CN211612398U - 一种大单体混合搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大单体混合搅拌设备，设置有高压喷射泵循环装置、搅拌装置和混合罐；所述高压喷射泵循环装置固定装配于所述混合罐，所述高压喷射泵循环装置带动混合罐内液体在高压喷射泵循环装置与混合罐之间循环流动。本实用新型常规搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

Description

一种大单体混合搅拌设备

技术领域

本实用新型涉及化工原料加工设备技术领域，特别是涉及一种大单体混合搅拌设备。

背景技术

在化工生产中，一般使用搅拌器进行多种液体的混合。搅拌器旋转时把机械能传递给液体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。搅拌桨在搅拌槽内旋转时，会产生三种基本流型：①切向流：液体打旋，出现这种流型时，液体主要从桨叶排向周围，卷吸至桨叶区的液体量甚小，垂直方向的液体混合效果差。②径向流：液体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股液体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下二个循环流动区。③轴向流：液体流动方向平行于搅拌轴，液体由桨叶推动，使液体向下流动，遇到容器底面再向上翻，形成上下循环流动区。上述三种流型，通常可能同时存在。其中，径向流与轴向流对混合起主要作用，加强这两种流型的作用，可达到多种液体充分混合的目的。

在化工生产中，使用的液体原料常有高粘度的液体。对于粘度值超过2.0Pas的高粘度液体来说，其流动性能与低粘度液体不同，在工程上一般难以使其达到湍流状态，而只能使其在层流状态下流动。在高粘度液体中工作，搅拌器的转速不宜过高，因此桨叶排出的液体量很小，稍远离桨叶处的液体就呈静止状态，在粘滞力的作用下，容易形成死区。但是，搅拌器的转速过高，则会形成沟流，不利于液体的充分混合。因此，对高粘度液体来说，只能在其处于层流的状态下，设法提高搅拌范围，尽可能使槽内减少流动死区。

现有技术中，高粘度化工原料的混合方式只应用机械搅拌操作，混合方式单一，难以达到原料充分混合的目的。因此，针对现有技术不足，本实用新型提供一种大单体混合搅拌设备，以克服现有技术不足甚为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种大单体混合搅拌设备，该大单体混合搅拌设备能够实现高粘度液体的充分混合。

本实用新型的上述目的通过如下技术手段实现：

提供一种大单体混合搅拌设备，设置有高压喷射泵循环装置、搅拌装置和混合罐；

所述高压喷射泵循环装置固定装配于所述混合罐，所述高压喷射泵循环装置带动混合罐内液体在高压喷射泵循环装置与混合罐之间循环流动，至少存在一套高压喷射泵循环装置；

所述搅拌装置固定插装于混合罐顶部中心，所述搅拌装置带动混合罐内液体沿轴向或径向循环流动。

该大单体混合搅拌设备中，每套高压喷射泵循环装置设置有高压喷射泵、加压泵、出料管路和入料管路；

优选的，所述高压喷射泵设置有底座和高压喷射泵主体，所述高压喷射泵主体上开设有工作液体入口、被引射液体入口和高压液体排出口；

优选的，所述加压泵设置有电机、叶轮和加压泵主体，所述加压泵主体开设有吸入口和吐出口。

优选的，所述高压喷射泵固定设置在所述混合罐的腔体底部，并且紧贴混合罐侧壁，所述高压喷射泵的工作液体入口与所述入料管路的其中一端固定连接，所述高压喷射泵的被引射液体入口与混合罐内部连通，所述高压喷射泵的高压液体排出口与混合罐的腔体连通；

优选的，所述出料管路、入料管路和加压泵设置在混合罐外部，所述出料管路的一端与混合罐的罐壁连通，所述出料管路的另一端与加压泵的吸入口固定连接，所述入料管路的一端与加压泵的吐出口固定连接，所述入料管路的另一端与混合罐的罐壁连通，并与高压喷射泵的工作液体入口固定连接。

