CN202036961U - 一种翼型轴流式搅拌器 - Google Patents
一种翼型轴流式搅拌器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202036961U CN202036961U CN2011201052433U CN201120105243U CN202036961U CN 202036961 U CN202036961 U CN 202036961U CN 2011201052433 U CN2011201052433 U CN 2011201052433U CN 201120105243 U CN201120105243 U CN 201120105243U CN 202036961 U CN202036961 U CN 202036961U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- sheet
- root
- flow type
- pitch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种翼型轴流式搅拌器。它包括搅拌轴、轮毂、桨叶片，在搅拌轴上安装有轮毂，桨叶片可拆卸或不可拆卸地安装在轮毂上，搅拌器的桨叶片为光滑的空间扭曲面，在任意半径处的截面为机翼型，螺距角和叶宽自叶片端部至叶片根部连续增大，并按等螺距结构设计，在叶片上开设有与叶片的中心线相垂直的多个等腰梯形通槽，并在叶片上呈对称分布。优点：能够减少流体对搅拌桨叶面背部的冲击力，减小搅拌器的振动，加强轴向循环和流动，使反应釜内流体流动性能得到明显改善，液固相分散好，釜内物料搅拌均匀，且可以让反应生成的气体顺利的传输与逸出，保证反应的正常进行。此外，所述的翼型搅拌器的搅拌功率小于一般的翼型桨，能耗低。
Description
技术领域
本实用新型涉及搅拌器，尤其涉及一种翼型轴流式搅拌器。
背景技术
搅拌混合设备广泛地应用于化工、轻工、制药等各个行业。作为一个重要的操作单元，主要作用是通过搅拌器向液体等物料传递能量，让其作径向或轴向的运动，使两种或两种以上的液体或固体物料或两者之间进行充分的混合搅拌、溶解、分散、反应等各个过程。
目前，搅拌器通常用的桨叶形式有：轴流式搅拌桨、长叶螺旋桨、直叶涡轮桨、板框式桨、三叶后弯桨、MIG型桨、锚式桨、螺旋式桨、单螺带式桨、双螺带搅拌桨和螺旋—螺带桨等几种。其中，轴流式搅拌器广泛适用于中低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮等领域，具有低剪切、强循环、低能耗，叶片可拆等优点，一般在中低转速下使用。常用的轴流式搅拌器为推进式搅拌器和45°斜叶涡轮，推进式搅拌器具有轴向排量大、效率高等优点，但由于采用模具浇铸制造，成本高，规格少，故在大型搅拌设备中无法使用。45°斜叶涡轮设计简便，制造成本低，容易大型化，但由于该叶片的螺距角为常数，所以自叶片根部至叶片端部不同半径处螺距不等，导致流体轴向速度分布不均匀，且切向分速大，流体阻力较大，功耗高，混合效果不理想。
工业生产中常见的硝化、磺化、氧化、重氮化等都是放热量较大，有些还伴随有大量气体生成的化学反应。在这些反应中，为了适当地控制反应放热速率，保证反应平稳进行，一般选择在半间歇反应器中操作。在反应物初始滴加阶段，釜内的液体量往往较少，液位较低，如果此时反应釜内物料搅拌混合不均匀，产生的反应热不能及时移走，就会出现局部过热，进而引起反应失控。此外，随着反应的进行，反应混合物中的气体含量越来越高，这些气体需要及时地去除，保证反应的正常进行。因此，在强放热反应过程中实际搅拌器的安装高度往往较低，并要保证气体的顺利通过。若采用普通的轴流式搅拌器，则流体对搅拌桨叶面背部的冲击较大，增加了搅拌器的振动，且搅拌器的桨叶会影响气体的传输与逸出。
鉴于上述状况，有必要对已有技术中的轴流式搅拌器结构进行改进。本实用新型针对一些硝化反应进行时大量放热、并有气体生成的特点，提供一种结构简单可靠、搅拌效果好、功耗低、振动小、气体逸出快的翼型轴流式搅拌器，以利于此类反应的进行。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有轴流式搅拌器的上述不足，提供一种翼型轴流式搅拌器。
