CN210496361U - 一种高效搅拌反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效搅拌反应釜，包括反应釜、顶盖和安装于顶盖上的搅拌旗杆；搅拌旗杆包括通过通孔且延伸至反应釜内的转轴、安装于转轴上且位于反应釜内的框架；框架包括上下分置与转轴柱面上的第一横梁和第二横梁；第一横梁的末端和第二横梁的末端之间固定有竖梁；第一横梁、第一横梁和竖梁上均设置有若干安装孔；框架内设置有若干搅拌件；每一搅拌件通过螺母固定安装于一个安装孔上。通过可拆装的搅拌件，在同一搅拌器中实现了多种搅拌模式，且随着搅拌件的设计更行，所能够产生的搅拌模式也得到显著增加，这便于对搅拌器结构进行微调，提高了搅拌器所能够实现的搅拌效果，促进了反应或混合效率；同时也便于对搅拌器故障进行更换维修。

Description

一种高效搅拌反应釜

技术领域

本实用新型涉及搅拌设备领域，具体涉及一种高效搅拌反应釜。

背景技术

反应釜，是化工合成生产过程中的重要设备之一，其内溶液搅拌均匀程度对反应进度和反应程度有着重要影响。因此，一般通过搅拌器的不同设计来实现不同的搅拌行为，以优化对反应液体的流动状态，从而提高溶液内反应物在反应过程中的混合均匀程度。

常见搅拌器，一般分为桨式、螺旋桨式、涡轮式、锚式等，通过尺寸大小、角度、形状的设计控制来实现对反应溶液流动状态的控制。常见的搅拌器改进方案，多采用多种形式搅拌器集成或使用异行结构设计的方式进行，以期通过在同一搅拌器上增加多种搅拌模式来增加反应溶液的搅动效率，提高反应物质的交换流动速率。

但是，现有的上述设计方式，均存在两个问题，第一，设计过程较为复杂，事先需要大量的流体力学计算才能够完成设计，而在实际的使用中，无法根据实际需求进行微调，使得经复杂设计的搅拌器仅能针对某几种特定反应体系有良好的效果，其实际应用范围并不广泛；第二，复杂的搅拌单元，易损坏，且损坏后不易维修且更换成本较大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高效搅拌反应釜，其对现有反应釜搅拌器的结构进行了全面改进，用于解决现有搅拌器结构不便于微调和更换的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种高效搅拌反应釜，包括反应釜、安装于反应釜上且中央部位开有通孔的顶盖和通过通孔安装于顶盖上的搅拌旗杆；所述搅拌旗杆包括通过通孔且延伸至反应釜内的转轴、安装于转轴上且位于反应釜内的框架；所述框架包括上下分置与转轴柱面上的第一横梁和第二横梁；所述第一横梁的末端和第二横梁的末端之间固定有竖梁；所述第一横梁、所述第一横梁和所述竖梁上均设置有若干安装孔；所述框架内设置有若干搅拌件；每一所述搅拌件通过螺母固定安装于一个安装孔上。

进一步的，所述反应釜位于反应溶液液面以上的内壁上周向设置有波浪形沟槽；所述第一横梁和所述第二横梁与所述转轴之间铰接固定；所述竖梁和所述第一横梁和所述第二横梁之间铰接固定；所述竖梁靠近所述反应釜内壁一侧的侧面上设置有延伸至波浪形沟槽内且与波浪形沟槽之间呈滑动配合的导杆，以使所述竖梁在转动的过程中随导杆沿波浪形沟槽的上下移动而上下移动。

更进一步的，所述导杆的材质为不锈钢，且所述导杆的表面上设置有聚四氟乙烯涂层。

进一步的，所述搅拌件的形状为条状、梳状、波浪状、折线状、螺旋状、桨状、锚状中的任一种。

进一步的，所述反应釜的底部设为斜坡结构；所述反应釜侧壁与所述斜坡结构的最下缘相交接的部位设置有出料口：所述出料口上设置有用于封闭出料口且可开合的出料闸门。

更进一步的，所述第二横梁上通过所述安装孔至少安装固定有一个竖直搅动件；所述竖直搅动件包括顶端通过螺母安装于所述第二横梁的任一个安装孔上且底端竖直向下延伸的连接片；所述连接片的底端固定有盘面水平设置的搅动盘。

综上所述，本实用新型相较于现有技术的有益效果是：

(1)通过可拆装的搅拌件，在同一搅拌器中实现了多种搅拌模式，且随着搅拌件的设计更行，所能够产生的搅拌模式也得到显著增加，这便于对搅拌器结构进行微调，提高了搅拌器所能够实现的搅拌效果，促进了反应或混合效率；同时也便于对搅拌器故障进行更换维修；

(2)搅拌件可标件化生产，且能够通过标件正交组合的方式，实践出类似非标件的搅拌效果，显著降低了对技术人员的要求，使得搅拌器能够根据反应或混合体系的不同，在现场快速便捷地实施搅拌器改装工作，进而大幅提高烟瘴了搅拌器的可适用范围，提高了搅拌器的复用率；

(3)采用搅拌旗杆的模式对传统搅拌器进行了改进，利用可动框架在转动过程中的上下振荡运动，使得各搅拌件也具有复合型的运动轨迹，从而大幅度丰富了搅拌维度，实现了多维搅拌，消除了搅拌死角，进一步提升了反应或混合效率。

附图说明

图1是本实用新型中所述高效搅拌反应釜的结构示意图

图2是图1中部位A的局部放大示意图

图3是图1中部位B的局部放大示意图

图中标记：1-顶盖，2-第一横梁，3-转轴，4-波浪形沟槽，5-反应釜，6-出料口，7-出料闸门，8-斜坡结构，9-竖直搅动件，10-第二横梁，11-竖梁，12-安装孔，13-搅拌件， 14-导杆。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例

本实施例为本技术方案的最优实施例，其具体如下：

一种高效搅拌反应釜5，包括反应釜5、安装于反应釜5上且中央部位开有通孔的顶盖 1和通过通孔安装于顶盖1上的搅拌旗杆；所述搅拌旗杆包括通过通孔且延伸至反应釜5内的转轴3、安装于转轴3上且位于反应釜5内的框架；所述框架包括上下分置与转轴3柱面上的第一横梁2和第二横梁10；所述第一横梁2的末端和第二横梁10的末端之间固定有竖梁11；所述第一横梁2、所述第一横梁2和所述竖梁11上均设置有若干安装孔12；所述框架内设置有若干搅拌件13；每一所述搅拌件13通过螺母固定安装于一个安装孔12上。

其中，所述框架为可动框架，其具体可动设计方案如下：首先，在所述反应釜5位于反应溶液液面以上的内壁上周向设置有波浪形沟槽4，用于后续设计中导向作用的基础；然后，所述第一横梁2和所述第二横梁10与所述转轴3之间铰接固定；所述竖梁11和所述第一横梁2和所述第二横梁10之间铰接固定；所述竖梁11靠近所述反应釜5内壁一侧的侧面上设置有延伸至波浪形沟槽4内且与波浪形沟槽4之间呈滑动配合的导杆14，以使所述竖梁11在转动的过程中随导杆14沿波浪形沟槽4的上下移动而上下移动。

作为补充的，第一，关于转轴3的安装方式。本技术方案中转轴3的基本结构与现有转轴3相当，其通过设置在顶盖1上的通孔安装在顶盖1上，安装完成后需要满足转轴3的中轴线与封盖的中轴线重合，以使搅拌旗杆能够在反应釜5中顺畅且稳定地做轴向旋转。为了实现上述的功能，与现有技术相同，上述通孔的尺寸参数应当满足，内径与转轴3的外径基本相当或略小于转轴3的外径，以使转轴3能够在顶盖1上稳定旋转；作为优选的，还可以在通孔和转轴3之间设置添加现有技术中转动轴所常用的滚柱轴承结构，从而进一步是实现转轴3在通孔中的良好固定，并能够进一步减少封盖与转轴3之间的摩擦，从而有效地提高转轴3的使用寿命。对于转轴3的安装深度，通常根据反应釜5的深度进行调节，以在保证不触底的前提下尽量靠近清反应的底部为宜，这样能够是使得本技术方案中的搅拌旗杆能够覆盖到更多的反应溶液。

第二、关于转轴3的驱动方式。技术人员通过阅读本技术方案的描述结合附图的示意，能够很清楚地意识到，本技术方案中的转轴3应当使用一外部动力源进行驱动从而实现转轴 3的转动。在此基础上，技术人员还能够通过现有搅拌机或搅拌器的结构特征，清楚地认识选用何种方案来进行转轴3的旋转驱动。其中，作为示例，可以采用电机直接与转轴3刚性连接的方式进行转轴3的驱动；而上述实施方案在现有技术中均存在大量应用，因此在本技术方案的描述中对其进行省略并不会影响到技术人员对本技术方案的理解和重现。

第三、关于铰接固定的描述。铰接为两个零部件之间常见的一种固定连接方式，其典型的例子有，门与门框之间所使用的活页结构、折扇各扇叶在扇头处的连接方式，等等。因此，在本技术方案中，不需要进行详细说明，技术人员即可根据“铰接”的字面描述了解到所涉及相关部件之间的连接关系并进行实施。而在本技术方案中，第一横梁2和第二横梁10与转轴3之间，第一横梁2和第二横梁10与竖梁11之间均通过铰接固定，这样就能够实现可动框架在转轴3中心轴所在的一个竖直平面内做上下运动。需要指出的是，可动框架的初始形状应当选择矩形，其大小以可动框架按波浪形沟槽4波形上下顶点之间的垂直距离为上下摆动的幅度而不或触底或触安装好的顶盖1为宜。

第四，关于搅拌件13的说明。所述搅拌件13，其实质是类似于扰流板，通过固定在搅拌旗杆的可动框架上，能够随转轴3转动而在反应溶液中转动，同时随第一横梁2或第二横梁10或竖梁11的振幅运动而在一定范围内做振幅运动，从而从多维度方向带动反应溶液做不规则流动。上述搅拌件13形状为条状、梳状、波浪状、折线状、螺旋状、桨状、锚状中的任一种。由于搅拌件13与各固定部位之间是通过螺母的可拆卸固定连接，因此，使用上述众多搅拌件13进行多种组合，从而实现不同的搅拌效果。而这一组合过程，区别于传统俩用模拟计算设计搅拌器的方式，在不更多消耗的材料资源的情况下，允许实际操作技工根据现场不同需要进行零件的替换，进而达到对搅拌效果改进的目的；这样的方式，更加适用于现场工作，同时在尽可能多的准备搅拌件13的情况下，技术人员不需要掌握相关模拟计算以及流体力学的知识，并能够通过正交试验的方式分析出各搅拌件13对溶液搅拌效果的影响，并作出最优组合选择，大大降低了对技术人员的专业度要求。与此同时，由于搅拌件 13的尺寸较小，更换成本低，可以采用标件的方式制备且还能够在标件条件下通过组合实现非标效果，因此，也能够大幅减小搅拌器的成本开支，提高反应釜5在不同反应体系内的复用率。

第五，关于导杆14的说明。所述导杆14的最优选方案为，所述导杆14的材质为不锈钢，且所述导杆14的表面上设置有聚四氟乙烯涂层。由于导杆14需要作为引导件参与到可动框架的运动牵引中，因此，采用不锈钢材质，能够提升其强度，保证其可靠性。其次，由于导杆14与波浪形沟槽4之间直接接触并会产生摩擦，因此，通过在导杆14表面涂覆具有自润滑特性的聚四氟乙烯涂层，能够减少二者摩擦所带来的损耗，从而进一步提高导杆14 的使用寿命。

同时，本实施例中由于采用了可动框架作为搅拌旗杆的旗幅部分，在可动框架转动的过程中，其第一横梁2和第二横梁10做绕点三角振荡运动，而其竖梁11则在竖式方向上以三角震动频率做振荡运动。因此，能够带动三者上固定的搅拌件13在反应溶液中来回穿梭，从而使得反应溶液中形成立体且多变的流动状态，且该状态无固定流动取向，故而在溶液中形成的搅拌效果无死角，能够充分提高搅拌混合的均匀程度，同时，又由于搅拌的过程中搅拌效果无死角且无规律，加速了溶液内各物质之间的交换和碰撞纪律，从而进一步提神格勒反应速率或搅拌混合效率。

作为进一步的改进方案，所述反应釜5的底部设为斜坡结构8；所述反应釜5侧壁与所述斜坡结构8的最下缘相交接的部位设置有出料口6；所述出料口6上设置有用于封闭出料口6且可开合的出料闸门7。这样的结构下，出料更为方便且反应料不会在反应釜5内堆积，简化了出料操作，也减少了反应料的浪费。在此方案中，作为进一步的优化的，所述第二横梁10上通过所述安装孔12至少安装固定有一个竖直搅动件9；所述竖直搅动件9包括顶端通过螺母安装于所述第二横梁10的任一个安装孔12上且底端竖直向下延伸的连接片；所述连接片的底端固定有盘面水平设置的搅动盘。通过搅动盘的设置，搅拌盘在可动框架的带动下，能够在反应溶液中做上下运动。由于搅动盘的水平方向上具有一定的面积，因此，在其做上下运动的过程中，有类似于往复水泵的作用，能够对搅动盘下方的液体产生竖直方向上的冲击，进而带动反应釜5底部的溶液彻底上涌而参与到反应溶液的整体循环过程中，这进一步保证了反应釜5采用斜坡结构8的底部时，位于底部较低处的溶液也能够充分参与反应，从而保障了反应效果。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种高效搅拌反应釜，包括反应釜(5)、安装于反应釜(5)上且中央部位开有通孔的顶盖(1)和通过通孔安装于顶盖(1)上的搅拌旗杆；其特征在于：所述搅拌旗杆包括通过通孔且延伸至反应釜(5)内的转轴(3)、安装于转轴(3)上且位于反应釜(5)内的框架；所述框架包括上下分置与转轴(3)柱面上的第一横梁(2)和第二横梁(10)；所述第一横梁(2)的末端和第二横梁(10)的末端之间固定有竖梁(11)；所述第一横梁(2)、所述第一横梁(2)和所述竖梁(11)上均设置有若干安装孔(12)；所述框架内设置有若干搅拌件(13)；每一所述搅拌件(13)通过螺母固定安装于一个安装孔(12)上。

2.根据权利要求1所述的一种高效搅拌反应釜，其特征在于：所述反应釜(5)位于反应溶液液面以上的内壁上周向设直有波浪形沟槽(4)；所述第一横梁(2)手口所述第二横梁(10)与所述转轴(3)之间绞接固定；所述竖梁(11)和所述第一横梁(2)和所述第二横梁(10)之间钦接圄定；所述竖梁(11)靠近所述反应釜(5)内壁一侧的侧面上设直有延伸至波浪形沟槽(4)内且与波浪形沟槽(4)之间呈滑动配合的导杆(14)，以使所述竖梁(11)在转动的过程中随导杆(14)沿波浪形沟槽(4)的上下移动而上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种高效搅拌反应釜，其特征在于：所述导杆(14)的材质为不锈钢，且所述导杆(14)的表面上设直有聚四氟乙烯涂层。

4.根据权利要求2所述的一种高效搅拌反应釜，其特征在于：所述反应釜(5)的底部设为斜坡结构(8)；所述反应釜(5)侧壁与所述斜坡结构(8)的最下缘相交接的部位设置有出料口(6)；所述出料口(6)上设置有用于封闭出料口(6)且可开合的出料闸门(7)。

5.根据权利要求4所述的一种高效搅拌反应釜，其特征在于：所述第二横梁(10)上通过所述安装孔(12)至少安装固定有一个竖立搅动件(9)；所述竖立搅动件(9)包括顶端通过螺母安装于所述第二横梁(10)的任一个安装孔(12)上且底端竖直向下延伸的连接片；所述连接片的底端固定有盘面水平设直的搅动盘。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种高效搅拌反应釜，其特征在于：所述搅拌件(13)的形状为条状、杭状、波浪状、才斤线状、螺旋状、桨状、锚状中的任一种。

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