优选的，所述高压喷射泵循环装置设置有多套，每套高压喷射泵循环装置的高压喷射泵均设置在与所述混合罐罐底面平行的同一圆形截面。

优选的，所述高压喷射泵的高压液体排出口平行于搅拌轴轴线朝向混合罐顶部，喷射出的液体在混合罐内产生轴向流。

优选的，所述高压喷射泵的高压液体排出口垂直于搅拌轴轴线朝向所述混合罐中轴，喷射出的液体在混合罐内产生径向流。

优选的，所述高压喷射泵的高压液体排出口朝向搅拌轴轴线的任意一点，喷射出的液体在混合罐内产生径向流与轴向流。

优选的，所述搅拌装置设置有交流电机、搅拌轴和多组搅拌桨；

所述交流电机与所述搅拌轴固定连接，所述搅拌轴活动装配于所述混合罐顶部中心，每组搅拌桨固定装配于所述搅拌轴的轴身；

所述交流电机驱动搅拌轴相对混合罐转动，所述搅拌轴带动所述搅拌桨运动。

优选的，所述搅拌桨是推进式、螺带式、螺杆式、锚式中的其中一种。

优选的，所述混合罐为直立圆筒罐，罐顶部中央设置有容纳搅拌轴的开口，所述容纳搅拌轴的开口与搅拌轴之间设置有密封圈；

罐壁分别设置有容纳所述出料管路和入料管路的开口，所述容纳出料管路和入料管路的开口分别与出料管路和入料管路焊接连接。

本实用新型的大单体混合搅拌设备，设置有高压喷射泵循环装置、搅拌装置和混合罐；所述高压喷射泵循环装置固定装配于所述混合罐，所述高压喷射泵循环装置带动混合罐内液体在高压喷射泵循环装置与混合罐之间循环流动，至少存在一套高压喷射泵循环装置；所述搅拌装置固定插装于混合罐顶部中心，所述搅拌装置带动混合罐内液体沿轴向或径向循环流动。本实用新型在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1和图2是本实用新型实施例1的大单体混合搅拌设备的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的大单体混合搅拌设备的高压喷射泵位置俯视图；

图4是本实用新型实施例2的大单体混合搅拌设备的高压喷射泵位置俯视图；

图5是本实用新型实施例3的大单体混合搅拌设备的高压喷射泵位置俯视图；

图6是本实用新型实施例4的大单体混合搅拌设备的高压喷射泵位置俯视图；

图7是本实用新型实施例5的大单体混合搅拌设备的高压喷射泵设置角度示意图；

图8是本实用新型实施例6的大单体混合搅拌设备的高压喷射泵设置角度示意图；

在图1至图8中，包括：

高压喷射泵循环装置1、

高压喷射泵11、

工作液体入口111、

被引射液体入口112、

高压液体排出口113、

加压泵12、

吸入口121、

吐出口122、

出料管路13、

入料管路14、

搅拌装置2、

交流电机21、

搅拌轴22、

搅拌桨23、

混合罐3、

开口31、

密封圈32。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1。

如图1至图3所示，一种大单体混合搅拌设备，设置有高压喷射泵循环装置1、搅拌装置2和混合罐3。

高压喷射泵循环装置1固定装配于混合罐3，高压喷射泵循环装置1带动混合罐3内液体在高压喷射泵循环装置1与混合罐3之间循环流动。

搅拌装置2固定插装于混合罐3顶部中心，搅拌装置2带动混合罐3内液体沿轴向或径向循环流动。

需要说明的是，搅拌机顶插式中心安装的立式圆筒，在这种搅拌的作用下会产生三种基本流型：径向流、轴向流和切向流。流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。搅拌设备的改进往往从流型着手。①径向流：液体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股液体分别向上、向下流动，再回到搅拌桨叶端，不穿过搅拌桨叶片，形成上、下二个液体循环。②轴向流：液体流动方向平行于搅拌轴，液体由桨叶推动，使液体向下流动，遇到容器底面再向上翻，形成一个由上至下的液体循环。③切向流：液体打旋，出现这种流型时，液体主要从桨叶排向周围，卷吸至桨叶区的液体量极少，垂直方向的液体混合效果差。上述三种流型，通常可能同时存在。由于切向流在垂直方向的混合效果差，所以高粘度液体往往不考虑以增强切向流的方式来达到均匀混合的目的。其中，径向流与轴向流对混合起主要作用。因此，加强这两种流型的作用，可达到多种液体充分混合的目的。

