CN219186528U

CN219186528U - 液体分散结构总成及粉液混合装置

Info

Publication number: CN219186528U
Application number: CN202223296462.1U
Authority: CN
Inventors: 朱宏亮; 马正光; 王俞立; 刘臻
Original assignee: Wuxi Rich Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Wuxi Rich Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2022-12-09
Filing date: 2022-12-09
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2032-12-09
Also published as: WO2024119959A1

Abstract

本实用新型公开了一种液体分散结构总成及粉液混合装置，分散定子的壳体内设置有隔板，隔板将壳体内腔分为下层分散区与上层分散区，分散定子分别在下层分散区、上层分散区设置下层配合结构、上层配合结构；下层分散区内设置下层转子，下层转子与分散定子的下层配合结构旋转配合；上层分散区内设置上层转子，上层转子与分散定子的上层配合结构旋转配合。本实用新型采用一个双层结构的分散定子同时与下层转子、上层转子配合实现分层分散，流阻更小，流动更顺畅，流动损失更小，整体结构更加紧凑，液体在分散区内的流程更短、更顺畅。

Description

液体分散结构总成及粉液混合装置

技术领域

本实用新型涉及粉液混合设备技术领域，尤其是一种液体分散结构总成及粉液混合装置。

背景技术

粉液混合设备是利用转子的高速旋转、在转子与定子之间产生剪切力实现物料分散混合，以形成高浓度和高粘度的浆料的物料混合设备。

中国实用新型专利202121776836.2公开了一种粉液混合机，包括主壳体、液体分散装置、粉体输送装置和混料装置，液体分散装置将液体分散区内的待混合液体进行分散并使分散后的待混合液体进入粉液混合区内，粉体输送装置将待混合粉体输送进入粉液混合区内，待混合液体和待混合粉料通过混料装置混合后排出。这种粉液混合机存在如下问题：其液体分散装置采用层叠设置的两层剪切装置（粗剪切装置与细剪切装置）对液体进行分散处理，每层剪切装置分别包括有旋转配合的一个单层结构的分散转子与一个分散定子，液体从进液口输入后，需要绕开两个分散转子与两个分散定子，即液体在粉体输送装置内需要经由内→外→内→外→内的近似“弓”字形流道走向，一方面，这样的流道结构复杂，流程长，分散效率相对较低，分散效果相对较差；另一方面，液体“弓”字形流道中流动过程中，需要经历至少五次的转向，流阻大，流动不够顺畅，流动损失大。

实用新型内容

本申请人针对上述现有粉液混合机存在的缺点，提供一种结构合理的液体分散结构总成及粉液混合装置，简化结构，缩短流程，提高分散效率与分散效果，减少流阻，降低流动损失。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种液体分散结构总成，分散定子的壳体内设置有隔板，隔板将壳体内腔分为下层分散区与上层分散区，隔板中央开设有中央过流通道，中央过流通道连通下层分散区与上层分散区；壳体上开设有进液口，进液口连通下层分散区；壳体顶部设有上出液通道，上出液通道连通上层分散区；分散定子分别在下层分散区、上层分散区设置下层配合结构、上层配合结构；下层分散区内设置下层转子，下层转子与分散定子的下层配合结构旋转配合；上层分散区内设置上层转子，上层转子与分散定子的上层配合结构旋转配合；下层转子、上层转子套设在主轴上；

分散定子的下层配合结构包括若干圈下层定子环，每圈下层定子环上开设有若干下层定子分散槽；下层转子上对应设置若干圈下层转子环，每圈下层转子环上开设有若干下层转子分散槽；下层定子环与下层转子环对向、间隔布置；

分散定子的上层配合结构包括若干圈上层定子环，每圈上层定子环上开设有若干上层定子分散槽；上层转子上对应设置若干圈上层转子环，每圈上层转子环上开设有若干上层转子分散槽；上层定子环与上层转子环对向、间隔布置。

作为上述技术方案的进一步改进：

下层分散区的液体输送方向沿径向从外往内，输送方向与液体离心力方向相反；上层分散区的液体输送方向沿径向从内往外，输送方向与液体离心力方向相同。

下层转子具有底板，下层转子环竖直向上设置在底板上；底板下侧面设置有若干下扰流叶片；上层转子具有顶板，上层转子环竖直向下设置在顶板上；顶板上侧面设置有若干上扰流叶片。

