CN116078206A - 一种立式单轴自清洁搅拌设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种立式单轴自清洁搅拌设备，包括搅拌槽，所述搅拌槽内转动连接有搅拌轴，所述搅拌槽的上端固定有驱动搅拌轴转动的驱动电机，所述搅拌槽内壁上沿其轴向方向上间隔设置有若干的静态叶片组，所述搅拌轴沿其轴向方向上间隔设置有若干搅拌桨组，所述搅拌桨组与静态叶片组交错间隔设置，所述搅拌桨组与搅拌槽内壁之间留有间隙且能够随搅拌轴转动与静态叶片组产生相对运动，具有优异的混合、传热、剪切性能、自清洁性能，能够适用于高黏度体系的搅拌混合过程。

Description

一种立式单轴自清洁搅拌设备
技术领域
本发明涉及搅拌设备技术领域，具体涉及一种立式单轴自清洁搅拌设备。
背景技术
聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程，从聚合反应器出口的聚合物种通常会残留部分小分子挥发性物质，通常需要将这些残留的小分子挥发性物质脱除到一定程度，这个过程称之为聚合物脱挥。对于缩合聚合体系，如聚酯等，小分子物质需要及时从聚合体系种脱除，聚合物的分子量才能增大，才能得到高分子和高性能的聚合物材料，聚合物材料制备与脱挥过程往往涉及变黏、高黏以及黏弹性等复杂流变特性，体系的黏度随着工艺过程的进行逐渐增大，此外，聚合物的生产过程中，还可能涉及相变的过程，如橡胶的凝聚工艺，这些因素严重制约体系的流动、混合、传热、传质以及聚合反应过程的顺利进行。
框式、锚式和螺带式搅拌桨常用于高黏度聚合反应器体系，其中框式和锚式搅拌槽中的流型主要为水平环向流，因而整体混合效率低，螺带式搅拌桨存在较为强烈的轴向流动和径向流动，其混合效率优于框式和锚式搅拌桨，但当聚合物体系黏度过高时候由于魏森贝格效应效应会产生“爬杆”或“包轴”现象，严重制约着体系的传热、传质以及反应过程。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种立式单轴自清洁搅拌设备，具有优异的混合、传热、剪切性能、自清洁性能，能够适用于高黏度体系的搅拌混合过程。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种立式单轴自清洁搅拌设备，包括搅拌槽，所述搅拌槽内转动连接有搅拌轴，所述搅拌槽的上端固定有驱动搅拌轴转动的驱动电机，所述搅拌槽内壁上沿其轴向方向上间隔设置有若干的静态叶片组，所述搅拌轴沿其轴向方向上间隔设置有若干搅拌桨组，所述搅拌桨组与静态叶片组交错间隔设置，所述搅拌桨组与搅拌槽内壁之间留有间隙且能够随搅拌轴转动与静态叶片组产生相对运动。
进一步的，所述静态叶片组包括若干个沿搅拌槽轴向阵列的静态叶片，所述静态叶片的截面形状包括但不限于圆形、多边形、扇形。
进一步的，所述搅拌桨组包括若干个沿搅拌轴轴向阵列的搅拌桨叶。
进一步的，所述搅拌桨组包括设置于搅拌轴上的圆盘，所述圆盘上沿其径向方向阵列有若干搅拌桨叶。
进一步的，所述搅拌桨叶的截面形状包括但不限于圆形、多边形、扇形。
进一步的，所述圆盘上设置有若干开孔，所述开孔的形状包括但不限于圆形、多边形、扇形，所述搅拌桨叶为带有倾斜角度的叶片，所述叶片的倾斜角度为10°-170°。
进一步的，所述圆盘的大小沿搅拌轴轴向方向逐步减小且其上的开孔大小逐步增大，所述搅拌桨叶的数量沿搅拌轴轴向方向逐步增加。
进一步的，所述搅拌槽内设置有夹套，所述夹套内设置有强化换热的导流板。
进一步的，所述搅拌轴、静态叶片、圆盘、搅拌桨叶为空心结构，所述空心结构的内部设置有冷却或加热介质。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明提到的一种立式单轴自清洁搅拌设备，能够适用于高黏度体系的搅拌混合过程，其搅拌轴上设置有若干搅拌桨组，搅拌槽的内壁上设置有若干静态叶片组，搅拌桨组随搅拌轴转动与静态叶片组产生相对运动，在运动的同时，搅拌桨组的搅拌桨叶与静态叶片组的静态叶片之间、搅拌桨叶与搅拌槽内壁之间能够相互刮擦、相互清洁，使其具备了优异的剪切性能和自清洁性能，此外，搅拌轴、静态叶片、圆盘、搅拌桨叶为空心结构，空心结构的内部设置有冷却或加热介质，搅拌槽内设置有夹套，夹套内设置有强化换热的导流板，因此在搅拌的同时其传热性能更加优异，搅拌桨叶的不同结构增加了其剪切性能，因此在搅拌的同时其传热性能更加优异。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明中一种实施例的搅拌桨组的结构示意图。
图3是本发明中第二种实施例的搅拌桨组结构示意图。
图4是本发明中第三种实施例的搅拌桨组结构示意图。
图5是本发明中第四种实施例的搅拌桨组结构示意图。
图6是本发明中第五种实施例的搅拌桨组结构示意图。
图7是本发明中第六种实施例的搅拌桨组结构示意图。
1-搅拌槽；2-搅拌轴；3-驱动电机；4-静态叶片组；5-搅拌桨组；41-静态叶片；51-搅拌桨叶；52-圆盘；521-开孔。
