CN206951072U - 一种搅拌装置及其搅拌轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搅拌装置及其搅拌轴，属于化工设备领域。本实用新型搅拌轴包括轴体和设置在轴体上的搅拌叶。本实用新型搅拌装置包括罐体和竖直设置在罐体中的搅拌轴。该搅拌轴对搅拌叶片的结构形式进行优化设计，适用于大黏度固液混合物的搅拌分离；该搅拌装置安装搅拌轴后，对于反应后期固相含量越来越多，固液比逐渐增大，黏度越来越高的化学反应，能够较好的分离出液相，提高反应收率，且结构简单，设计合理，易于制造和安装。

Description

一种搅拌装置及其搅拌轴

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，更具体地说，涉及一种搅拌装置及其搅拌轴。

背景技术

搅拌的形式和方法有很多种，有框式搅拌、推进式搅拌、桨叶式搅拌、MIG型搅拌、带式搅拌和斜桨叶搅拌等。搅拌可以是一种独立的流体力学范畴单元的操作，如进行液-液混合、固-液悬浮、气-液或液-液分散等，也可以是完成其它单元操作过程中的必要手段，例如传热、吸收、萃取、溶解、结晶等。搅拌主要功能是混合、传热、传质。搅拌过程可使被搅拌物质的各部分近于均质状态，增大分散相的有效接触面积，降低分散性周围的液膜阻力以及增大相对速度提高传热速率等。

现有搅拌技术已经比较成熟，尤其是在液液相混合上。但化工生产中常常会出现随着反应的进行，整个体系越来越粘稠，固液相比例越来越大，对于这些大黏度的固液混合物，在化工生产中往往要将液相从大黏度的固液混合物中分离出来，因为该液相在体系中的时间越长，就会造成反应最终收率越低，能耗比就越大。

现有技术中的固液混合物搅拌装置往往只能使物料混合均匀，而不能使液相从高黏度固液混合物中分离出来，且要求驱动电机功率比较大，如中国专利申请号为201520294803.2，公开日为2015年4月30日的专利文献，公开了一种带框式桨叶搅拌器，包括下罐体、搅拌桨和左转轴，所述下罐体的上方设有与其配合使用的上罐体，下罐体的左右两侧下部均设有一个安装底座，每个安装底座上均固定设有2-3个液压缸，液压缸的上方连接活塞杆；所述搅拌桨内设有螺带式搅拌桨与横向叶片，横向叶片通过连接块固定在转轴上，且横向叶片在转轴的下部水平同向间隔设有三组，螺带式搅拌桨设有两条，且两条螺带式搅拌桨关于转动轴对称分布。本实用新型使得物料能被均匀的、充分的搅拌，但并不能使液相分离出来，驱动也比较复杂。

又如中国专利申请号为201510892503.9，公开日为2015年12月8日的专利申请文献，公开了一种粘合剂搅拌装置，包括搅拌机筒、外框搅拌器、内层搅拌轴、减速机和机电箱，所述搅拌机筒的内腔内壁设置有加热内层，所述搅拌机筒的内腔分别安装有外框搅拌器和内层搅拌轴，所述调速器的顶部安装有主电机，所述减速机的左侧安装有辅电机，所述垫层板的顶部右侧安装有机电箱，本发明粘合剂搅拌装置，机动性强，搅拌效果佳，操作方便，精度高，作业效果好，灵活性强，整体稳定性也高，该设备的搅拌机筒内分别安装有外框搅拌器和内层搅拌轴，加工时，外框搅拌器的搅拌方向与内层搅拌轴的方向相反，但搅拌速度一致，这种设置能使得粘合剂搅拌均匀，有利于提高产品的性能和质量。但该搅拌装置需要多个电机驱动，能耗大，增加了生产成本。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中难以从固液比较大的高黏度固液混合物中分离出液相的问题，本实用新型提供一种搅拌装置及其搅拌轴，该搅拌轴对搅拌叶片的结构形式进行优化设计，适用于大黏度固液混合物的搅拌分离；该搅拌装置安装搅拌轴后，对于反应后期固相含量越来越多，固液比逐渐增大，黏度越来越高的化学反应，能够较好的分离出液相，提高反应收率，且结构简单，设计合理，易于制造和安装。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种搅拌轴，包括轴体和设置在轴体上的搅拌叶，所述的搅拌叶包括三层，从轴体的下端沿轴向依次为下层桨叶、中层桨叶和上层桨叶；所述上层桨叶和下层桨叶平行设置，中层桨叶相对于上层桨叶垂直设置。