翼型轴流式搅拌器包括搅拌轴、轮毂、桨叶片；在搅拌轴上安装有轮毂，桨叶片可拆卸或不可拆卸地安装在轮毂上；所述的桨叶片为三片，叶片为光滑的空间扭曲面，桨叶片在任意半径处的截面为机翼型；所述的桨叶片上开有与桨叶片的中心线相垂直的多个等腰梯形通槽，每个等腰梯形通槽的四边分别与叶片的随边、导边、端部与根部平行，等腰梯形通槽在桨叶片上呈对称分布。
所述的桨叶片自叶片端部至叶片根部不同半径处任一截面的螺距角βi按等螺距结构设计，螺距角βi自叶片端部至叶片根部连续增大。所述的桨叶片的叶片端部的螺距角βb为15°～45°，叶片根部的螺距角βa为25°～60°，叶片端部的螺距角βb小于叶片根部的螺距角βa。所述的桨叶片任意横截面的中心线为弧线，弧线的弧高h与弦长a之比为0.02～0.10。所述的桨叶片的叶宽Bi自叶片端部至叶片根部逐渐增大，叶片端部的宽度Bb总是小于叶片根部的宽度Ba。所述的桨叶片的叶片导边修圆，半径r为叶片厚度δ的一半，叶片随边亦修成过渡圆弧。所述的桨叶片上所开的等腰梯形通槽的总面积与叶片面积之比为0.03～0.30。
本实用新型中的叶片具有光滑的空间扭曲面，根部的螺距角大于端部的螺距角。这种结构使流体的轴向速度沿搅拌器半径方向的分布趋向均匀，有利于优化搅拌釜内流场分布，提高混合效率；叶片在任意半径处的剖面为经过合理选择的机翼型剖面，水力学性能得到了优化，减小了流体阻力；在桨叶片上开设的梯形通槽能够减少流体对搅拌桨叶面背部的冲击力，减小搅拌器的振动，加强轴向循环和流动，使反应釜内流体流动性能得到明显改善，液固相分散好，釜内物料搅拌均匀，且可以让反应生成的气体顺利的传输与逸出，保证反应的正常进行。此外，所述的翼型搅拌器的搅拌功率小于一般的翼型桨，能耗低。
附图说明
图1是翼型轴流式搅拌器的结构示意图；
图2是翼型轴流式搅拌器中的轮毂的剖面图；
图3是翼型轴流式搅拌器中桨叶片根部与端部的角度图；
图4是翼型轴流式搅拌器的单个叶片的结构示意图；
图5是图2的A-A剖面放大图；
图中：搅拌轴1、轮毂2、桨叶片3、叶片随边4、叶片导边5、叶片端部6、叶片根部7、梯形通槽8。
具体实施方式
下面结合附图通过实例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型不受其限制。
如图所示，翼型轴流式搅拌器包括搅拌轴1、轮毂2、桨叶片3；在搅拌轴1上安装有轮毂2，桨叶片3可拆卸或不可拆卸地安装在轮毂2上；所述的桨叶片3为三片，叶片为光滑的空间扭曲面，桨叶片3在任意半径处的横截面为机翼型；所述的桨叶片3上开有与桨叶片的中心线相垂直的多个等腰梯形通槽8，每个等腰梯形通槽8的四边分别与叶片的随边4、导边5、端部6与根部7平行，等腰梯形通槽8在桨叶片上呈对称分布。
所述的桨叶片3自叶片端部6至叶片根部7不同半径处任一截面的螺距角βi按等螺距结构设计，螺距角βi自叶片端部6至叶片根部7连续增大。所述的桨叶片3的叶片端部6的螺距角βb为15°～45°，叶片根部7的螺距角βa为25°～60°，叶片端部6的螺距角βb小于叶片根部7的螺距角βa。所述的桨叶片3任意横截面的中心线为弧线，该截面处的曲率半径R由该截面上中心弧线的弧高h与弦长a之比确定，弧线的弧高h与弦长a之比为0.02～0.10。所述的桨叶片3的叶宽Bi自叶片端部6至叶片根部7逐渐增大，叶片端部6的宽度Bb总是小于叶片根部7的宽度Ba。所述的桨叶片3的叶片导边5修圆，半径r为叶片厚度δ的一半，叶片随边4亦修成过渡圆弧。所述的桨叶片3上所开的等腰梯形通槽8的总面积与叶片面积之比为0.03～0.30。
实施例1
有效容积为50 L的硝化反应釜，反应釜内径为500 mm，釜体的高径比为1，采用本实用新型设计的翼型轴流式搅拌器进行硝化反应，搅拌器结构参见附图1至附图5。
翼型搅拌桨的直径Dj与反应釜内径的比例为0.5，其叶片端部的螺距角βb为45°，叶片根部的螺距角βa为60°，叶片端部至叶片根部不同半径处任一截面的螺距角βi按等螺距结构设计，螺距角βi自叶片端部至叶片根部连续增大。任意横截面弧线的弧高h与弦长a之比为0.06。桨叶片的叶宽自叶片端部至叶片根部逐渐增大，叶片端部的宽度Bb为30 mm，叶片根部的宽度Ba为55 mm。桨叶片厚度δ为6 mm，叶片导边修圆，半径r为叶片厚度δ的一半，叶片随边亦修成过渡圆弧，以减少阻力。另外，在搅拌器的每个桨叶片上开设有与叶片的中心线相垂直的3个等腰梯形通槽，每个等腰梯形通槽的四边分别与叶片的随边、导边、端部与根部平行，等腰梯形通槽在桨叶上呈对称分布，靠近叶片端部的等腰梯形通槽与叶端间距为10 mm，靠近叶片根部的等腰梯形通槽与轮毂外圆的间距亦为10 mm，等腰梯形通槽与桨的导边、随边间距均为5 mm，等腰梯形通槽孔宽为5 mm。整个翼型桨的叶片做成上扬形式的桨叶（当搅拌桨顺时针转动时）。此翼型搅拌器采用不锈钢316L制造。
