第二螺带搅拌器44，同时第二螺带搅拌器44驱动的物料对流不会过渡至第一螺带搅拌器43，减少搅拌时对第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44冲击作用，实现对第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44进行保护，防止发生变形，延长第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44使用寿命。

本发明提供的再一个实施例中，第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44中的螺带叶片432首端与尾端之间的角度为180°,第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44中的螺带叶片432旋向方向相反，第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44中的螺带叶片432在搅拌轴41的周侧呈错位分布，以实现第一螺带搅拌器43沿反应罐2一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流，第二螺带搅拌器44沿反应罐2另一端底部向反应罐2中段上方的方向驱动物料对流，且第一螺带搅拌器43以及第二螺带搅拌器44依次驱动物料对流。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种螺带式反应器，包括反应罐（2）和搅拌机构（4），所述搅拌机构（4）转动设置在所述反应罐（2）中，其特征在于：所述搅拌机构（4）包括转动设置在反应罐（2）中的搅拌轴（41），所述搅拌轴（41）中段位置设置有搅拌桨叶（42），所述搅拌轴（41）上位于搅拌桨叶（42）的两侧分别活动设置有第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）；还包括两个转动调节件（45），两个所述转动调节件（45）均设置在搅拌轴（41）上，且两个转动调节件（45）分别与第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）传动连接；所述搅拌轴（41）通过所述转动调节件（45）延迟驱动第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）转动，以使得第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）和搅拌桨叶（42）延迟异步转动；

所述反应罐（2）安装于底座（1）上，且底座（1）上设置有驱动机构，所述驱动机构与所述搅拌轴（41）传动连接以驱动搅拌轴（41）转动；

所述第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）均包括套管（431），所述套管（431）活动套设在搅拌轴（41）上，且套管（431）的外侧固定有螺带叶片（432），所述转动调节件（45）包括螺母座（451），所述螺母座（451）螺纹套接在搅拌轴（41）的端头，且螺母座（451）的一端通过轴承与套管（431）转动连接，搅拌轴（41）两端开设有配合两个螺母座（451）使用的第一螺纹区段（411）以及第二螺纹区段（412），第一螺纹区段（411）和第二螺纹区段（412）上的螺距相等，且螺旋方向相反，第一螺纹区段（411）和第二螺纹区段（412）靠近搅拌轴（41）中段一侧尾端均呈环形有环形回转螺纹，螺母座（451）可以在环形回转螺纹上进行转动配合，所述螺母座（451）上还设置有限制螺母座（451）自转使用的轴向限位机构，所述轴向限位机构包括开设在螺母座（451）上的限位孔（452），限位孔（452）与所述搅拌轴（41）相平行，所述限位孔（452）中滑动插接有限位杆（453），且限位杆（453）的一端与反应罐（2）内壁相固定，所述套管（431）的端头内侧成环形等角度开设有咬合对接槽（433），各所述咬合对接槽（433）的开口为圆角结构，所述搅拌轴（41）上固定套接有配合咬合对接槽（433）上的环形对接齿部（46）。

2.根据权利要求1所述的一种螺带式反应器，其特征在于，当所述搅拌轴（41）带动第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）转动时，所述第一螺带搅拌器（43）沿反应罐（2）一端底部向反应罐（2）中段上方的方向驱动物料对流，所述第二螺带搅拌器（44）沿反应罐（2）另一端底部向反应罐（2）中段上方的方向驱动物料对流，且第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）依次驱动物料对流。

3.根据权利要求1所述的一种螺带式反应器，其特征在于，所述第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）中的螺带叶片（432）首端与尾端之间的角度为180°,所述第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）中的螺带叶片（432）旋向方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种螺带式反应器，其特征在于，所述第一螺带搅拌器（43）以及第二螺带搅拌器（44）中的螺带叶片（432）在搅拌轴（41）的周侧呈错位分布。

5.根据权利要求1所述的一种螺带式反应器，其特征在于，所述反应罐（2）为U形容器，且反应罐（2）的顶部通过铰链转动连接有盖板（3），所述盖板（3）上设置有供料口（31）。

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