更进一步的，所述的搅拌叶包括两个搅拌臂和分别安装在两个搅拌臂端部的两个叶片；所述两个搅拌臂关于轴向对称设置。

更进一步的，所述上层桨叶的两个搅拌臂相对于水平面平行设置，上层桨叶的叶片所在的平面垂直于水平面。

更进一步的，所述中层桨叶的两个搅拌臂相对于水平面平行设置，中层桨叶的叶片所在的平面与水平面成一夹角α。

更进一步的，所述的夹角α为10°-60°。

更进一步的，所述下层桨叶的搅拌臂与竖直方向之间呈一夹角β，下层桨叶的叶片所在的平面垂直于水平面。

更进一步的，所述夹角β为30°-80°。

更进一步的，所述的上层桨叶和下层桨叶的叶片结构相同，呈U型结构。

更进一步的，所述的搅拌轴采用上述任意的一种搅拌轴，三层搅拌叶均位于罐体内。

更进一步的，所述罐体的内壁上设置有竖直的挡板。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型搅拌轴在轴体上设置3层搅拌叶，上层桨叶和下层桨叶平行设置，中层桨叶相对于上层桨叶垂直设置，3层同时搅拌增加了混合物的湍流，另外中层桨叶相对于上层桨叶垂直设置可增强层流的径向流，有利于增大相对速度，提高传热速率，既将液体从固体包裹中分离出来，也使液体更好的吸热，快速的蒸发出来，提高了最终产品的品质，产品收率；

(2)本实用新型搅拌轴的搅拌叶包括两个搅拌臂，两个搅拌臂关于轴向对称设置，叶片安装在搅拌臂上使旋转半径更大，搅动范围很大，产生的压头更小，适用于较高黏度的液体搅拌，两个搅拌臂关于轴向对称设置使设备震动大幅降低，消耗功率减小；

(3)本实用新型搅拌轴中层桨叶的叶片所在的平面与水平面成一夹角α，α为10°-60°，增强了层流的径向流，使液体沿半径方向运动，然后向上、向下输送，起到一个承上启下的作用，有利于液体分离；

(4)本实用新型搅拌轴下层桨叶的搅拌臂与竖直方向之间呈一夹角β，下层桨叶的叶片所在的平面垂直于水平面，夹角β为30°-80°，可使釜罐的底部物质有个推动力和翻转，保证物质接触面积和时间的最大化，有利于液体传热蒸发；

(5)本实用新型搅拌轴上层桨叶和下层桨叶的叶片结构相同，呈U型结构，当搅拌叶旋转时，叶片的端部和根部分别把液体向相反的方向推进，促进液体形成轴向循环，由于在同样的排量下，轴向流叶片比径向流叶片的功耗少，因此消耗功率降低；

(6)本实用新型搅拌装置安装搅拌轴后，对于反应后期固相含量越来越多，固液比逐渐增大，黏度越来越高的化学反应，能够较好的分离出液相，提高反应收率，且结构简单，设计合理，易于制造和安装；

(7)本实用新型搅拌装置罐体的内壁上设置有竖直的挡板，可消除罐体内液体的打旋现象即切向流，使被搅拌的液体上下翻腾，有利于液体从固体中分离出来。

附图说明

图1为本实用新型搅拌装置的结构示意图。

图中：1、电机；2、挡板；3、上层桨叶；4、中层桨叶；5、下层桨叶。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，一种搅拌装置，包括罐体和竖直设置在罐体中的搅拌轴，搅拌轴通过电机1驱动，所述搅拌轴包括轴体和设置在轴体上的搅拌叶，搅拌叶包括三层，三层搅拌叶均位于罐体内，从轴体的下端沿轴向依次为下层桨叶5、中层桨叶4和上层桨叶3。3层搅拌叶包括两个搅拌臂和分别安装在两个搅拌臂端部的两个叶片，所述两个搅拌臂关于轴向对称设置；所述上层桨叶3和下层桨叶5平行设置，中层桨叶4相对于上层桨叶3垂直设置，上层桨叶3和下层桨叶5的叶片结构相同，呈U型结构。