下层分散区的分散槽间隙值大于上层分散区的分散槽间隙值。

下层定子分散槽、下层转子分散槽为斜向槽或径向槽；或下层定子分散槽、下层转子分散槽其中一者为斜向槽，另一者为径向槽。

下层转子分散槽由外至内背向下层转子旋转前进方向向后倾斜，下层定子分散槽与下层转子分散槽的倾斜方向相反。

上层定子分散槽、上层转子分散槽为斜向槽或径向槽；或上层定子分散槽、上层转子分散槽其中一者为斜向槽，另一者为径向槽。

上层转子分散槽由外至内朝向上层转子旋转前进方向向前倾斜，上层定子分散槽与上层转子分散槽的倾斜方向相反。

下层定子环、上层定子环分别竖直设置在隔板的下、上侧面；下层定子环和/或上层定子环上设置有若干定子齿，相邻定子齿之间的间隙构成定子分散槽；或，下层定子环和/或上层定子环为连续的环形板，在环形板上开设定子分散槽；和/或，下层转子环和/或上层转子环上设置有若干转子齿，相邻转子齿之间的间隙构成转子分散槽；或，下层转子环和/或上层转子环为连续的环形板，在环形板上开设转子分散槽。

一种粉液混合装置，采用上述液体分散结构总成，壳体顶部连接有混合套，混合套内开设有混合腔，混合套上设有连通混合腔的出料口；混合腔内设置有混合转子，混合转子套设在主轴上；混合套顶部连接有进粉筒，进粉筒内上下设置有粉料打散头与粉料输送转子，粉料打散头与粉料输送转子套设在主轴上。

本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型采用一个双层结构的分散定子同时与下层转子、上层转子配合实现分层分散，液体在液体两层分散区内只需要经由外→内→外的“C”字形流道走向，与现有的单层结构相比，具有更少的部件，内部流道结构更简单，缩短了流程，分散效率更高，分散效果更好，液体在“C”字形流道中流动过程中，只需要经历三次转向，流阻更小，流动更顺畅，流动损失更小，也更利于液体散热，有利于制浆温度的控制，保证浆料特性；而且，由于下层分散区液体由外往内推送，使得分散定子的壳体上可以直接设置连通下层分散区的进料口，节省了额外的进液腔的设计，可以使整体结构更加紧凑，液体在分散区内的流程更短、更顺畅；另外，液体输送方向与液体离心力方向相反的下层分散区更靠近外部的液体输送泵，输送泵作用在下层分散区液体上的作用力更大，使得输送泵的强制循环更容易实现，而上层分散区的液体方向与液体离心力方向相同，离心力可以起到输送的作用，更利于提高输送效率。

（2）下层转子底部的下扰流叶片可以对下层转子下方区域的液体进行搅动，带动该区域的液体旋转，将该区域的液体推送出去，防止在该区域存在液体死区。

（3）上层转子顶部的上扰流叶片可以对上层转子上方区域的液体进行搅动，一方面，可以带动该区域的液体旋转，将该区域的液体推送出去，防止在该区域存在液体死区；另一方面，也有利于将上层分散区的液体从上出液通道向上推送出去，提高输送效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，图中所示双点划线为液体的走向，虚线为粉料的走向，三点划线为混料的走向。

图2为图1中A-A截面的剖视图。

图3为图1中B-B截面的剖视图，图中箭头所示为分散转子的旋转方向。

图4为分散定子仰视视角的立体图。

图5为分散定子俯视视角的立体图。

图6为下层转子的立体图。

图7为上层转子的立体图。

图中：1、分散定子；11、壳体；12、隔板；13、进液口；14、下层定子环；141、下层定子齿；142、下层定子分散槽；15、下层定子环槽；16、上层定子环；161、上层定子齿；162、上层定子分散槽；17、上层定子环槽；2、下层转子；21、底板；22、下连接筒；23、下层转子环；231、下层转子齿；232、下层转子分散槽；24、下层转子环槽；25、下扰流叶片；3、上层转子；31、顶板；32、上连接筒；33、上层转子环；331、上层转子齿；332、上层转子分散槽；34、上层转子环槽；35、上扰流叶片；4、混合套；41、混合腔；42、出料口；5、混合转子；6、上盖；7、进粉筒；8、粉料打散头；9、粉料输送转子；

