CN202289927U - 一种带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜 - Google Patents

Abstract

一种带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，包括釜体、搅拌分散器、搅拌分散驱动机构、测温装置；搅拌分散器由双层分散盘与配有活动四氟刮板的刮壁桨构成，双层分散盘与刮壁桨作相向运动；测温的Cu-50铜电阻传感温度计探头与双金属温度计分别安装在釜底的测温放料法兰的传感温度计探头保护套管内与分散釜上盖的一侧；本实用新型的优点在于，结构简单、传热效率高、分散时间短、釜内循环彻底、滞留层与搅拌死区以及超强剪切湍流区较少、便于维修、保养、应用范围广。

Description

一种带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜

技术领域

本实用新型涉及一种高速搅拌分散设备，尤其涉及一种涂料、油墨行业的搅拌设备。 

背景技术

在目前的涂料油墨行业中的高速分散机一般不是密封的，搅拌分散设备只能完成在常压下的搅拌工作，如真空消泡、真空吸料、压缩空气出料等需要在真空或有压力的环境下进行的工艺流程就无法在同一台设备上完成。传统的设备存在着诸多问题，例如：生产工艺分散、工序不集中、连续化生产能力差、工人的劳动强度大、生产效率较低、能耗大，若完成真空或有压力的工艺流程需要更多的辅助设备、增加企业的设备购置费用；产品的批次稳定性差；同时，开放式作业所产生的粉尘污染严重地危害操作人员的健康与作业环境。 

针对上述问题，虽有不同的技术改进方案及相应的工业化产品，例如ZL200620113784.X、ZL200420084214.3及ZL200920069500.5，但是，这些方案与产品应用于紫外光(UV)固化油墨领域时出现了新的问题。在对于由富含自由基的活性单体、树脂等热固性光敏材料所组成的高颜基比的UV固化油墨进行分散时，墨浆在分散盘的带动下与分散釜的釜底剧烈摩擦，产生大量的热量，这些热量容易引发油墨墨浆中的热固性材料的自由基反应，从而发生墨浆凝胶现象，这种现象可以通过快速降温的方式解决，但是高粘度的油墨浆在搅拌容器内分散时，极易在容器的内壁形成较厚的滞留层，滞留层几乎不参与容器内部流体的混合与传质作用，对于因墨浆与分散釜的釜底剧烈摩擦所产生的热量的传热效果也显著恶化，最终导致材料报废。因此，采用上述方案中的设备生产时，一则无法监控釜底温度，二则无法对釜体进行迅速彻底的降温。故现有技术方案的缺陷远远不能满足生产工艺的特殊要求。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服以上缺陷，提供一种结构简单、经济实用、维护方便的搅拌分散设备，该设备在真空或高压的环境下进行密封性作业时能够实时地监测分散釜釜底的料浆在分散过程中在分散盘的带动下与分散釜的釜底剧烈摩擦而产生的温升现象，并通过冷媒循环系统将摩擦所产生的热量交换掉，确保作业温度不超过控制范围。 

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，包括分散盘驱动电机、刮壁桨驱动电机、减速机、刮壁桨支撑臂、冷媒出口、双层分散盘、Cu-50铜电阻传感温度计探头、冷媒入口、四氟刮板、双金属温度计、齿轮箱、人孔盖、粉料加入口、液料加入口、视镜灯、抽放气阀门、真空表、人孔盖视镜、真空泵、空压机、冷媒夹套空腔、导流式加强筋板、釜体、分散盘内轴、刮壁桨外轴、刮壁桨、腔体、联轴器、基座、冷媒夹套、感应线、数显表、传感器、测温放料法兰、传感温度计探头保护套管，其特征在于：所述的测温的Cu-50铜电阻传感温度计探头与双金属温度计分别安装在釜底的测温放料法兰的传感温度计探头保护套管内与分散釜上盖的一侧。 

所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：所述的四氟刮板为活动式，四氟刮板可以随着刮壁桨的不同速度的转动，作不同幅度的摆动。 