再者，在化工生产中，使用的液体原料常有高粘度的液体。对于粘度值超过2.0Pas的高粘度液体来说，其流动性能与低粘度液体不同，在工程上一般难以使其达到湍流状态，而只能使其在层流状态下流动。在高粘度液体中工作，搅拌器的转速不宜过高，因此桨叶排出的液体量很小，稍远离桨叶处的液体就呈静止状态，在粘滞力的作用下，容易形成死区。因此，对高粘度液体来说，只能在其处于层流的状态下，设法提高搅拌范围，尽可能使槽内减少流动死区，才能使高粘度液体充分混合。

由图1的结构可知，远离桨叶的混合罐3底部靠近罐壁的位置是罐内液体的流动死区，在此区域的液体难以参与搅拌混合，为此，本实用新型在传统搅拌方式的基础上，在混合罐增设一套高压喷射泵循环装置1，每套高压喷射泵循环装置1设置有高压喷射泵11、加压泵 12、出料管路13和入料管路14。

高压喷射泵11设置有底座和高压喷射泵主体，高压喷射泵主体上开设有工作液体入口 111、被引射液体入口112、高压液体排出口113；

加压泵12设置有电机、叶轮和加压泵主体，加压泵主体开设有吸入口121和吐出口122。

本实施例的高压喷射泵11固定设置在混合罐3的腔体底部，并且紧贴混合罐3侧壁，高压喷射泵11的工作液体入口111与入料管路14的其中一端固定连接，高压喷射泵11的被引射液体入口112与混合罐3内部连通，高压喷射泵11的高压液体排出口113与混合罐3的腔体连通；

出料管路13、入料管路14和加压泵12设置在混合罐3外部，出料管路13的一端与混合罐3的罐壁连通，出料管路13的另一端与加压泵12的吸入口121固定连接，入料管路14 的一端与加压泵12的吐出口122固定连接，入料管路14的另一端与混合罐3的罐壁连通，并与高压喷射泵11的工作液体入口111固定连接。

如图1所示，本实施例中的高压喷射泵11的高压液体排出口113垂直于搅拌轴22轴线朝向混合罐3中轴，喷射出的液体在混合罐3内产生径向流。由前述搅拌原理可知，增加混合罐3内的径向流可以增强液体混合效果。

需要说明的是，喷射泵是靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以使被引射流体的能量增加，从而实现吸排作用。

在本实施例中，液体在高压喷射泵循环装置1和混合罐3之间的流动方向如图1的箭头所示。其工作原理如下：混合罐3底部的液体从出料管路13连通混合罐3的罐壁的一端进入出料管路13。流经加压泵12的吸入口121，在加压泵12的叶轮处获得机械能，并转化为液体的动能，使液体获得高动能。此时，高动能液体从加压泵12的吐出口122经入料管路14进入高压喷射泵11的工作流体入口111。高动能的液体经喷嘴后产生的高速射流，引射从被引射流体入口112进入喷射泵的低动能液体，与之进行动量交换，以使被引射流体的动能增加，由高压流体排出口113排出到混合罐3的腔体内，形成液体流动循环。由前述搅拌原理可知，在高压喷射泵11附近的液体出处流动死区，其液体动能低。通过高压流体排出口113 排出的高动能液体在混合罐3内与流动死区的低动能液体进行动量交换，从而减少流动死区，实现混合罐3内液体充分混合的目的。