10、下层分散区；20、上层分散区；30、中央过流通道；40、上出液通道；50、主轴。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型所述的液体分散结构总成包括分散定子1、下层转子2、上层转子3，下层转子2与上层转子3分别对向、旋转配合设置在分散定子1的下部与上部；主轴50竖直穿设在液体分散结构总成中央，下层转子2、上层转子3套设在主轴50上。液体分散结构总成顶部连接有混合套4，混合套4内开设有混合腔41，混合套4上设有连通混合腔41的出料口42。混合套4的混合腔41内设置有混合转子5，混合转子5套设在主轴50上；混合套4顶部连接有上盖6，上盖6顶面连接有进粉筒7，进粉筒7内上下设置有粉料打散头8与粉料输送转子9，粉料打散头8与粉料输送转子9套设在主轴50上。

如图1、图4、图5所示，分散定子1包括圆筒形的壳体11，壳体11内侧沿径向设置有隔板12，隔板12将壳体11内腔分为下层分散区10与上层分散区20；隔板12中央开设有中央过流通道30，中央过流通道30连通下层分散区10与上层分散区20。壳体11下部开设有进液口13，进液口13连通下层分散区10；壳体11顶部设有上出液通道40，上出液通道40连通上层分散区20。隔板12下侧面上、朝向下层分散区10竖直向下伸出设置有若干圈同轴的下层定子环14，相邻两圈下层定子环14之间具有间距、构成下层定子环槽15；每圈下层定子环14上设置有若干沿周向均匀分布的下层定子齿141，相邻两个下层定子齿141之间的间隙构成下层定子分散槽142。隔板12上侧面上、朝向上层分散区20竖直向上伸出设置有若干圈同轴的上层定子环16，相邻两圈上层定子环16之间具有间距、构成上层定子环槽17；每圈上层定子环16上设置有若干沿轴向均匀分布的上层定子齿161，相邻两个上层定子齿161之间的间隙构成上层定子分散槽162。

如图1、图6所示，下层转子2具有底板21，底板21内侧、竖直向上伸出设置有下连接筒22，下连接筒22套设在主轴50上。底板21上侧面、位于下连接筒22外侧设置有若干圈同轴的下层转子环23，相邻两圈下层转子环23之间具有间距、构成下层转子环槽24；每圈下层转子环23上设置有若干下层转子齿231，相邻两个下层转子齿231之间的间隙构成下层转子分散槽232。如图1、图2所示，下层转子2设置在下层分散区10，下层转子环23与分散定子1的下层定子环14对向、间隔布置，下层定子环14插入下层转子环槽24，下层转子环23插入下层定子环槽15内。

如图1、图7所示，上层转子3具有顶板31，顶板31内侧、竖直向下伸出设置有上连接筒32，上连接筒32套设在主轴50上；上连接筒32与下层转子2的下连接筒22顶面抵接，可以提高支撑强度，支撑更可靠。顶板31下侧面、位于上连接筒32外侧设置有若干圈同轴的上层转子环33，相邻两圈上层转子环33之间具有间距、构成上层转子环槽34；每圈上层转子环33上设置有若干上层转子齿331，相邻两个上层转子齿331之间的间隙构成上层转子分散槽332。如图1、图3所示，上层转子3设置在上层分散区20，上层转子环33与分散定子1的上层定子环16对向、间隔布置，上层定子环16插入上层转子环槽34内，上层转子环33插入上层定子环槽17内。

如图1所示，下层分散区10的液体输送方向沿径向从外往内，输送方向与液体离心力方向相反。上层分散区20的液体输送方向沿径向从内往外，输送方向与液体离心力方向相同。

如图2、图3所示，在本实施例中，下层定子分散槽142、下层转子分散槽232的间隙值大于上层定子分散槽162、上层转子分散槽332的间隙值，即下层分散区10的分散槽间隙值大于上层分散区20的分散槽间隙值，由于下层分散区10的液体输送方向与液体的离心力方向相反，下层分散区10的分散槽具有较大的间隙值，在保证液体在下层分散区10停留较长时间、充分分散的同时，也使得下层分散区10的液体具有较大的流通空间，有利于将液体由外向内推送，提高分散效率。