所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：所述的四氟刮板的数量为6只，刮壁桨的底部装有2只四氟刮板，刮壁桨的立侧各装有2只四氟刮板，4只四氟刮板呈交错位置安装。 

所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：所述的传感器内的Cu-50铜电阻传感温度计探头，安装在釜底放料口部测温放料法兰上的传感温度计探头保护套管内，Cu-50铜电阻传感温度计探头一端通过感应线相连接，另一端与数显表连接；Cu-50铜电阻传感温度计探头的长度为5cm；双金属温度计固定在釜盖上方一侧，与液料加入口呈180°对角位安装。 

所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：由Cu-50铜电阻传感温度计探头、传感温度计探头保护套管、传感器、感应线与数显表组成测试范围为0～150℃的Cu-50铜电阻传感温度计。 

所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：所述的冷媒夹套空腔设有用于增加冷媒循环流量的导流式加强筋板，导流式加强筋板呈螺旋状盘绕在冷媒夹套空腔中的釜体上，导流式加强筋板通过焊接的方式固定在釜体的外壁上，与冷媒夹套的内壁不连接，靠近釜体底部的冷媒夹套空腔的部分不安装导流式加强筋板。 

所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：所述的刮壁桨支撑臂、双层分散盘、四氟刮板、分散盘内轴、刮壁桨外轴、刮壁桨构成搅拌分散器；刮壁桨驱动电机、分散盘驱动电机、基座、减速机、齿轮箱、联轴器构成搅拌分散器驱动机构，搅拌分散器驱动机构安装在釜体的上方，搅拌分散器处于釜体的腔体内部并与搅拌分散器驱动机构相连接。 

所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：所述的搅拌分散器包括搅拌与分散两大部分，双层分散盘安装在分散盘内轴的底部，分散盘内轴通过联轴器与分散盘驱动电机连接；刮壁桨外轴套在分散盘内轴的外部，刮壁桨通过刮壁桨支撑臂固定在刮 壁桨的外部，刮壁桨支撑臂与刮壁桨外轴呈80°角固定。本实用新型具有以下优点： 

1.本实用新型搅拌、分散时，空气吸留极少。混合与调匀效果俱佳，用中或高速搅拌可使物料迅速溶解、粒径变小。 

2.本实用新型采用同心双轴搅拌系统，内外轴可以同时旋转，速度与方向可以独立调节，二者可以相同，亦可不同。当双层分散盘与刮壁桨作相反方向旋转时，可以显著促进料浆的轴向环流运动，抑制料浆的切向运动，并能产生料浆的全釜大循环。缩短分散时间，同时可以消除釜内的死区和超强剪切湍流区，因此，在将分散釜大型化时，亦能保证全釜的均匀湍流强度。 

3.本实用新型采用的配有活动式四氟刮板的刮壁桨可以消除釜内桶壁上的滞留层，可以防止大比重的物料沉积在釜底，促进物料釜内循环，提高传热效率，改善分散效果。 

4.真空分散装置既可以排除搅拌分散过程中带入的气泡以及固体粉料聚集体内部的空气，破坏固体粉料聚集体内部空气受液体的毛细管压力挤压而形成的反相弯月面而加大液体向固体聚集体或附聚体内部的渗透作用，在双层分散盘的强大剪切力的作用下，提高对固体粉料的解聚效率，改善润湿效果，促进固液两相材料的分散，缩短分散时间，迅速降低物系的粘度；同时可以排除固体粉料在运输、贮存过程中所吸收的水分，从而保证产品批次的稳定。 

5.本实用新型克服了传统设备功能单一、效率低下的缺点，可以实现高压、低压或真空条件下的高速搅拌分散，特别是在真空条件下分散高颜基比的油墨浆时，双层分散盘在分散盘驱动电机的带动下与刮壁桨作相向旋转，提高了分散效率，仅仅使用此设备在短时间内就能达到将墨浆充分分散均匀的效果，大大降低与其他的研磨设备配合使用进行研磨的总工时，可以更有效地控制生产成本。 

6.粉料通过粉料加入口输送进釜内，避免了传统设备加料过程中产生的粉尘污染问题，分散搅拌过程是在密封的环境中进行，进一步降低了粉尘污染问题，改善了操作人员的作业环境，降低了粉尘对作业人员的身体的侵害。 

7.本实用新型采用上下对比监测温度系统，通过釜盖上方的双金属温度计，可以监测料浆上方温度；通过位于放料口附近的Cu-50铜电阻传感温度计可以监测分散时因剧烈摩擦生热进一步引发体系反应而加剧放热的核心部位的温度；传感温度计探头 保护套管与物料直接接触，探测温度及时准确，使显示表能够即时显示物料的温度；双金属温度计的灵敏性高，能够实时反映料浆的温度波动，一旦出现飞温现象，通过冷媒循环系统降温。通过上下温度监控系统的监测，能够保证热固性油墨或涂料的顺利加工。 

8.本实用新型结构简单，便于维修、保养。 

附图说明

为了更进一步阐述本实用新型为实现预定的目的所采取的技术手段及其功效，本实用新型结合如下的附图进行了详细的说明，本实用新型的目的、特征与特点，将可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。 

图1为本实用新型所涉及的分散设备的整体结构示意图。 

图2为图1的俯视图。 

下面结合附图和本实用新型实施方式做进一步详细说明。 

具体实施方式

如图1和图2所示，这种带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜由分散盘驱动电机1、刮壁桨驱动电机2、减速机3、刮壁桨支撑臂4、冷媒出口5、双层分散盘6、Cu-50铜电阻传感温度计探头7、冷媒入口8、四氟刮板9、双金属温度计10、齿轮箱11、人孔盖12、粉料加入口13、液料加入口14、视镜灯15、抽放气阀门16、真空表17、人孔盖视镜18、真空泵19、空压机20、冷媒夹套空腔21、导流式加强筋板22、釜体23、分散盘内轴24、刮壁桨外轴25、刮壁桨26、腔体27、联轴器28、基座29、冷媒夹套30、感应线31、数显表32、传感器33、测温放料法兰34、传感温度计探头保护套管35构成。 

温度监测装置包括Cu-50铜电阻传感温度计探头7、感应线31、数显表32、传感器33、测温放料法兰34、传感温度计探头保护套管35，传感器33内的Cu-50铜电阻传感温度计探头7安装在测温放料法兰34上的传感温度计探头保护套管35内，Cu-50铜电阻传感温度计探头7一端通过感应线31相连接，另一端与数显表32连接；双金属温度计10固定在分散釜釜盖上方的一侧，与液料加入口14呈180°对角位安装。 

釜体23的外侧设有冷媒夹套30，冷媒夹套30与釜体23之间形成冷媒夹套空腔21，冷媒夹套30上设有与冷媒夹套空腔21连通的冷媒入口8与冷媒出口5，在冷媒夹套空腔21中设有用于增加冷媒循环流量的导流式加强筋板22，导流式加强筋板22呈螺旋状盘绕在冷媒夹套空腔21中的釜体23的外壁上，导流式加强筋板22通过焊接的方式固定在釜体23的外 壁上，与冷媒夹套30的内壁不连接，靠近釜体底部的冷媒夹套空腔部分不安装导流式加强筋板。 

分散装置包括搅拌分散器和搅拌分散器驱动机构；搅拌器包括分散盘内轴24以及固定在分散盘内轴24上的双层分散盘6，双层分散盘6安装在分散盘内轴24的底部，分散盘内轴24通过联轴器28与分散盘驱动电机1连接；刮壁桨外轴25套在分散盘内轴24的外部，刮壁桨26通过刮壁桨支撑臂4固定在刮壁桨26的外部，刮壁桨支撑臂4与刮壁桨外轴25呈80°角固定，刮壁桨26通过刮壁桨支撑臂4固定在刮壁桨外轴25的底部。 

在刮壁桨26上总共装有6只四氟刮板9，其中2只四氟刮板9装在刮壁桨26的底部，在刮壁桨26的立侧各装有2只四氟刮板9；刮壁桨26的立侧的4只四氟刮板9呈交错位置安装；四氟刮板9为活动式，四氟刮板9可以随着刮壁桨26的不同速度的转动，作不同幅度的摆动，四氟刮板9与釜体23的内壁的最小间隙为1cm，四氟刮板9同时可以根据不同粘度的墨浆自动调整摆动幅度，减小刮壁时的阻力；搅拌分散器驱动机构包括分散盘驱动电机1、刮壁桨驱动电机2、减速机3、齿轮箱11和联轴器28，分散盘驱动电机1和刮壁桨驱动电机2分别通过基座29和减速机3安装在釜体23上的齿轮箱11的外壳上，减速机3与刮壁桨驱动电机2传动连接；分散盘内轴24通过联轴器28与分散盘驱动电机1连接。 

下面简述一下本分散釜的工作原理： 

在进行分散搅拌工作时，首先使用输送泵将液体物料通过液料加入口14泵入分散釜的腔体27内，低速启动分散盘驱动系统，将固体粉料自粉料加入口13加入分散釜的腔体27内。 

分散盘驱动电机1通过减速机3减速后，经齿轮箱11传动带动分散盘内轴24转动，刮壁桨驱动电机2通过控制箱中的变频器调速，调速范围在0～1500rpm/min。粉体物料与液体物料在双层分散盘6与刮壁桨26的共同作用下初步混合。 

在刮壁桨26上的6只四氟刮板9中，2只安装在刮壁桨26底部的四氟刮板9可以防止大比重的物料沉积在釜底，促进循环；呈交错位置安装在刮壁桨26立侧的4只活动式四氟刮板9，可以随着刮壁桨26的不同速度的转动，作不同幅度的摆动，四氟刮板9同时可以根据不同粘度的墨浆自动调整摆动幅度，减小刮壁时的阻力，可以消除釜内桶壁上的滞留层，可以提高传热效率，改善分散效果。 

刮壁桨外轴25相对于分散盘内轴24呈反向运动，可以显著促进物料的轴向环流运动，抑制物料的切向运动，并产生流体的全釜大循环，混合时间短，同时消除了釜内的死区和超强湍流区。 

当全部物料加入完毕并初步搅拌均匀后，物系粘度会急剧上升，此时打开分散釜釜盖上方的抽放气阀门16，启动真空泵19，直至真空度在－0.09MPa，在真空环境下分散。真空分散方式既可以排除搅拌分散过程中带入的气泡，又可以促进固液两相材料的分散；真空分散方式可以破坏固体粉料聚集体内部空气受液体的毛细管压力挤压而形成的反相弯月面而加大液体向固体聚集体或附聚体内部的渗透作用，在双层分散盘6的强大剪切力的作用下，提高对固体粉料的解聚效率，改善润湿效果，缩短分散时间，迅速降低物系的粘度；同时可以排除固体粉料在运输、贮存过程中所吸收的水分，从而保证产品批次的稳定。根据工艺的需要，决定进行真空分散的时间与循环次数。在进行紫外（UV）光固化油墨分散时，可以分为几个阶段进行破真空补充氧气的操作，因长时间真空分散，釜内及物系内部的氧气的浓度降低，在高速搅拌摩擦的作用下，紫外（UV）光固化的热固化材料在无氧的环境下会加剧凝胶化的倾向，通过补充氧气达到阻聚的作用。当关闭真空泵19后，开启空压机20向釜内补充经洁净处理的空气，从而提高工艺操作的稳定性。当分散细度达到要求后，进行输送时，开启空压机20，在控制压力的前提下，可以提高高粘度油墨墨浆的输送能力。 

在进行真空分散过程中，通过监测釜体内部的双金属温度计与釜体23底部连通的的传感温度计数显表32显示的温度，当油墨墨浆的温度过高时，立即开启冷媒系统，冷媒液体自冷媒入口8进入冷媒夹套空腔21内，沿导流式加强筋板22自下而上由冷媒出口5循环而出，将油墨墨浆因高速旋转与分散釜的釜底剧烈摩擦所产生大量的热量交换掉，从而保证分散操作顺利进行而不至于凝胶。 

由技术常识可知，本实用新型也可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型所包含。 

Claims (6)

1.一种带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，包括分散盘驱动电机（1）、刮壁桨驱动电机（2）、减速机（3）、刮壁桨支撑臂（4）、冷媒出口(5)、双层分散盘(6)、Cu-50铜电阻传感温度计探头（7）、冷媒入口（8）、四氟刮板（9）、双金属温度计（10）、齿轮箱（11）、人孔盖（12）、粉料加入口（13）、液料加入口（14）、视镜灯（15）、抽放气阀门（16）、真空表（17）、人孔盖视镜（18）、真空泵(19)、空压机(20)、冷媒夹套空腔（21）、导流式加强筋板（22）、釜体（23）、分散盘内轴（24）、刮壁桨外轴（25）、刮壁桨（26）、腔体（27）、联轴器(28)、基座（29）、冷媒夹套（30）、感应线（31）、数显表（32）、传感器（33）、测温放料法兰（34）、传感温度计探头保护套管（35），其特征在于：所述的测温的Cu-50铜电阻传感温度计探头（7）与双金属温度计(10)分别安装在釜底的测温放料法兰（34）的传感温度计探头保护套管（35）内与分散釜上盖的一侧。

2.根据权利要求1所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：四氟刮板（9）为活动式，四氟刮板（9）可以随着刮壁桨（26）的不同速度的转动，作不同幅度的摆动，四氟刮板（9）的数量为6只，刮壁桨（26）的底部装有2只四氟刮板(9)，刮壁桨（26）的立侧各装有2只四氟刮板（9），4只四氟刮板（9）呈交错位置安装。

3.根据权利要求1所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：传感温度计为测试范围在0～150℃的Cu-50铜电阻传感温度计，Cu-50铜电阻传感温度计探头（7）安装在釜底放料口部测温放料法兰(34)上的传感温度计探头保护套管（35）内。

4.根据权利要求1所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：冷媒夹套空腔（21）设有用于增加冷媒循环流量的导流式加强筋板（22），导流式加强筋板（22）呈螺旋状盘绕在冷媒夹套空腔（21）中的釜体(23)外壁上 ，导流式加强筋板（22）通过焊接的方式固定在釜体（23）的外壁上，与冷媒夹套(30)的内壁不连接，靠近釜体（23）底部的冷媒夹套空腔(21)的部分不安装导流式加强筋板(22)。

5.根据权利要求1所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：刮壁桨支撑臂（4）、双层分散盘（6）、四氟刮板（9）、分散盘内轴(24)、刮壁桨外轴(25)与刮壁桨（26）构成搅拌分散器；分散盘驱动电机（1）、刮壁桨驱动电机（2）、基座(29)、减速机(3)、齿轮箱(11)、联轴器（28）构成搅拌分散器驱动机构，搅拌分散器驱动机构安装在釜体(23)的上方，搅拌分散器处于釜体的腔体（27）内部并与搅拌分散器驱动机构相连接。

6.根据权利要求1所述的带测温装置的可控温封闭式高速搅拌分散釜，其特征在于：搅拌分散器包括搅拌与分散两大部分，双层分散盘（6）安装在分散盘内轴（24）的底部，分散盘内轴（24）通过联轴器（28）与分散盘驱动电机（1）连接；刮壁桨外轴(25)套在分散盘内轴（24）的外部，刮壁桨（26）通过刮壁桨支撑臂（4）固定在刮壁桨(26)的外部，刮壁桨支撑臂（4）与刮壁桨外轴（25）呈80°角固定。

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