在此50L搅拌釜内进行硝化反应，搅拌器转速为250 rpm，反应平稳，可获得较高的单釜转化率和反应效率。
实施例2
有效容积为200 L的硝化反应釜，反应釜内径为700 mm，采用本实用新型设计的翼型轴流式搅拌器进行硝化反应，搅拌器结构参见附图1至附图5。
翼型搅拌桨的直径Dj与反应釜内径的比例为0.4，Dj=280 mm。其叶片端部的螺距角βb为45°，叶片根部的螺距角βa为60°，叶片端部至叶片根部不同半径处任一截面的螺距角βi按等螺距结构设计，螺距角βi自叶片端部至叶片根部连续增大。任意横截面弧线的弧高h与弦长a之比为0.06。桨叶片的叶宽自叶片端部至叶片根部逐渐增大，叶片端部的宽度Bb为35 mm，叶片根部的宽度Ba为65 mm。桨叶片厚度δ为8 mm，叶片导边修圆，半径r为叶片厚度δ的一半，叶片随边亦修成过渡圆弧，以减少阻力。另外，在搅拌器的每个桨叶片上开设有与叶片的中心线相垂直的3个等腰梯形通槽，每个等腰梯形通槽的四边分别与叶片的随边、导边、端部与根部平行，等腰梯形通槽在桨叶上呈对称分布，靠近叶片端部的等腰梯形通槽与叶端间距为11.5 mm，靠近叶片根部的等腰梯形通槽与轮毂外圆的间距亦为11.5 mm，等腰梯形通槽与桨的导边、随边间距均为5 mm，等腰梯形通槽孔宽为7 mm。整个翼型桨的叶片做成上扬形式的桨叶（当搅拌桨顺时针转动时）。此翼型搅拌器采用不锈钢316L制造。
在此200 L搅拌釜内进行硝化反应，搅拌器转速为180 rpm，反应平稳，可获得较高的单釜转化率和反应效率。
实施例3
有效容积为700 L的硝化反应釜，反应釜内径为1000 mm，采用本实用新型设计的翼型轴流式搅拌器进行硝化反应，搅拌器结构参见附图1至附图5。
翼型搅拌桨的直径Dj与反应釜内径的比例为0.45，Dj=450 mm。其叶片端部的螺距角βb为45°，叶片根部的螺距角βa为60°，叶片端部至叶片根部不同半径处任一截面的螺距角βi按等螺距结构设计，螺距角βi自叶片端部至叶片根部连续增大。任意横截面弧线的弧高h与弦长a之比为0.06。桨叶片的叶宽自叶片端部至叶片根部逐渐增大，叶片端部的宽度Bb为40 mm，叶片根部的宽度Ba为85 mm。桨叶片厚度δ为10 mm，叶片导边修圆，半径r为叶片厚度δ的一半，叶片随边亦修成过渡圆弧，以减少阻力。另外，在搅拌器的每个桨叶片上开设有与叶片的中心线相垂直的3个等腰梯形通槽，每个等腰梯形通槽的四边分别与叶片的随边、导边、端部与根部平行，等腰梯形通槽在桨叶上呈对称分布，靠近叶片端部的等腰梯形通槽与叶端间距为22.5 mm，靠近叶片根部的等腰梯形通槽与轮毂外圆的间距亦为22.5 mm，等腰梯形通槽与桨的导边、随边间距均为8 mm，等腰梯形通槽孔宽为10 mm。整个翼型桨的叶片做成上扬形式的桨叶（当搅拌桨顺时针转动时）。此翼型搅拌器采用不锈钢316L制造。
在此700 L搅拌釜内进行硝化反应，搅拌器转速为150 rpm，反应平稳，可获得较高的单釜转化率和反应效率。
Claims (7)
1.一种翼型轴流式搅拌器，其特征在于包括搅拌轴（1）、轮毂（2）、桨叶片（3）；在搅拌轴（1）上安装有轮毂（2），桨叶片（3）可拆卸或不可拆卸地安装在轮毂（2）上；所述的桨叶片（3）为三片，叶片为光滑的空间扭曲面，桨叶片（3）在任意半径处的截面为机翼型；所述的桨叶片（3）上开有与桨叶片的中心线相垂直的多个等腰梯形通槽（8），每个等腰梯形通槽（8）的四边分别与叶片的随边（4）、导边（5）、端部（6）与根部（7）平行，等腰梯形通槽（8）在桨叶片上呈对称分布。
2.根据权利要求1所述的一种翼型轴流式搅拌器，其特征在于所述的桨叶片（3）自叶片端部（6）至叶片根部（7）不同半径处任一截面的螺距角β i按等螺距结构设计，螺距角β i自叶片端部（6）至叶片根部（7）连续增大。
3.根据权利要求2所述的一种翼型轴流式搅拌器，其特征在于所述的桨叶片（3）的叶片端部（6）的螺距角β b为15°～45°，叶片根部（7）的螺距角β a为25°～60°，叶片端部（6）的螺距角β b小于叶片根部（7）的螺距角β a。