如图2所示，在本实施例中，下层分散区10的下层定子分散槽142、下层转子分散槽232不是沿径向方向开设，而是与径向呈一定角度、向一侧倾斜开设，下层定子分散槽142与下层转子分散槽232的倾斜方向相反；下层转子分散槽232由外至内背向下层转子2旋转前进方向向后倾斜，则在下层转子2旋转时，下层转子分散槽232会对液体产生一个向内推的作用力，该作用力与液体旋转产生的向外的离心力方向相反，会抵消掉一部分液体离心力的作用，因此，减小了下层分散区10对液体的离心力作用，有利于液体从外向内推送至，提高分散效率与分散效果。在其他实施例中，下层定子分散槽142与下层转子分散槽232，也可以其中一者为径向槽、另一者为斜向槽，或者两者均为径向槽，有利于提高分散效率。

如图3所示，在本实施例中，上层分散区20的上层定子分散槽162、上层转子分散槽332也不是沿径向方向开设，而是与径向呈一定角度、向一侧倾斜开设，上层定子分散槽162与上层转子分散槽332的倾斜方向相反；上层转子分散槽332由外至内朝向上层转子3旋转前进方向向前倾斜，在上层转子3旋转时，可以增大对液体的离心力作用，对液体产生一个向外推的作用力，利于将液体从内向外推送，提高分散效率与分散效果。在其他实施例中，上层定子分散槽162与上层转子分散槽332，也可以其中一者为径向槽、另一者为斜向槽，或者两者均为径向槽，有利于提高分散效率。

如图1、图6所示，下层转子2的底板21下侧面设置有若干下扰流叶片25，下扰流叶片25可以对下层转子2下方区域的液体进行搅动，带动该区域的液体旋转，将该区域的液体推送出去，防止在该区域存在液体死区。

如图1、图7所示，上层转子3的顶板31上侧面设置有若干上扰流叶片35，上扰流叶片35可以对上层转子3上方区域的液体进行搅动，一方面，可以带动该区域的液体旋转，将该区域的液体推送出去，防止在该区域存在液体死区；另一方面，也有利于将上层分散区20的液体从上出液通道40向上推送出去，提高输送效率。

本实用新型实际使用时，主轴50由驱动机构带动高速旋转，从而带动下层转子2、上层转子3、混合转子5、粉料打散头8及粉料输送转子9高速旋转；液体从进液口13进入下层分散区10，在下层分散区10分散后通过中央过流通道30进入上层分散区20，在上层分散区20进一步分散后，通过上出液通道40进入混合腔41；粉料从进粉筒7进入，经粉料打散头8打散后，经由粉料输送转子9输送至混合腔41；液体和粉料在混合腔41内有混合转子5混合均匀后，从出料口42输出。

本实用新型的分散定子1的壳体11内腔由隔板12分为下层分散区10与上层分散区20；分散定子1设置有上下两层配合结构，其下层配合结构与下层转子2旋转配合、上层配合结构与上层转子3旋转配合，即采用一个双层结构的分散定子1同时与下层转子2、上层转子3配合实现分层分散，如图1所示，液体在液体两层分散区内只需要经由外→内→外的“C”字形流道走向，与现有的单层结构相比，具有更少的部件，内部流道结构更简单，缩短了流程，分散效率更高，分散效果更好，液体在“C”字形流道中流动过程中，只需要经历三次转向，流阻更小，流动更顺畅，流动损失更小，也更利于液体散热，有利于制浆温度的控制，保证浆料特性；而且，由于下层分散区10液体由外往内推送，使得分散定子1的壳体11上可以直接设置连通下层分散区10的进液口13，节省了额外的进液腔的设计，可以使整体结构更加紧凑，液体在分散区内的流程更短、更顺畅；另外，液体输送方向与液体离心力方向相反的下层分散区10更靠近外部的液体输送泵，输送泵作用在下层分散区10液体上的作用力更大，使得输送泵的强制循环更容易实现，而上层分散区20的液体方向与液体离心力方向相同，离心力可以起到输送的作用，更利于提高输送效率。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。比如，在其他实施例中，分散定子1、下层转子2、上层转子3的定子环和/或转子环也可以为连续的环形板，在环形板上开设定子分散槽、转子分散槽，也可以实现液体分散的目的。

