CN207371451U - 一种气流混合器 - Google Patents

Abstract

一种气流混合器，它涉及一种混合器。本实用新型为了解决现有的混合设备在对大批量物料进行混合时，耗时长且效率不高，以及混合运动部件易对物料造成磨损和阻塞的问题。本实用新型包括混合容器和混合头，混合头的锥形阀芯与阀座构成密封副并安装在混合容器的底端，阀座的出口密封连通出料管，出料管内安装第一气缸，第一气缸的活塞杆连接锥形阀芯，环形腔密封套装在出料管的外侧并与阀座可拆卸连接，环形腔连通进气管，阀座上沿圆周均匀设有多个上下贯穿且连通混合容器和环形腔的喷气孔，每个喷气孔均设有控制其开启、关闭的第二气缸。本实用新型用于大批量及具有腐蚀特性的物料的混合。

Description

一种气流混合器

技术领域

本实用新型涉及一种混合设备，具体涉及一种气流混合器,属于制药、食品、化工设备领域。

背景技术

现有技术下的混合设备多为机械式的混合设备，且容积较小，当对大批量物料混合时，需要进行多批次混合操作，耗时长、能耗多且混合效率不高。另外，在混合过程中，机械式的混合运动部件，极易对待混合物料造成磨损和阻塞，且不适用于具有腐蚀性的物料的混合。

综上所述,现有的混合设备在对大批量物料进行混合时，耗时长且效率不高，以及混合运动部件易对物料造成磨损和阻塞的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的混合设备在对大批量物料进行混合时，耗时长且效率不高，以及混合运动部件易对物料造成磨损和阻塞的问题。进而提供一种气流混合器。

本实用新型的技术方案是：一种气流混合器，它包括混合容器和混合头，混合容器内部为中空结构，混合容器的上部呈柱状，混合容器的下部自上向下呈内径渐缩的倒锥状，混合容器的顶端安装封头，混合容器的底端敞口；混合头插装在混合容器的底端敞口内；

混合头包括锥形阀芯、阀座、出料管、第一气缸、环形腔、进气管和多个第二气缸，锥形阀芯与阀座构成密封副并同轴固定密封安装在混合容器的底端，锥形阀芯位于混合容器内且锥形阀芯的锥端向上，阀座的出口密封并连通出料管，第一气缸同轴固定安装在出料管内，第一气缸的活塞杆的顶端固定连接锥形阀芯，环形腔密封套装在出料管的外侧并与阀座可拆卸连接，环形腔连通进气管，阀座上沿圆周均匀设有多个上下贯穿的喷气孔，喷气孔连通混合容器和环形腔，环形腔的下方竖直安装有与喷气孔数量相同的第二气缸，所述第二气缸的活塞杆从环形腔的底端向上延伸进环形腔，第二气缸的活塞杆与环形腔的底壁之前滑动密封配合，第二气缸的活塞杆的顶端安装有密封塞，密封塞的直径大于喷气孔的孔径，多个第二气缸的密封塞与多个喷气孔的进口位置上下一一对应。

通常，喷气孔自下向上由外向内倾斜。

优选地，喷气孔的轴线与所述锥形阀芯的母线平行。

优选地，多个喷气孔自下向上在所述阀座上沿顺时针或逆时针方向倾斜设置。

进一步地，一种气流混合器还包括过滤机构，过滤机构包括圆筒、圆盘和若干个过滤单元，圆筒同轴固定安装在混合容器的封头上并与混合容器连通，圆盘同轴固定密封安装在圆筒内，圆盘的下表面均匀可拆卸安装若干个过滤单元，且圆盘上安装过滤单元的部位开设有上下贯穿并与过滤单元连通的通孔。

更进一步地，过滤机构还包括脉冲反吹机构，脉冲反吹机构包括储气罐和与储气罐连通的若干个吹气管，储气罐固定安装在圆筒的外侧，吹气管穿过圆筒的侧壁并延伸至圆筒的内部，吹气管的数量与过滤单元的数量相同并一一对应设置，吹气管的出气口位于与其对应的过滤单元的上方并指向过滤单元的轴线，吹气管和与其对应的过滤单元的顶端之间留有间隙，吹气管上安装有脉冲电磁阀。

通常，过滤单元包括钢架结构的圆柱形筒体和滤布，滤布至少包裹圆柱形筒体的底面和侧面，过滤单元竖直安装在圆盘的下表面上。

进一步地，一种气流混合器还包括三通管，三通管的第一管口与圆筒的顶端密封连通，三通管的第二管口连通排气管，三通管的第三管口连通外置负压源，排气管和第三管口连通负压源的管道上均安装有阀门。

通常，排气管连通有支管，支管连通压缩空气源，支管上安装有阀门。

优选地，锥形阀芯的内部为中空结构，第一气缸的活塞杆的顶端固定连接锥形阀芯的内壁的顶端，锥形阀芯设有倒锥形的防尘盖，防尘盖的顶端密封连接锥形阀芯的底端，防尘盖的底端套装在第一气缸的外侧，且防尘盖与第一气缸的外壁滑动密封配合，混合容器的封头上设有进料口，进料口安装有进料阀门，混合容器的底部固定安装有支架。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

1、本实用新型利用压缩空气快速膨胀释放压力而产生的动能来提升、翻转待混合物料，混合过程中，位于混合容器内中部的待混合物料在压缩空气的作用下向上提升，位于混合容器内四周的待混合物料向下移动填补上升物料形成的空隙，如此反复，通常几次压缩空气喷射即可实现待混合物料的均匀混合，混合效率高；

2、本实用新型通过选择不同容积的混合容器，可实现对不同批量的待混合物料的混合，尤其适用于大批量待混合物料的混合，可在几分钟内一次性完成50-200吨待混合物料的混合，有效提高产量；

3、本实用新型的混合动作和强度，可以通过对压缩空气喷射的时间和频率以及压缩空气的压力和流量的控制来改变，适用于不同特性的物料以及不同工况的混合；

4、本实用新型采用气动的混合方式，无需机械式的混合运动部件参与，混合过程中不会对待混合物料造成磨损和阻塞，尤其适用于具有腐蚀特性的物料的混合；

5、本实用新型的环形腔可拆卸的结构设计，便于对其内部进行清洗，符合药品、食品的生产要求；

6、本实用新型的放料阀采用锥形阀芯，可有效消除混合过程中的死角，锥形阀芯向上提升进行放料时，可有效避免物料的偏析和空洞现象的产生；

7、本实用新型喷气孔的轴线与锥形阀芯的母线平行的角度设计，使从多个喷气孔喷出的压缩空气能够快速有效地汇集，从而提高对混合容器内的中部物料的提升力，提高混合效果，降低混合时间，减少能耗；

8、本实用新型的多个喷气孔自下向上在阀座上沿顺时针或逆时针方向倾斜的角度设计，使从多个喷气孔喷出的压缩空气能够形成向上的螺旋气流，使混合过程中待混合物料在进行上下翻转运动的同时，还进行圆周旋转运动，有利于提高混合效率；

9、本实用新型的过滤机构的设置，可有效地对随气流向排气口或排气管移动的物料颗粒或粉尘进行捕集，避免物料逸散至混合容器外对环境造成污染，被过滤机构捕集的物料颗粒或粉尘落回混合容器中，还可避免物料的浪费；

10、本实用新型的脉冲反吹机构的设置，可以在过滤机构的滤布吸附大量物料颗粒或粉尘时，通过压缩空气对其进行瞬间吹扫，将滤布上吸附的物料颗粒或粉尘吹扫掉，有效保证混合容器的通风；

11、本实用新型脉冲反吹机构的吹气管的出气口与过滤单元的顶端之间留有间隙的设计，当来自吹气管的压缩空气喷射进过滤单元时，利用射流抽吸原理能将过滤单元顶端附近的空气抽吸进过滤单元内，从而仅采用少量压缩空气的喷射，即可实现大量空气流对滤布的吹扫，可有效提高对滤布吹扫清洁的效率，降低能耗；

12、本实用新型排气管的设置，用于经喷气孔喷入混合容器内的压缩空气的排出，保证混合容器内的压力平衡；

13、本实用新型三通管的第三管口连通负压源，当通过进料口向混合容器内投放待混合物料时，可以通过负压源保持混合容器内呈负压状态，有利于混合容器的进料；

14、本实用新型排气管通过支管连通压缩空气源，当混合容器开启锥形阀芯向外放料时，可以通过支管向混合容器内通入压缩空气，有利于混合容器的放料完全，无残留；

15、本实用新型锥形阀芯采用中空设计，可以使部分第一气缸位于锥形阀芯内部，节省空间，防尘盖的设计，可有效避免放料过程中物料颗粒或粉尘进入锥形阀芯内部造成气动部件的故障或阻塞。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图；

图2是本实用新型的混合头的喷气孔关闭状态下的局部结构剖视图；

图3是本实用新型的混合头的喷气孔开启状态下的局部结构剖视图；

图4是本实用新型的锥形阀芯开启状态下的局部结构剖视图；

图5是本实用新型的封头和过滤机构的局部结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述的一种气流混合器，包括混合容器1和混合头2，所述混合容器内部为中空结构，上部呈柱状，下部自上向下呈内径渐缩的倒锥状，所述混合容器的顶端密封安装封头3，底端敞口，所述混合头2插装在混合容器1的底端敞口内，所述混合头2包括锥形阀芯4、阀座5、出料管6、第一气缸7、环形腔8、进气管9和多个第二气缸10，所述锥形阀芯与阀座构成密封副，可以通过法兰同轴固定密封安装在所述混合容器的底端，所述锥形阀芯位于所述混合容器内且锥端向上，所述锥形阀芯可以向上开启，所述阀座的出口密封连通所述出料管，所述出料管的底部通常安装有阀门，所述第一气缸同轴固定安装在所述出料管内，所述第一气缸通常采用支架安装，以便不影响所述混合容器经由所述出料管的放料，所述第一气缸的活塞杆向上，其顶端固定连接所述锥形阀芯，通过所述第一气缸的活塞杆的伸缩动作实现所述锥形阀芯的向上开启和向下关闭，所述环形腔密封套装在所述出料管的外侧并与所述阀座可拆卸连接，所述环形腔与所述出料管之间安装有密封圈，所述环形腔与所述阀座可以采用相配合的螺栓和螺母可拆卸连接，所述环形腔连通所述进气管，以便可以通过所述进气管向所述环形腔内通入压缩空气，所述阀座上沿圆周均匀设有多个上下贯穿的喷气孔11，所述喷气孔连通所述混合容器和环形腔，使所述环形腔内的压缩空气可以喷射进所述混合容器，所述环形腔的下方竖直安装有与所述喷气孔数量相同的第二气缸，所述第二气缸的活塞杆从所述环形腔的底端向上延伸进所述环形腔，所述第二气缸的活塞杆与所述环形腔的底壁之前滑动密封配合，所述第二气缸的活塞杆的顶端安装有密封塞，所述密封塞的直径大于所述喷气孔的孔径，多个所述第二气缸的密封塞与多个所述喷气孔的进口位置上下一一对应，通过所述第二气缸的活塞杆的伸缩动作实现所述喷气孔的开启与关闭。

本实用新型通过所述进气管向所述环形腔内通入压缩空气，再通过所述第二气缸的伸缩动作开启、关闭所述喷气孔，使所述环形腔内的压缩空气经所述喷气孔脉冲式地喷入所述混合容器，利用压缩空气快速膨胀释放压力而产生的动能来提升、翻转待混合物料，混合过程中，位于混合容器内中部的待混合物料在压缩空气的作用下向上提升，位于混合容器内四周的待混合物料向下移动填补上升物料形成的空隙，如此反复开启、关闭所述喷气孔，通常几次压缩空气的脉冲喷射即可实现待混合物料的均匀混合，混合效率高，且压缩空气用量少、能耗低。通常，所述喷气孔每次的开启时间为0-5秒，间隔10-60秒开启一次，4-6分钟即可一次性完成50-200吨待混合物料的混合，通过选择不同容积的混合容器，可实现对不同批量的待混合物料的混合，尤其适用于大批量待混合物料的混合，有效地提高了产量。

本实用新型的混合动作和强度，可以通过对压缩空气喷射的时间和频率以及压缩空气的压力和流量的控制来改变，适用于不同特性的物料以及不同工况的混合。采用气动的混合方式，无需机械式的混合运动部件参与，混合过程中不会对待混合物料造成磨损和阻塞，尤其适用于具有腐蚀特性的物料的混合。

另外，环形腔可拆卸的结构设计，便于对其内部进行清洗，符合药品、食品的生产要求。放料阀采用锥形阀芯，可有效消除混合过程中的死角，锥形阀芯向上提升进行放料时，可有效避免物料的偏析和空洞现象的产生。

具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的所述喷气孔自下向上由外向内倾斜，即各所述喷气孔的轴线向上延伸可汇集于一个交叉点，如此设计，有利于各所述喷气孔喷出的压缩空气的汇集，提高混合动力。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的所述喷气孔的轴线与所述锥形阀芯的母线平行。如此设计，可以使从多个喷气孔喷出的压缩空气能够快速有效地汇集，从而提高对混合容器内的中部物料的提升力，提高混合效果，降低混合时间，减少能耗。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的所述多个喷气孔自下向上在所述阀座上沿顺时针或逆时针方向倾斜设置，即在所述阀座上，所述喷气孔的出口相对于其进口沿顺时针或逆时针方向偏移设置(所述喷气孔的出口和进口在同一水平面上的投影不重合)。如此设计，可以使从多个喷气孔喷出的压缩空气能够形成向上的螺旋气流，使混合过程中待混合物料在进行上下翻转运动的同时，还进行圆周旋转运动，有利于提高混合效率。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的所述气流混合器还包括过滤机构12，所述过滤机构包括圆筒13、圆盘14和若干个过滤单元15，所述圆筒同轴固定安装在所述封头上并与所述混合容器连通，所述圆筒可以通过焊接的方式安装在所述封头上，所述圆盘同轴可拆卸地固定密封安装在所述圆筒内，所述圆盘的下表面均匀可拆卸安装所述若干个过滤单元，且所述圆盘上安装所述过滤单元的部位开设有上下贯穿并与所述过滤单元连通的通孔，以便进入所述混合容器的压缩空气可以通过所述过滤单元和通孔排出所述混合容器。所述过滤机构的设置，可有效地对随气流向排气口或排气管移动的物料颗粒或粉尘进行捕集，避免物料逸散至混合容器外对环境造成污染，被过滤机构捕集的物料颗粒或粉尘落回混合容器中，还可避免物料的浪费。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的所述过滤机构还包括脉冲反吹机构，所述脉冲反吹机构包括储气罐和与储气罐连通的若干个吹气管16，所述储气罐固定安装在所述圆筒的外侧，可以安装在所述圆筒上，也可以安装在所述混合容器上，所述吹气管穿过所述圆筒的侧壁并延伸至所述圆筒的内部，所述吹气管与所述圆筒的侧壁密封连接，所述吹气管的数量与所述过滤单元的数量相同并位置一一对应设置，所述吹气管的出气口位于与其对应的过滤单元的上方并指向所述过滤单元的轴线，以便需要时通过压缩空气对所述过滤单元进行反吹除尘，所述吹气管和与其对应的过滤单元的顶端之间留有间隙。如此设计，当来自吹气管的压缩空气喷射进过滤单元时，利用射流抽吸原理能将过滤单元顶端附近的空气抽吸进过滤单元内，从而仅采用少量压缩空气的喷射，即可实现大量空气流对滤布的吹扫，可有效提高对滤布吹扫清洁的效率，降低能耗。所述吹气管上安装有脉冲电磁阀。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的所述过滤单元包括钢架结构的圆柱形筒体和滤布，所述滤布至少包裹圆柱形筒体的底面和侧面，所述过滤单元竖直安装在所述圆盘的下表面上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的所述气流混合器还包括三通管17，所述三通管的第一管口与所述圆筒的顶端密封连通，所述三通管的第二管口连通排气管18，所述三通管的第三管口连通外置负压源，所述排气管和第三管口连通负压源的管道19上均安装有阀门。排气管的设置，用于经喷气孔喷入混合容器内的压缩空气的排出，保证混合容器内的压力平衡。三通管的第三管口连通负压源，当通过进料口向混合容器内投放待混合物料时，可以通过负压源保持混合容器内呈负压状态，有利于混合容器的进料。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的所述排气管可以连通有支管，所述支管连通压缩空气源，所述支管上安装有阀门。如此设计，当混合容器开启锥形阀芯向外放料时，可以通过支管向混合容器内通入压缩空气，有利于混合容器的放料完全，无残留。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式的所述锥形阀芯内部为中空结构，可以使部分第一气缸位于锥形阀芯内部，节省空间。所述第一气缸的活塞杆的顶端固定连接所述锥形阀芯的内壁的顶端，所述锥形阀芯设有倒锥形的防尘盖20，所述防尘盖的顶端密封连接所述锥形阀芯的底端，所述防尘盖的底端套装在所述第一气缸的外侧，并与所述第一气缸的外壁滑动密封配合。如此设计，可有效避免放料过程中物料颗粒或粉尘进入锥形阀芯内部造成气动部件的故障或阻塞。所述封头上设有进料口21，所述进料口安装有进料阀门，所述混合容器通常采用真空上料的方式进料，即通过进料口连接真空上料机实现混合容器的进料。所述混合容器的底部固定安装有支架22。所述混合容器内的上部可以安装有料位传感装置，当物料添加至一定高度时，料位传感装置发出信号，停止进料，避免混合容器内的物料过多影响混合效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

本实用新型的工作原理：

气流混合器开始工作时，锥形阀芯关闭，排气管关闭，排气管的支管上的阀门关闭，开启三通管的第三管口连通负压源的管道上的阀门和进料阀门，通过进料口向混合容器内依次添加多种待混合物料。待混合物料添加完毕后，关闭三通管的第三管口连通负压源的管道上的阀门和进料阀门，开启排气管，同时开启进气管，向环形腔内通入压缩空气，控制多个第二气缸同时间歇式地开启、关闭喷气孔，环形腔内的压缩空气经喷气孔脉冲式地喷入混合容器，位于混合容器内中部的待混合物料在压缩空气的作用下向上提升，位于混合容器内四周的待混合物料向下移动填补上升物料形成的空隙，如此反复实现待混合物料的充分混合。混合完毕后，关闭喷气孔，关闭排气管和进气管，通过第一气缸开启锥形阀芯，开启排气管的支管上的阀门，物料在重力作用下实现出料，出料完毕后，关闭排气管的支管上的阀门，关闭锥形阀芯。至此，完成一个混合周期。

Claims (10)

1.一种气流混合器，它包括混合容器(1)和混合头(2)，其特征在于：混合容器(1)内部为中空结构，混合容器(1)的上部呈柱状，混合容器(1)的下部自上向下呈内径渐缩的倒锥状，混合容器(1)的顶端安装封头(3)，混合容器(1)的底端敞口；混合头(2)插装在混合容器(1)的底端敞口内；

混合头(2)包括锥形阀芯(4)、阀座(5)、出料管(6)、第一气缸(7)、环形腔(8)、进气管(9)和多个第二气缸(10)，锥形阀芯(4)与阀座(5)构成密封副并同轴固定密封安装在混合容器(1)的底端，锥形阀芯(4)位于混合容器(1)内且锥形阀芯(4)的锥端向上，阀座(5)的出口密封并连通出料管(6)，第一气缸(7)同轴固定安装在出料管(6)内，第一气缸(7)的活塞杆的顶端固定连接锥形阀芯(4)，环形腔(8)密封套装在出料管(6)的外侧并与阀座(5)可拆卸连接，环形腔(8)连通进气管(9)，阀座(5)上沿圆周均匀设有多个上下贯穿的喷气孔(11)，喷气孔(11)连通混合容器(1)和环形腔(8)，环形腔(8)的下方竖直安装有与喷气孔(11)数量相同的第二气缸(10)，所述第二气缸(10)的活塞杆从环形腔(8)的底端向上延伸进环形腔(8)，第二气缸(10)的活塞杆与环形腔(8)的底壁之前滑动密封配合，第二气缸(10)的活塞杆的顶端安装有密封塞，密封塞的直径大于喷气孔(11)的孔径，多个第二气缸(10)的密封塞与多个喷气孔(11)的进口位置上下一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种气流混合器，其特征在于：喷气孔(11)自下向上由外向内倾斜。

3.根据权利要求2所述的一种气流混合器，其特征在于：喷气孔(11)的轴线与锥形阀芯的母线平行。

4.根据权利要求2所述的一种气流混合器，其特征在于：多个喷气孔(11)自下向上在所述阀座上沿顺时针或逆时针方向倾斜设置。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种气流混合器，其特征在于：它还包括过滤机构(12)，过滤机构(12)包括圆筒(13)、圆盘(14)和若干个过滤单元(15)，

圆筒(13)同轴固定安装在混合容器(1)的封头上并与混合容器(1)连通，圆盘(14)同轴固定密封安装在圆筒(13)内，圆盘(14)的下表面均匀可拆卸安装若干个过滤单元(15)，且圆盘(14)上安装过滤单元(15)的部位开设有上下贯穿并与过滤单元(15)连通的通孔。

6.根据权利要求5所述的一种气流混合器，其特征在于：过滤机构(12)还包括脉冲反吹机构，脉冲反吹机构包括储气罐和与储气罐连通的若干个吹气管(16)，储气罐固定安装在圆筒(13)的外侧，吹气管(16)穿过圆筒(13)的侧壁并延伸至圆筒(13)的内部，吹气管(16)的数量与过滤单元(15)的数量相同并一一对应设置，吹气管(16)的出气口位于与其对应的过滤单元(15)的上方并指向过滤单元(15)的轴线，吹气管(16)和与其对应的过滤单元(15)的顶端之间留有间隙，吹气管上安装有脉冲电磁阀。

7.根据权利要求6所述的一种气流混合器，其特征在于：过滤单元(15)包括钢架结构的圆柱形筒体和滤布，滤布至少包裹圆柱形筒体的底面和侧面，过滤单元(15)竖直安装在圆盘(14)的下表面上。

8.根据权利要求7所述的一种气流混合器，其特征在于：它还包括三通管(17)，三通管(17)的第一管口与圆筒(13)的顶端密封连通，三通管(17)的第二管口连通排气管(18)，三通管(17)的第三管口连通外置负压源，排气管(18)和第三管口连通负压源的管道(19)上均安装有阀门。

9.根据权利要求8所述的一种气流混合器，其特征在于：排气管(18)连通有支管，支管连通压缩空气源，支管上安装有阀门。

10.根据权利要求9所述的一种气流混合器，其特征在于：锥形阀芯(4)的内部为中空结构，第一气缸(7)的活塞杆的顶端固定连接锥形阀芯(4)的内壁的顶端，锥形阀芯(4)设有倒锥形的防尘盖(20)，防尘盖(20)的顶端密封连接锥形阀芯(4)的底端，防尘盖(20)的底端套装在第一气缸(7)的外侧，且防尘盖(20)与第一气缸(7)的外壁滑动密封配合，混合容器(1)的封头上设有进料口(21)，进料口安装有进料阀门，混合容器(1)的底部固定安装有支架(22)。