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，以下结合附图及实施例，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例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的一种立式单轴自清洁搅拌设备，能够适用于高黏度体系的搅拌混合过程，包括搅拌槽1，搅拌槽1上设置有进料口以及出料口，搅拌槽1的上方设置有驱动电机3，驱动电机3的输出端通过连轴器与搅拌轴2传动连接，搅拌轴2上沿其轴向方向设置有若干搅拌桨组5，搅拌槽1沿其轴向方向上设置有若干静态叶片组4，搅拌桨组5与静态叶片组4交错间隔设置，搅拌桨组5与搅拌槽1内壁之间留有间隙，在驱动电机3的驱动下，搅拌轴2带动其上的搅拌桨组5转动并与静态叶片组4、搅拌槽1内壁发生相对运动，能够相互刮擦、相互清洁，使其具备自清洁性能。
搅拌桨组5包括若干沿搅拌轴2轴向阵列的搅拌桨叶51，搅拌桨叶51的数量为2-8个，搅拌桨叶51可以为直叶片也可以为倾斜叶片，倾斜叶片的角度为10-170°，搅拌桨叶51的截面形状可以为三角形、四边形、五边形等多边形或者圆形，静态叶片组4包括若干沿搅拌槽1内部轴向阵列的静态叶片41，静态叶片的数量为2-6个，静态叶片41的横截面形状可以为三角形、四边形、五边形等多边形或者圆形，静态叶片41可以竖直安装也可以倾斜安装，搅拌桨叶51与静态叶片41之间、搅拌桨叶51与搅拌槽1内壁面之间以及静态叶片41与搅拌轴2之间的间隔距离为2-10mm，搅拌桨组5可采用不同结构的搅拌桨叶51，同时采用与搅拌桨叶51相适合结构的静态叶片41。
如图2所示，搅拌桨叶51采用直叶片。
如图3所示，搅拌桨叶51包括设置于搅拌轴2上的圆盘52，沿圆盘52的径向方向阵列有直叶片。
如图4所示，搅拌桨叶51包括设置于搅拌轴2上的圆盘52，沿圆盘52的径向方向阵列有直叶片，圆盘52上设置有开孔521，开孔521的大小可以为三角形、四边形、扇形或圆形，圆盘52的大小沿搅拌轴2的轴向方向上的大小可以不变，也可以逐步减小，开孔521的大小可以沿搅拌轴2的轴向方向不变或减小。
如图5所示，搅拌桨叶51采用倾斜叶片。
如图6所示，搅拌桨叶51采用直叶片且其截面形状为圆形。
如图7所示，搅拌轴2上的相邻两个搅拌组5的搅拌桨叶51的数量可以相同也可以不相同，沿搅拌轴2轴向方向上的搅拌桨叶51的数量逐步增加。
此外，搅拌槽1内还设置有夹套，夹套内设置有强化换热的导流板，搅拌轴2、静态叶片41、圆盘52、搅拌桨叶51为空心结构，空心结构的内部设置有冷却或加热介质，在搅拌的同时其传热性能更加优异，而如图2-图7所示，不同结构的搅拌桨叶51增加了其剪切性能，在搅拌的同时其传热性能更加优异，如图2-图7所示。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：包括搅拌槽(1)，所述搅拌槽(1)内转动连接有搅拌轴(2)，所述搅拌槽(1)的上端固定有驱动搅拌轴(2)转动的驱动电机(3)，所述搅拌槽(1)内壁上沿其轴向方向上间隔设置有若干的静态叶片组(4)，所述搅拌轴(2)沿其轴向方向上间隔设置有若干搅拌桨组(5)，所述搅拌桨组(5)与静态叶片组(4)交错间隔设置，所述搅拌桨组(5)与搅拌槽(1)内壁之间留有间隙且能够随搅拌轴(2)转动与静态叶片组(4)产生相对运动。
2.根据权利要求1所述的种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述静态叶片组(4)包括若干个沿搅拌槽(1)轴向阵列的静态叶片(41)，所述静态叶片(41)的截面形状包括但不限于圆形、多边形、扇形。
3.根据权利要求1所述的一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述搅拌桨组(5)包括若干个沿搅拌轴(2)轴向阵列的搅拌桨叶(51)。
4.根据权利要求1所述的一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述搅拌桨组(5)包括设置于搅拌轴(2)上的圆盘(52)，所述圆盘(52)上沿其径向方向阵列有若干搅拌桨叶(51)。
5.根据权利要求4所述的一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述搅拌桨叶(51)的截面形状包括但不限于圆形、多边形、扇形。
6.根据权利要求4所述的一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述圆盘(52)上设置有若干开孔(521)，所述开孔(521)的形状包括但不限于圆形、多边形、扇形，所述搅拌桨叶(51)为带有倾斜角度的叶片，所述叶片的倾斜角度为10°-170°。
7.根据权利要求5所述的一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述圆盘(52)的大小沿搅拌轴(2)轴向方向逐步减小且其上的开孔(521)大小逐步增大，所述搅拌桨叶(51)的数量沿搅拌轴(2)轴向方向逐步增加。
8.根据权利要求1所述的一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述搅拌槽(1)内设置有夹套，所述夹套内设置有强化换热的导流板。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种立式单轴自清洁搅拌设备，其特征在于：所述搅拌轴(2)、静态叶片(41)、圆盘(52)、搅拌桨叶(51)为空心结构，所述空心结构的内部设置有冷却或加热介质。
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