Claims

1.一种液体分散结构总成，其特征在于：分散定子（1）的壳体（11）内设置有隔板（12），隔板（12）将壳体（11）内腔分为下层分散区（10）与上层分散区（20），隔板（12）中央开设有中央过流通道（30），中央过流通道（30）连通下层分散区（10）与上层分散区（20）；壳体（11）上开设有进液口（13），进液口（13）连通下层分散区（10）；壳体（11）顶部设有上出液通道（40），上出液通道（40）连通上层分散区（20）；分散定子（1）分别在下层分散区（10）、上层分散区（20）设置下层配合结构、上层配合结构；下层分散区（10）内设置下层转子（2），下层转子（2）与分散定子（1）的下层配合结构旋转配合；上层分散区（20）内设置上层转子（3），上层转子（3）与分散定子（1）的上层配合结构旋转配合；下层转子（2）、上层转子（3）套设在主轴（50）上；

分散定子（1）的下层配合结构包括若干圈下层定子环（14），每圈下层定子环（14）上开设有若干下层定子分散槽（142）；下层转子（2）上对应设置若干圈下层转子环（23），每圈下层转子环（23）上开设有若干下层转子分散槽（232）；下层定子环（14）与下层转子环（23）对向、间隔布置；

分散定子（1）的上层配合结构包括若干圈上层定子环（16），每圈上层定子环（16）上开设有若干上层定子分散槽（162）；上层转子（3）上对应设置若干圈上层转子环（33），每圈上层转子环（33）上开设有若干上层转子分散槽（332）；上层定子环（16）与上层转子环（33）对向、间隔布置。

2.按照权利要求1所述的液体分散结构总成，其特征在于：下层分散区（10）的液体输送方向沿径向从外往内，输送方向与液体离心力方向相反；上层分散区（20）的液体输送方向沿径向从内往外，输送方向与液体离心力方向相同。

3.按照权利要求1所述的液体分散结构总成，其特征在于：下层转子（2）具有底板（21），下层转子环（23）竖直向上设置在底板（21）上；底板（21）下侧面设置有若干下扰流叶片（25）；上层转子（3）具有顶板（31），上层转子环（33）竖直向下设置在顶板（31）上；顶板（31）上侧面设置有若干上扰流叶片（35）。

4.按照权利要求1所述的液体分散结构总成，其特征在于：下层分散区（10）的分散槽间隙值大于上层分散区（20）的分散槽间隙值。

5.按照权利要求1所述的液体分散结构总成，其特征在于：下层定子分散槽（142）、下层转子分散槽（232）为斜向槽或径向槽；或下层定子分散槽（142）、下层转子分散槽（232）其中一者为斜向槽，另一者为径向槽。

6.按照权利要求5所述的液体分散结构总成，其特征在于：下层转子分散槽（232）由外至内背向下层转子（2）旋转前进方向向后倾斜，下层定子分散槽（142）与下层转子分散槽（232）的倾斜方向相反。

7.按照权利要求1所述的液体分散结构总成，其特征在于：上层定子分散槽（162）、上层转子分散槽（332）为斜向槽或径向槽；或上层定子分散槽（162）、上层转子分散槽（332）其中一者为斜向槽，另一者为径向槽。

8.按照权利要求7所述的液体分散结构总成，其特征在于：上层转子分散槽（332）由外至内朝向上层转子（3）旋转前进方向向前倾斜，上层定子分散槽（162）与上层转子分散槽（332）的倾斜方向相反。

9.按照权利要求1所述的液体分散结构总成，其特征在于：下层定子环（14）、上层定子环（16）分别竖直设置在隔板（12）的下、上侧面；下层定子环（14）和/或上层定子环（16）上设置有若干定子齿，相邻定子齿之间的间隙构成定子分散槽；或，下层定子环（14）和/或上层定子环（16）为连续的环形板，在环形板上开设定子分散槽；和/或，下层转子环（23）和/或上层转子环（33）上设置有若干转子齿，相邻转子齿之间的间隙构成转子分散槽；或，下层转子环（23）和/或上层转子环（33）为连续的环形板，在环形板上开设转子分散槽。

10.一种粉液混合装置，其特征在于：采用权利要求1所述的液体分散结构总成，壳体（11）顶部连接有混合套（4），混合套（4）内开设有混合腔（41），混合套（4）上设有连通混合腔（41）的出料口（42）；混合腔（41）内设置有混合转子（5），混合转子（5）套设在主轴（50）上；混合套（4）顶部连接有进粉筒（7），进粉筒（7）内上下设置有粉料打散头（8）与粉料输送转子（9），粉料打散头（8）与粉料输送转子（9）套设在主轴（50）上。