本实施例中，搅拌装置2设置有交流电机21、搅拌轴22和多组搅拌桨23；

交流电机21与搅拌轴22固定连接，搅拌轴22活动装配于混合罐3顶部中心，每组搅拌桨23固定装配于搅拌轴22的轴身；

交流电机21驱动搅拌轴22相对混合罐3转动，搅拌轴22带动搅拌桨23运动。

需要说明的是，搅拌桨23可选用适合高粘度液体搅拌的推进式、螺带式、螺杆式、锚式中的其中一种。

本实施例中，混合罐3为直立圆筒罐，罐顶部中央设置有容纳搅拌轴22的开口31，容纳搅拌轴22的开口31与搅拌轴22之间设置有密封圈32；

罐壁分别设置有容纳出料管路13和入料管路14的开口31，容纳出料管路13和入料管路14的开口31分别与出料管路13和入料管路14焊接连接。

该大单体搅拌混合设备以搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

实施例2。

如图4所示，一种大单体混合搅拌设备，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：高压喷射泵循环装置1设置有两套，每套高压喷射泵循环装置1的高压喷射泵11均设置在与混合罐3罐底面平行的同一圆形截面。两个高压喷射泵11，平分它们所在的圆周周长。

本实施例设置多套高压喷射泵循环装置，可以在液体流动死区产生多点动量交换，从而提高液体混合效果。搅拌更加均匀，适合用于对粘稠的大单体进行混合搅拌。

该大单体搅拌混合设备以搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

实施例3。

如图5所示，一种大单体混合搅拌设备，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：高压喷射泵循环装置1设置有三套，每套高压喷射泵循环装置1的高压喷射泵11均设置在与混合罐3罐底面平行的同一圆形截面。三个高压喷射泵11，平分它们所在的圆周周长。

本实施例设置多套高压喷射泵循环装置，可以在液体流动死区产生多点动量交换，从而提高液体混合效果。搅拌更加均匀，适合用于对粘稠的大单体进行混合搅拌。

该大单体搅拌混合设备以搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

实施例4。

如图6所示，一种大单体混合搅拌设备，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：高压喷射泵循环装置1设置有四套，每套高压喷射泵循环装置1的高压喷射泵11均设置在与混合罐3罐底面平行的同一圆形截面。四个高压喷射泵11，平分它们所在的圆周周长。

本实施例设置多套高压喷射泵循环装置，可以在液体流动死区产生多点动量交换，从而提高液体混合效果。搅拌更加均匀，适合用于对粘稠的大单体进行混合搅拌。

该大单体搅拌混合设备以搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

实施例5。

如图7所示，一种大单体混合搅拌设备，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：高压喷射泵11的高压液体排出口113平行于搅拌轴22轴线朝向混合罐3顶部，喷射出的液体在混合罐3内产生轴向流。

需要说明的是，根据搅拌原理可知，混合罐3内液体中心处的速度最大，愈靠近罐壁速度愈小，在罐壁处液体的质点附着在罐壁上，其速度为零。所以，罐壁附近处也是一种液体流动死区。

本实施例调整高压喷射泵的排出方向，可以减少混合罐内液体流动死区，从而提升液体混合的效果。

该大单体搅拌混合设备以搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

实施例6。

如图8所示，一种大单体混合搅拌设备，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：高压喷射泵11的高压液体排出口113朝向搅拌轴22轴线的任意一点，喷射出的液体在混合罐 3内产生径向流与轴向流。

需要说明的是，根据搅拌原理可知，径向流与轴向流对混合起主要作用。因此，加强这两种流型的作用，可达到多种液体充分混合的目的。

本实施例调整高压喷射泵的排出方向，可以减少混合罐内液体流动死区，从而提升液体混合的效果。

该大单体搅拌混合设备以搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

实施例7。

本实用新型一种大单体混合搅拌设备，适用于化工制备，水泥施工前配制等多相物质混合等场景。

化工制备过程中常常会使用到一些高粘度的液体原料，水泥施工前配制涉及到固体和液体多相物质混合。该大单体搅拌混合设备以搅拌装置为基础，在混合罐内增加高压喷射泵循环装置，利用高压喷射泵喷射靠高压工作液体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸液体，与之进行动量交换，以便被引射液体的能量增加，从而实现吸排作用的原理，对混合罐内接近流动死区的液体进行强力循环，使液体混合充分。高压喷射泵排出的高压液体，可以增加混合罐内的径向流和轴向流。两种效果叠加，可达到让混合罐内液体充分混合的目的。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种大单体混合搅拌设备，其特征在于，设置有高压喷射泵循环装置、搅拌装置和混合罐；

所述高压喷射泵循环装置固定装配于所述混合罐，所述高压喷射泵循环装置带动混合罐内液体在高压喷射泵循环装置与混合罐之间循环流动，至少存在一套高压喷射泵循环装置；

所述搅拌装置固定插装于混合罐顶部中心，所述搅拌装置带动混合罐内液体沿轴向或径向循环流动。

2.根据权利要求1所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，每套高压喷射泵循环装置设置有高压喷射泵、加压泵、出料管路和入料管路；

所述高压喷射泵设置有底座和高压喷射泵主体，所述高压喷射泵主体开设有工作液体入口、被引射液体入口和高压液体排出口；

所述加压泵设置有电机、叶轮和加压泵主体，所述加压泵主体开设有吸入口和吐出口。

3.根据权利要求2所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述高压喷射泵固定设置在所述混合罐的腔体底部，并且紧贴混合罐侧壁，所述高压喷射泵的工作液体入口与所述入料管路的其中一端固定连接，所述高压喷射泵的被引射液体入口与混合罐内部连通，所述高压喷射泵的高压液体排出口与混合罐的腔体连通；

所述出料管路、入料管路和加压泵设置在混合罐外部，所述出料管路的一端与混合罐的罐壁连通，所述出料管路的另一端与加压泵的吸入口固定连接，所述入料管路的一端与加压泵的吐出口固定连接，所述入料管路的另一端与混合罐的罐壁连通，并与高压喷射泵的工作液体入口固定连接。

4.根据权利要求3所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述高压喷射泵循环装置设置有多套，每套高压喷射泵循环装置的高压喷射泵均设置在与所述混合罐罐底面平行的同一圆形截面。

5.根据权利要求4所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述高压喷射泵的高压液体排出口平行于搅拌轴轴线朝向混合罐顶部，喷射出的液体在混合罐内产生轴向流。

6.根据权利要求4所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述高压喷射泵的高压液体排出口垂直于搅拌轴轴线朝向所述混合罐中轴，喷射出的液体在混合罐内产生径向流。

7.根据权利要求4所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述高压喷射泵的高压液体排出口朝向搅拌轴轴线的任意一点，喷射出的液体在混合罐内产生径向流与轴向流。

8.根据权利要求1所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述搅拌装置设置有交流电机、搅拌轴和多组搅拌桨；

所述交流电机与所述搅拌轴固定连接，所述搅拌轴活动装配于所述混合罐顶部中心，每组搅拌桨固定装配于所述搅拌轴的轴身；

所述交流电机驱动搅拌轴相对混合罐转动，所述搅拌轴带动所述搅拌桨运动。

9.根据权利要求8所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述搅拌桨是推进式、螺带式、螺杆式、锚式中的其中一种。

10.根据权利要求3所述的大单体混合搅拌设备，其特征在于，所述混合罐为直立圆筒罐，罐顶部中央设置有容纳搅拌轴的开口，所述容纳搅拌轴的开口与搅拌轴之间设置有密封圈；

罐壁分别设置有容纳所述出料管路和入料管路的开口，所述容纳出料管路和入料管路的开口分别与出料管路和入料管路焊接连接。

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