4.根据权利要求1所述的一种翼型轴流式搅拌器，其特征在于所述的桨叶片（3）任意横截面的中心线为弧线，弧线的弧高h与弦长a之比为0.02～0.10。
5.根据权利要求1所述的一种翼型轴流式搅拌器，其特征在于所述的桨叶片（3）的叶宽B i自叶片端部（6）至叶片根部（7）逐渐增大，叶片端部（6）的宽度B b总是小于叶片根部（7）的宽度B a。
6.根据权利要求1所述的一种翼型轴流式搅拌器，其特征在于所述的桨叶片（3）的叶片导边（5）修圆，半径r为叶片厚度δ的一半，叶片随边（4）亦修成过渡圆弧。
7.根据权利要求1所述的一种翼型轴流式搅拌器，其特征在于所述的桨叶片（3）上所开的等腰梯形通槽（8）的总面积与叶片面积之比为0.03～0.30。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201052433U CN202036961U (zh) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | 一种翼型轴流式搅拌器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201052433U CN202036961U (zh) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | 一种翼型轴流式搅拌器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202036961U true CN202036961U (zh) | 2011-11-16 |
Family
ID=44964427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011201052433U Expired - Lifetime CN202036961U (zh) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | 一种翼型轴流式搅拌器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202036961U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102179227A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-09-14 | 浙江大学 | 翼型轴流式搅拌器 |
| CN103041743A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 镇江市港南电子有限公司 | 一种用于搅拌硅片研磨液的搅拌叶 |
| CN103127857A (zh) * | 2011-12-05 | 2013-06-05 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种高性能带导流槽圆弧面搅拌桨 |
| CN103143287A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种高性能圆弧面后弯式搅拌桨 |
| CN114377569A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-22 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种用于搅拌非牛顿流体的仿生叶片 |
-
2011
- 2011-04-12 CN CN2011201052433U patent/CN202036961U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102179227A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-09-14 | 浙江大学 | 翼型轴流式搅拌器 |
| CN102179227B (zh) * | 2011-04-12 | 2014-04-16 | 浙江大学 | 翼型轴流式搅拌器 |
