CN203556332U - 一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种搅拌时抽取搅拌液冲洗桶壁的密封装置，包括搅拌系统、喷嘴系统和换气系统，搅拌系统连接喷嘴系统，搅拌系统连接换气系统。本实用新型利用转轴下端设有的通孔，通过水泵通过软管直接抽取搅拌液，通过上端的喷嘴喷到桶壁上，将桶壁上凝结的固体冲洗下来，保持了桶壁清洁的同时提高了物料的搅拌效果。同时利用喷嘴喷出液体产生的反作用力和接触开关控制环形喷嘴的转动，使喷嘴喷射的区域可以覆盖到整个桶壁，避免了部分死角冲洗不到的问题。同时利用换气系统对装置产生正压、负压和干燥水蒸气、排出有毒气体的效果。

Description

一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置

技术领域

本实用新型涉及一种搅拌装置，尤其涉及一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置。 

背景技术

搅拌是人类较早掌握的生产技术，可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作是从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用，其主要目的是加速体系中传质或传热过程。搅拌技术在石油业的生产中也得到了发展和应用，尤其在一些大型储罐的设计和应用中，能使储罐中的储液混合均匀、温度均匀，促进稀释、溶解、分散，强化加热，防止分层及沉淀。搅拌过程中流体的流动和混合非常复杂，其设计主要依赖半经验方法。 

搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡依靠上升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体的搅拌，尤其对于几千毫帕·秒以上的高粘度液体是难于使用的。但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌时是比较便利的。机械搅拌通过旋转将搅拌桨的机械能转化成流体的动能，形成釜内的整体流动，从而完成釜内传质以及传热的过程。在工业生产中，大多数的搅拌操作均系机械搅拌，以中、低压立式钢制容 器的搅拌设备为主。 

搅拌装置是使液体、气体等介质强迫对流并均匀混合的机器。传统的搅拌装置有手动和电动之分。由电动机驱动的搅拌装置减轻了人的负担，并且在搅拌效率和效果上大大好于手动搅拌装置。在生产生活中有各种各样的电动搅拌装置，小的只有杯子大小，大的就比如水泥运输车。搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）的可控范围较广，又能适应多样化的生产。 

现代制造越来越追求高效性和环境保护，在模具表面加工中用到的激光强化处理技术，大大提高了模具表面的耐磨性和硬度，这对加工模具的自由曲面工艺提出了更高的要求。在传统的加工方法中,加工自由曲面所用的游离磨粒能够实现很好的仿形度,但是它所能提供的切削力对加工高耐磨、高硬度表面的抛光效率非常低，而且刚性磨具与待加工表面难以形成理想的面接触。因此，它的使用受到了极大的限制。 

为了实现经过激光强化后具有高硬度、高强度的模具自由曲面的材料去除，我们提出了软固结磨粒气压砂轮光整加工的新方法。 

软固结磨粒气压砂轮是一个由橡胶基体构成的空心半球，并在其表面粘结一层有一定厚度的高分子粘结剂磨粒混合物（即软固结磨粒群）。该新型气压砂轮由弹性橡胶基体层和粘结磨粒混合层组成，其中橡胶层为基体，承担结构各种工作载荷；软固结磨粒群为工作层， 起到切削工件表层的作用。为此，制作具有良好性能的软固结磨粒群是良好材料去除能力的保证。 

所谓软固结磨粒群（softness consolidation abrasives），特指由高聚物粘结剂粘结于气压砂轮基体表面的磨粒群体，其宏观上不像游离磨粒那样可自由移动，而微观上每个磨粒均受到粘结剂在各个方向的弹性支撑。 

为此我们设计了一台封闭式搅拌机用于软固结磨粒群的生产，其中搅拌机的密封性、负压性是技术的关键点之一。 

在设计搅拌机的时候，我们用到了冻干机和气体循环泵。 

冻干机（lyophilizer或freeze dryer）起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术经历了几十年的起伏和徘徊后，在最后的20年中取得了长足进展。进入21世纪，真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点，越来越受到人们的青睐，除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外，其应用规模和领域还在不断扩大中。为此，真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。 

气体循环泵是指用于气体循环的真空泵，具备一进一出的抽气嘴、排气嘴各一个，并且在进口处能够持续形成真空或负压；排气嘴处形成微正压；工作介质主要为气体，主要用于气体循环的一种小型仪器。气体循环泵是微型真空泵按用途分类的一个分支，大体上所有的微型真空泵（在此指隔膜式的真空泵）都可用于气体循环，所以微型真空泵在气体循环行业中也被通俗的叫做气体循环泵。气体循环泵的工作原理：电机的圆周运动，通过机械偏心装置使泵内部的隔膜做 往复式运动，从而对固定容积的泵腔内的空气进行压缩、拉伸形成真空（负压），在泵抽气口处与外界大气压产生压力差，在压力差的作用下，将气体压（吸）入泵腔，再从排气口排出。 

在具体搅拌的过程中，我们发现，物料桶桶壁会粘上杂质，杂质堆积起来后，给物料带来污染，并不能很好地将物料搅拌均匀，同时搅拌桨的正下方区域也很难搅拌到，从而使得搅拌的效果不是很理想。 

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，解决桶壁上搅拌液滞留凝结的问题，设计了一种抽取搅拌液，通过喷嘴全方位来回冲洗桶壁，并且可以提供负压和正压的密封搅拌装置。 

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置，包括搅拌系统、喷嘴系统和换气系统，搅拌系统连接喷嘴系统，搅拌系统连接换气系统； 

所述搅拌系统包括搅拌桶、桶盖、转轴叶片、减速器、电动机和超声波发生器，搅拌桶与桶盖使用螺栓固接，桶盖中间设有圆形通孔，转轴穿过通孔，叶片装在转轴的下端，桶盖上设有进料口，搅拌桶底部设有出料口，转轴的顶端通过减速器连接电动机，所述电动机固接固定架； 

所述超声发生器设有两对，对称分布在桶壁外侧的上部和下部； 

所述喷嘴系统包括第一轴套、第二轴套、环形喷嘴、水泵、配重块和软管； 

所述转轴穿过第一轴套，第一轴套的内径比转轴的轴径大，第一轴套与转轴不接触，第一轴套顶端与桶盖固接，第一轴套上端设有一段外螺纹； 

所述第二轴套套装在第一轴套上，第二轴套的上端设有一段内螺纹，与第一轴套上端的外螺纹配合； 

所述环形喷嘴固接在第二轴套的上端，水泵固定在第二轴套的下端，第二轴套上与水泵对称的位置设有配重块，水泵的进水口连接软管，水泵的出水口通过软管与环形喷嘴连接； 

所述环形喷嘴上设有一对第一喷嘴和一对第二喷嘴，第一喷嘴出液方向为顺时针转轴切线方向，第二喷嘴出液方向为逆时针转轴切线方向；所述第一转轴外壁的顶端和底端分别设有第一接触开关和第二接触开关，第一接触开关控制第一喷嘴的关闭和第二喷嘴的开启，第二接触开关控制第二喷嘴的关闭和第一喷嘴的开启； 

所述换气系统包括第一三通换向阀、气体循环泵、第二三通换向阀、冻干机和通气管道。 

所述端盖上设有端盖进气口和端盖出气口。 

所述通气管道包括第一进气管、第一通气管、第二通气管、第三通气管、出气管、第四通气管和第五通气管；所述第一通气管的一端连接端盖出气口，另一端连接第一三通换向阀的进气口，所述第一三通换向阀的第二进气口连接第一进气管，所述第一三通换向阀的出气口连接第二通气管的一端，所述第二通气管的另一端连接空气循环泵的进口，所述空气循环泵的出口连接第三通气管，所述第三通气管的 另一端连接第二三通换向阀的进气口，所述第二三通换向阀的两个出气口分别连接出气管和第四通气管，所述第四通气管的另一端连接冻干机的进气口，所述冻干机的出气口连接第五通气管，所述第五通气管的另一端连接端盖出气口。 

进一步的，所述进料口开口为喇叭形，结束进料后可以用橡胶塞堵住进料口。 

进一步的，所述桶盖外接固定支架。 

进一步的，所述出料口焊接在搅拌桶的底部中心位置，出料口连接出料螺母。 

搅拌时，若将第一三通换向阀接通第一通气管，第二三通换向阀接通第四通气管时，盛料桶内的气体依次流经第一通气管、第一三通换向阀、第二通气管、气体循环泵、第三通气管、第二三通换向阀、第四通气管、冻干机、第五通气管回到盛料桶中，可以起到去除空气中的水蒸气，干燥气体的作用。 

搅拌时，若将第一三通换向阀接通第一通气管，第二三通换向阀接通出气管时，盛料桶内的气体依次流经第一通气管、第一三通换向阀、第二通气管、气体循环泵、第三通气管、第二三通换向阀、出气管，气体释放到空气中可以使盛料桶中产生负压的效果，若是气体中含有有毒气体，可以将气体导入相应的设备中防止气体对环境的污染。 

出料时，将第一三通换向阀接通第一进气管，第二三通换向阀接通第四通气管时，气体依次流经第一进气管、第一三通换向阀、第二 通气管、气体循环泵、第三通气管、第二三通换向阀、第四通气管、冻干机、第五通气管进入到盛料桶中，盛料桶中产生正压，此时可以促进出料口的出料。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

1、搅拌机在搅拌的时候，搅拌桶内的物料随着搅拌叶片的转动而转动，叶片搅拌存在搅拌低效区，比如位于转轴中心正下方的物料的线速度最小，此处物料往往很难被均匀搅拌；搅拌低效区的存在严重影响了搅拌质量和效率，本实用新型的水泵通过软管直接抽取搅拌液，有效的推动了软管进口处附近的物料运动，使软管进口附近的搅拌液产生切向的剪切效果，提高了搅拌的效果和效率，使物料的搅拌效果更加理想。 

2、搅拌机在搅拌的时或者搅拌机停止使用的时候，桶壁往往会滞留很多搅拌液，搅拌液容易凝结成固体，这些固体颗粒脱落到搅拌液内往往导致经过搅拌后的物料不均匀；本实用新型通过第二转轴下端安装的水泵将搅拌液抽取后通过喷嘴喷射到桶壁上，将桶壁上凝结的固体冲洗下来，保持了桶壁清洁的同时提高了物料的搅拌效果。 

3、本实用新型的喷嘴采用环形喷嘴，第一喷嘴喷出液体产生的反作用力可以带动第二转轴的转动第二转轴转动到顶部后触发第一接触开关，第一接触开关控制第一喷嘴关闭，同时开启第二喷嘴，第二喷嘴喷出液体产生的反作用力带动第二转轴反向转动，从而实现第二转轴转动的同时上下运动，喷嘴喷射的区域可以覆盖到整个桶壁，避免了部分死角冲洗不到的问题。 

4、本实用新型的搅拌筒壁两侧设置的对称分布的超声波发生器，在使用的时候可以产生搅拌物料和打碎粘接的杂质的效果，从而提高搅拌效果。 

5、搅拌时，若通过将第一三通换向阀接通第一通气管，第二三通换向阀接通第四通气管，使得盛料桶中的空气在进入冻干机时被干燥，起到去除空气中的水蒸气，干燥气体的作用。 

6、搅拌时，若通过将第一三通换向阀接通第一通气管，第二三通换向阀接通出气管，使得盛料桶中的空气排出到大气中， 产生盛料桶内部负压的效果。 

7、当搅拌会产生有毒气体时，通过将第一三通换向阀接通第一通气管，第二三通换向阀接通出气管，将盛料桶中的空气导入相应的设备中处理，防止有毒气体对环境的污染和对人体的危害。 

8、搅拌完成后，若将第一三通换向阀接通第一进气管，第二三通换向阀接通第四通气管，将大气中的气体导入盛料桶内，此时会在桶内产生正压，促进物料的排出。 

9、搅拌完成后，通过将第一三通换向阀接通第一进气管，第二三通换向阀接通第四通气管，将第一进气管连接氮气，将氮气导入盛料桶内，此时会在桶内产生正压，促进物料的排出。 

附图说明

图1是本实用新型的全方位喷水清洗密封搅拌装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进行进一步的详细说明： 

参照附图，一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置，包括搅拌系统、喷嘴系统和换气系统，搅拌系统连接喷嘴系统，搅拌系统连接换气系统； 

搅拌系统包括搅拌桶1、桶盖2、转轴3和叶片4，搅拌桶1与桶盖2使用螺栓固接，桶盖2中间设有圆形通孔，转轴3穿过通孔，叶片4装在转轴的末端；桶盖2上设有进料口19，进料口19的开口为喇叭形，结束进料后可以用橡胶塞18堵住进料口；端盖2上设有端盖进气口19和端盖出气口35；搅拌桶底部设有出料口，出料口焊接在搅拌桶的底部中心位置，出料口连接出料螺母22。 

转轴3的顶端通过减速器5连接电动机6，通过电动机6带动转轴3的转动，电动机6固定在固定架7上，固定架7通过螺栓固定在桶盖2上。 

超声波发生器设有两对，包括上端超声波发生器20和下端超声波发生器21，上端超声波发生器20固定在搅拌桶外壁上侧并沿着外壁对称分布，下端超声波发生器21固定在搅拌桶外壁下侧并沿着外壁对称分布。 

喷嘴系统包括第一轴套10、第二轴套8、环形喷嘴9、水泵12、配重块15和软管；软管包括第一软管14和第二软管13；转轴3套装在第一轴套10内，转轴3的轴径小于第一轴套10的内径，转轴3与第一轴套相互不接触；第二轴套8套在第一轴套10上，第二轴套8的内壁上端设有一段内螺纹，第一轴套10的外壁上端设有一段外 螺纹，所述内螺纹与外螺纹配合，第二轴套8可以在第一轴套10上转动。 

第一轴套10的上端通过螺栓固定在桶盖上，靠近桶盖的侧面设有第一接触开关17，第一轴套10的下端设有凸台，靠近凸台的侧面设有第二接触开关16。 

环形喷嘴9套在第二轴套8的外壁上端，水泵12固定在第二轴套8的外壁下端，第二轴套8上与水泵12对称的位置装有配重块15，软管包括第一软管14和第二软管13，第一软管14连接水泵12的进水口，第二软管13的一端连接水泵12的出水口，另一端连接环形喷嘴9的出水口。 

环形喷嘴9上设有一对第一喷嘴口11和一对第二喷嘴口23，四个喷嘴口均匀对称分布在环形喷嘴9的外侧面，其中两个第二喷嘴口23喷水方向沿着顺时针轴转动时的切线方向，两个第一喷嘴口11喷水方向为逆时针轴转动时的切线方向；第一接触开关17控制第一喷嘴口11的关闭和第二喷嘴口23的开启，第二接触开关16控制第二喷嘴口23的关闭和第一喷嘴口11的开启。 

换气系统包括第一三通换向阀24、气体循环泵25、第二三通换向阀26、冻干机27和通气管道。 

通气管道包括第一进气管29、第一通气管28、第二通气管30、第三通气管31、出气管32、第四通气管33和第五通气管34。 

端盖出气口35连接第一进气管29的一端，第一进气管29的另一端连接第一三通换向阀24的一个进气口；第一三通换向阀24的另 一个进气口连接第一进气管29，第一三通换向阀24的出气口连接第二通气管30；第二通气管30的另一端与气体循环泵25的进气口连接，气体循环泵25的出气口连接第三通气管31，第三通气管31的另一端连接第二三通换向阀26的进气口，第二三通换向阀26的两个出气口分别连接出气管32和第四通气管33，第四通气管33的另一端连接冻干机27的进气口，冻干机27的出气口连接第五通气管34，第五通气管34的另一端连接端盖进气口19。 

转轴3上套有密封圈，密封圈上套有密封盖，密封盖通过螺栓固定在端盖上；密封圈焊接在转轴上，密封圈和密封盖相配合，密封圈可以在密封盖内转动并保持盛料桶内的密封。 

Claims (4)

1.一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置，其特征在于：它包括搅拌系统、喷嘴系统和换气系统，搅拌系统连接喷嘴系统，搅拌系统连接换气系统； 

所述搅拌系统包括搅拌桶、桶盖、转轴叶片、减速器、电动机和超声波发生器，搅拌桶与桶盖使用螺栓固接，桶盖中间设有圆形通孔，转轴穿过通孔，叶片装在转轴的下端，桶盖上设有进料口，搅拌桶底部设有出料口，转轴的顶端通过减速器连接电动机，所述电动机固接固定架； 

所述超声发生器设有两对，对称分布在桶壁外侧的上部和下部； 

所述喷嘴系统包括第一轴套、第二轴套、环形喷嘴、水泵、配重块和软管； 

所述转轴穿过第一轴套，第一轴套的内径比转轴的轴径大，第一轴套与转轴不接触，第一轴套顶端与桶盖固接，第一轴套上端设有一段外螺纹； 

所述第二轴套套装在第一轴套上，第二轴套的上端设有一段内螺纹，与第一轴套上端的外螺纹配合； 

所述环形喷嘴固接在第二轴套的上端，水泵固定在第二轴套的下端，第二轴套上与水泵对称的位置设有配重块，水泵的进水口连接软管，水泵的出水口通过软管与环形喷嘴连接； 

所述环形喷嘴上设有一对第一喷嘴和一对第二喷嘴，第一喷嘴出液方向为顺时针转轴切线方向，第二喷嘴出液方向为逆时针转轴切线方向；所述第一转轴外壁的顶端和底端分别设有第一接触开关和第二 接触开关，第一接触开关控制第一喷嘴的关闭和第二喷嘴的开启，第二接触开关控制第二喷嘴的关闭和第一喷嘴的开启； 

所述换气系统包括第一三通换向阀、气体循环泵、第二三通换向阀、冻干机和通气管道， 

所述端盖上设有端盖进气口和端盖出气口。 

所述通气管道包括第一进气管、第一通气管、第二通气管、第三通气管、出气管、第四通气管和第五通气管；所述第一通气管的一端连接端盖出气口，另一端连接第一三通换向阀的进气口，所述第一三通换向阀的第二进气口连接第一进气管，所述第一三通换向阀的出气口连接第二通气管的一端，所述第二通气管的另一端连接空气循环泵的进口，所述空气循环泵的出口连接第三通气管，所述第三通气管得另一端连接第二三通换向阀的进气口，所述第二三通换向阀的两个出气口分别连接出气管和第四通气管，所述第四通气管的另一端连接冻干机的进气口，所述冻干机的出气口连接第五通气管，所述第五通气管的另一端连接端盖出气口。 

2.根据权利要求1所述的一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置，其特征在于：所述进料口开口为喇叭形，结束进料后可以用橡胶塞堵住进料口。 

3.根据权利要求1所述的一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置，其特征在于：所述桶盖外接固定支架。 

4.根据权利要求1所述的一种带喷液清洗功能的密封搅拌装置，其特征在于：所述出料口焊接在搅拌桶的底部中心位置，出料口连接出 料螺母。 

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