搅拌叶包括两个搅拌臂，两个搅拌臂关于轴向对称设置，叶片安装在搅拌臂上使旋转半径更大，搅动范围很大，产生的压头更小，适用于较高黏度的液体搅拌，两个搅拌臂关于轴向对称设置使设备震动大幅降低，消耗功率减小。上层桨叶和下层桨叶的叶片呈U型结构，当搅拌叶旋转时，叶片的端部和根部分别把液体向相反的方向推进，促进液体形成轴向循环，由于在同样的排量下，轴向流叶片比径向流叶片的功耗少，因此消耗功率降低，减少能源的消耗。3层搅拌叶同时搅拌增加了混合物的湍流，另外中层桨叶相对于上层桨叶垂直设置可增强层流的径向流，有利于增大相对速度，提高传热速率，既将液体从固体包裹中分离出来，也使液体更好的吸热，快速的蒸发出来，对于反应后期固相含量越来越多，固液比逐渐增大，黏度越来越高的化学反应，能够较好的分离出液相，提高反应收率，且结构简单，设计合理，易于制造和安装。

实施例2

本实施例的搅拌装置，结构同实施例1基本相同，不同之处在于：上层桨叶3的两个搅拌臂相对于水平面平行设置，上层桨叶3的叶片所在的平面垂直于水平面。中层桨叶4的两个搅拌臂相对于水平面平行设置，中层桨叶4的叶片所在的平面与水平面成一10°夹角。下层桨叶5的搅拌臂与竖直方向之间呈一30°夹角，下层桨叶5的叶片所在的平面垂直于水平面。

中层桨叶的叶片所在的平面与水平面成一10°夹角，搅拌时使罐体内的物质一个推动力力，增强了层流的径向流，使液体沿半径方向运动，然后向上、向下输送，起到一个承上启下的作用，有利于液体分离；下层桨叶的搅拌臂与竖直方向之间呈一30°夹角，下层桨叶的叶片所在的平面垂直于水平面，可使釜罐的底部物质有个推动力和翻转，保证物质接触面积和时间的最大化，有利于液体传热蒸发。

实施例3

本实施例的搅拌装置，结构同实施例2基本相同，不同之处在于：中层桨叶4的叶片所在的平面与水平面成一60°夹角。下层桨叶5的搅拌臂与竖直方向之间呈一80°夹角。使罐体内液体受到的推动力更大，有利于液体从固体中分离出来和传热蒸发。

实施例4

本实施例的搅拌装置，结构同实施例2基本相同，不同之处在于：罐体的内壁上设置有竖直的挡板2，可消除罐体内液体的打旋现象即切向流，使被搅拌的液体上下翻腾，有利于液体从固体中分离出来。

Claims (10)

1.一种搅拌轴，包括轴体和设置在轴体上的搅拌叶，其特征在于：所述的搅拌叶包括三层，从轴体的下端沿轴向依次为下层桨叶(5)、中层桨叶(4)和上层桨叶(3)；所述上层桨叶(3)和下层桨叶(5)平行设置，中层桨叶(4)相对于上层桨叶(3)垂直设置。

2.根据权利要求1所述的一种搅拌轴，其特征在于：所述的搅拌叶包括两个搅拌臂和分别安装在两个搅拌臂端部的两个叶片；所述两个搅拌臂关于轴向对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种搅拌轴，其特征在于：所述上层桨叶(3)的两个搅拌臂相对于水平面平行设置，上层桨叶(3)的叶片所在的平面垂直于水平面。

4.根据权利要求2所述的一种搅拌轴，其特征在于：所述中层桨叶(4)的两个搅拌臂相对于水平面平行设置，中层桨叶(4)的叶片所在的平面与水平面成一夹角α。

5.根据权利要求4所述的一种搅拌轴，其特征在于：所述的夹角α为10°-60°。

6.根据权利要求2所述的一种搅拌轴，其特征在于：所述下层桨叶(5)的搅拌臂与竖直方向之间呈一夹角β，下层桨叶(5)的叶片所在的平面垂直于水平面。

7.根据权利要求6所述的一种搅拌轴，其特征在于：所述夹角β为30°-80°。

8.根据权利要求2-7中任意一项所述的一种搅拌轴，其特征在于：所述的上层桨叶(3)和下层桨叶(5)的叶片结构相同，呈U型结构。

9.一种搅拌装置，包括罐体和竖直设置在罐体中的搅拌轴，其特征在于：所述的搅拌轴采用权利要求1-8中任意的一种搅拌轴，三层搅拌叶均位于罐体内。

10.根据权利要求9所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述罐体的内壁上设置有竖直的挡板(2)。