| CN103127857A (zh) * | 2011-12-05 | 2013-06-05 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种高性能带导流槽圆弧面搅拌桨 |
| CN103127857B (zh) * | 2011-12-05 | 2016-02-10 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种高性能带导流槽圆弧面搅拌桨 |
| CN103143287A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种高性能圆弧面后弯式搅拌桨 |
| CN103041743A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 镇江市港南电子有限公司 | 一种用于搅拌硅片研磨液的搅拌叶 |
| CN114377569A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-22 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种用于搅拌非牛顿流体的仿生叶片 |
| CN114377569B (zh) * | 2022-01-17 | 2023-10-27 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种用于搅拌非牛顿流体的仿生叶片 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102179227B (zh) | 翼型轴流式搅拌器 | |
| CN202036961U (zh) | 一种翼型轴流式搅拌器 | |
| KR101508605B1 (ko) | 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기 | |
| CN201855694U (zh) | 新型液相反应器 | |
| CN202570027U (zh) | 混流型立式搅拌器 | |
| CN201135865Y (zh) | 高效气液混合搅拌器 | |
| CN201692779U (zh) | 一种搅拌机的搅拌桨叶 | |
| CN201684558U (zh) | 搪玻璃圆盘径流和轴流组合式搅拌器 | |
| CN202527171U (zh) | 一种用于气-液-液-固多相反应的反应装置 | |
| CN203750485U (zh) | 一种搅拌叶片 | |
| CN210410449U (zh) | 一种组合拆装式双曲面搅拌叶轮 | |
| CN210114989U (zh) | 一种涡轮式搅拌桨和搅拌装置 | |
| CN102895897A (zh) | 异形叶圆盘涡轮式搅拌器 | |
| CN101352663A (zh) | 轴流式搅拌器及其制作方法 | |
| CN106732005A (zh) | 搅拌设备 | |
| CN204502893U (zh) | 一种带行星叶轮的搅拌器 | |
| CN202778383U (zh) | 异弧形圆盘涡轮搅拌器 | |
| CN204073996U (zh) | 一种宽螺带锯齿搅拌器 | |
| CN203208993U (zh) | 一种强剪切循环流桨叶 | |
| CN102974260B (zh) | 一种强剪切循环流桨叶 | |
| KR200306921Y1 (ko) | 교반기용 임펠러의 구조 | |
| CN112246209A (zh) | 一种无挡板条件下反应釜用搅拌器 | |
| CN202087242U (zh) | 异形搅拌器 | |
| CN219051345U (zh) | 一种具有多层搅拌叶的反应釜搅拌器 | |
| CN201592067U (zh) | 防缠绕搅拌器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20111116 Effective date of abandoning: 20140416 |
|
| RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |