JP2017039075A - Solid-liquid agitation device - Google Patents

Solid-liquid agitation device Download PDF

Info

Publication number
JP2017039075A
JP2017039075A JP2015161740A JP2015161740A JP2017039075A JP 2017039075 A JP2017039075 A JP 2017039075A JP 2015161740 A JP2015161740 A JP 2015161740A JP 2015161740 A JP2015161740 A JP 2015161740A JP 2017039075 A JP2017039075 A JP 2017039075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
flow
liquid
blade
guide plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015161740A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
慎介 菅沼
Shinsuke Suganuma
慎介 菅沼
之仁 佐々木
Yukihito Sasaki
之仁 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2015161740A priority Critical patent/JP2017039075A/en
Publication of JP2017039075A publication Critical patent/JP2017039075A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-liquid agitation device capable of uniformly agitating solid particles having large specific gravity in comparison with a liquid by eliminating interference to a circulation flow caused by flows from each rotary vane and forming the smoother circulation flow.SOLUTION: In a solid-liquid agitation device 1 constituted by including a vertical cylindrical agitation vessel 2, a rotary shaft 3, a first rotary vane 4 disposed at the lower edge of the rotary shaft 3, a second rotary vane 5 disposed above the first rotary vane 4 and a guide plate 6 in a vertical direction disposed on the inner surface of the agitation vessel 2,: the lower edge of the guide plate 6 is located at an upper side from the upper edge of the first rotary vane 4 and a lower side from the lower edge of the second rotary vane 5; with this constitution, a downward flow caused by the second rotary vane 5 eliminates interference to an upward flow caused along the guide plate 6 and the stream of a circulation flow is made smooth; and then uniform agitation can be realized.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、固液撹拌装置に関する。さらに詳しくは、液体に比して比重の大きい固体粒子を、均一に撹拌することが可能な固液撹拌装置に関する。   The present invention relates to a solid-liquid stirring apparatus. More specifically, the present invention relates to a solid-liquid stirring apparatus capable of uniformly stirring solid particles having a specific gravity larger than that of a liquid.

液体と固体粒子とを均一に撹拌させる撹拌装置では、液体の粘度等に応じて様々な種類の翼形状が採用される。例えば、撹拌槽壁面の液を強制的に移動させるアンカー翼、らせん状にブレードを設けたリボン翼などが採用されている。しかし、液体の粘度が比較的低いものについては、特許文献1に記載されている、パドル翼を上下に並べ、上下への軸流を発生させる方式が多く採用されている。これは、簡易な構成でありながら、容易に均一な撹拌が達成できるからである。   In a stirring device that uniformly stirs a liquid and solid particles, various types of blade shapes are employed depending on the viscosity of the liquid and the like. For example, an anchor blade for forcibly moving the liquid on the wall of the stirring tank, a ribbon blade with a spiral blade, and the like are employed. However, for a liquid having a relatively low viscosity, a method described in Patent Document 1 in which paddle blades are arranged one above the other to generate an axial flow up and down is often employed. This is because uniform stirring can be easily achieved with a simple configuration.

特許文献1に記載の構成について説明する。特許文献1に記載の撹拌装置は、竪型の円筒上の撹拌槽の中心に回転軸を設け、上下に複数の回転翼を設けるとともに、撹拌槽の内側表面に縦方向の邪魔板を設けて構成されている。この撹拌装置では、回転翼により半径方向内側から外側へ向けての流れが起こる。そして、複数設けられている邪魔板により、撹拌槽の内側円周方向に沿った流れを、上下の流れとし循環流が形成される。この循環流が、他からの流れの影響を受けずに滑らか流れることで、均一な撹拌が実現できる。   The configuration described in Patent Document 1 will be described. The stirrer described in Patent Document 1 is provided with a rotating shaft at the center of a stirring tank on a vertical cylinder, a plurality of rotating blades on the top and bottom, and a vertical baffle plate on the inner surface of the stirring tank. It is configured. In this stirrer, the flow from the radially inner side to the outer side is caused by the rotary blades. A plurality of baffle plates form a circulation flow with the flow along the inner circumferential direction of the stirring tank as an up and down flow. Uniform agitation can be realized by this circulating flow flowing smoothly without being influenced by other flows.

しかし、スラリーの作製のように、ある程度の均一性を確保するために撹拌する場合と比較して、凝集により固体粒子を成長させていく反応を行うために撹拌を行う場合などには、従来よりも、より均一な撹拌が求められる。また、計算機の発達により撹拌装置内の固体粒子の分布について、より詳細な状態を計算することができるようになった結果、液体の比重に比して固体粒子の比重が大きい場合は、各パドル翼によって生じる流れの干渉の影響が大きくなり、滑らかな循環流が形成できず、均一な撹拌をすることができないという問題があることがわかった。   However, compared to the case of stirring to ensure a certain degree of uniformity, as in the case of slurry preparation, in the case of stirring to perform a reaction for growing solid particles by agglomeration, etc. However, more uniform stirring is required. In addition, as a result of the development of computers, more detailed states of the distribution of solid particles in the stirring device can be calculated. As a result, if the specific gravity of the solid particles is larger than the specific gravity of the liquid, each paddle It was found that the influence of the flow interference generated by the blades was increased, and a smooth circulation flow could not be formed, and uniform stirring could not be achieved.

特開平5−49890号公報JP-A-5-49890

本発明は上記事情に鑑み、各パドル翼からの流れによる循環流への干渉を少なくし、より滑らかな循環流を形成することにより、液体に比して比重の大きい固体粒子を、均一に撹拌することが可能な固液撹拌装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention uniformly stirs solid particles having a higher specific gravity than liquid by reducing interference with the circulation flow caused by the flow from each paddle blade and forming a smoother circulation flow. It is an object of the present invention to provide a solid-liquid stirring device that can be used.

第1発明の固液撹拌装置は、竪型円筒状の撹拌槽と、該撹拌槽の中央上方から垂下されている回転軸と、該回転軸の下端に設けられている第1回転翼と、該第1回転翼の上方に設けられ、下方への流れを生じさせる第2回転翼と、撹拌槽の内表面に設けられている上下方向の誘導板と、を含んで構成されている固液撹拌装置であって、誘導板の下縁が、第1回転翼の上縁よりも上側であり、かつ第2回転翼の下縁よりも下側に設けられていることを特徴とする。
第2発明の固液撹拌装置は、第1発明において、第1回転翼が、側方への流れを生じさせていることを特徴とする。
第3発明の固液撹拌装置は、第1発明または第2発明において、第2回転翼の上方に、更に一以上の上方回転翼が設けられており、これらのすべての上方回転翼が下方への流れを生じさせることを特徴とする。
第4発明の固液撹拌装置は、第1発明から第3発明のいずれかにおいて、第2回転翼の回転中心から、第2回転翼の先端までの距離が、撹拌槽の内径の1/10以上1/6以下であることを特徴とする。
第5発明の固液撹拌装置は、第1発明から第4発明のいずれかにおいて、第1回転翼の上縁と、第2回転翼の下縁との間をHとし、第1回転翼の上縁と、誘導板の下縁との間をhとしたときに、h/Hが1/4〜3/4であることを特徴とする。
The solid-liquid stirring apparatus of the first invention includes a vertical cylindrical stirring tank, a rotating shaft suspended from the upper center of the stirring tank, a first rotating blade provided at the lower end of the rotating shaft, A solid-liquid structure including a second rotating blade provided above the first rotating blade and causing a downward flow, and a vertical guide plate provided on the inner surface of the stirring tank. The stirring device is characterized in that the lower edge of the guide plate is provided above the upper edge of the first rotary blade and below the lower edge of the second rotary blade.
The solid-liquid stirring apparatus of the second invention is characterized in that, in the first invention, the first rotary blade causes a flow to the side.
In the solid-liquid stirring device of the third invention, in the first invention or the second invention, one or more upper rotor blades are further provided above the second rotor blades, and all these upper rotor blades are directed downward. It is characterized by producing a flow of
In any one of the first to third inventions, the solid-liquid stirring device of the fourth invention is such that the distance from the rotation center of the second rotary blade to the tip of the second rotary blade is 1/10 of the inner diameter of the stirring tank. It is characterized by being 1/6 or less.
In any one of the first to fourth inventions, the solid-liquid stirring device of the fifth invention is H between the upper edge of the first rotor blade and the lower edge of the second rotor blade, When h is between the upper edge and the lower edge of the guide plate, h / H is 1/4 to 3/4.

第1発明によれば、撹拌槽が、回転軸の下端に設けられている第1回転翼と、下方への流れを生じさせる第2回転翼と、撹拌槽の内表面に設けられている上下方向の誘導板と、を含んで構成されており、誘導板の下縁が、第1回転翼の上縁よりも上側であり、かつ第2回転翼の下縁よりも下側に設けられていることにより、第2回転翼によって生じた下方への流れが、誘導板に沿って生じる上昇流と干渉することが少なくなり、循環流の流れが滑らかになる。これにより均一な撹拌が実現できる。
第2発明によれば、第1回転翼が、側方への流れを生じさせていることにより、滑らかな循環流に干渉せずに、撹拌槽の底部に沈降した固体粒子を循環流に載せることができる。これにより、より均一な撹拌が実現できる。
第3発明によれば、第2回転翼の上方に、一以上の上方回転翼が設けられており、これらのすべての上方回転翼が下方への流れを生じさせていることにより、撹拌槽の上下の長さが長くなり一以上の上方回転翼を設けた場合でも、滑らかな循環流を実現できる。よって均一な撹拌が可能になる。
第4発明によれば、第2回転翼の回転中心から、第2回転翼の先端までの距離が、撹拌槽の内径の1/10以上1/6以下であることにより、第2回転翼により、液体に十分な流れが生じるとともに、その流れが、循環流に干渉することが少なくなり、より滑らかな循環流を実現できる。よってより均一な撹拌が可能になる。
第5発明によれば、第1回転翼の上縁と、第2回転翼の下縁との間をHとし、第1回転翼の上縁と、誘導板の下縁との間をhとしたときに、h/Hが1/4以上3/4以下であることにより、第2回転翼によって生じた下方への流れが、邪魔板に沿って生じる上昇流と干渉することがより少なくなり、循環流の流れがより滑らかになる。これにより、より均一な撹拌が実現できる。
According to the first aspect of the invention, the agitation tank is provided with the first rotary blade provided at the lower end of the rotation shaft, the second rotary blade that generates a downward flow, and the upper and lower surfaces provided on the inner surface of the stirring tank. Direction guide plate, and the lower edge of the guide plate is located above the upper edge of the first rotor blade and below the lower edge of the second rotor blade. As a result, the downward flow generated by the second rotor blade is less likely to interfere with the upward flow generated along the guide plate, and the flow of the circulating flow becomes smooth. Thereby, uniform stirring can be realized.
According to the second aspect of the invention, the first rotor blades cause the flow to the side, so that the solid particles settled at the bottom of the stirring tank are placed on the circulation flow without interfering with the smooth circulation flow. be able to. Thereby, more uniform stirring can be realized.
According to the third invention, one or more upper rotor blades are provided above the second rotor blades, and all of these upper rotor blades generate a downward flow, so that Even when the upper and lower lengths become longer and one or more upper rotor blades are provided, a smooth circulating flow can be realized. Therefore, uniform stirring is possible.
According to the fourth invention, when the distance from the rotation center of the second rotary blade to the tip of the second rotary blade is 1/10 or more and 1/6 or less of the inner diameter of the stirring tank, A sufficient flow is generated in the liquid, and the flow is less likely to interfere with the circulating flow, thereby realizing a smoother circulating flow. Therefore, more uniform stirring is possible.
According to the fifth aspect of the invention, the distance between the upper edge of the first rotor blade and the lower edge of the second rotor blade is H, and the distance between the upper edge of the first rotor blade and the lower edge of the guide plate is h. When h / H is not less than 1/4 and not more than 3/4, the downward flow generated by the second rotor blade is less likely to interfere with the upward flow generated along the baffle plate. , The flow of the circulation flow becomes smoother. Thereby, more uniform stirring can be realized.

本発明の実施形態に係る固液撹拌装置の断面正面図である。It is a section front view of the solid-liquid stirring apparatus concerning the embodiment of the present invention. 図1の固液撹拌装置の断面平面図である。It is a cross-sectional top view of the solid-liquid stirring apparatus of FIG. 図1の固液撹拌装置での実施例1の循環流の説明図である。It is explanatory drawing of the circulation flow of Example 1 in the solid-liquid stirring apparatus of FIG. 図1の固液撹拌装置での実施例1のシミュレーション結果の説明図である。It is explanatory drawing of the simulation result of Example 1 in the solid-liquid stirring apparatus of FIG. 図1の固液撹拌装置での比較例2の循環流の説明図である。It is explanatory drawing of the circulation flow of the comparative example 2 in the solid-liquid stirring apparatus of FIG. 図1の固液撹拌装置での比較例2シミュレーション結果の説明図である。It is explanatory drawing of the comparative example 2 simulation result in the solid-liquid stirring apparatus of FIG.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1には、本発明の実施形態に係る固液撹拌装置1の正面方向の断面図を、図2には図1の固液撹拌装置1の上方から見た断面図を示す。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front sectional view of a solid-liquid stirring apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the solid-liquid stirring apparatus 1 of FIG.

本実施形態に係る固液撹拌装置1は、竪型円筒形状の撹拌槽2を備えている。撹拌槽2の円筒形状部の軸心は鉛直方向に向いており、円筒形状部の下端には底部が、上端には蓋部(不図示)がそれぞれ設けられている。撹拌槽2は、ステンレス鋼など、内部の液体および固体と反応しない材質により構成されている。   A solid-liquid stirring apparatus 1 according to this embodiment includes a vertical cylindrical stirring tank 2. The axial center of the cylindrical portion of the stirring tank 2 is oriented in the vertical direction, and a bottom portion is provided at the lower end of the cylindrical portion, and a lid portion (not shown) is provided at the upper end. The agitation tank 2 is made of a material that does not react with internal liquids and solids, such as stainless steel.

固液撹拌装置1は、撹拌槽2の中央、すなわち撹拌槽2の円筒形状の軸心上に回転軸3が備えられている。この回転軸3は蓋部に設置されており、この蓋部から撹拌槽2の底部に向けて垂下されている。回転軸3は、撹拌槽2の外側に設置されている三相誘導モータなどの回転駆動源(不図示)により、減速機などを介して数百RPM程度の速度で回転する。回転方向は、後述する回転翼を構成する翼のねじれ方向により決定されるが、本実施形態では、図2の矢印で示す方向に回転する。   The solid-liquid stirring apparatus 1 includes a rotating shaft 3 at the center of the stirring tank 2, that is, on the cylindrical axis of the stirring tank 2. The rotating shaft 3 is installed on the lid, and hangs from the lid toward the bottom of the agitation tank 2. The rotating shaft 3 is rotated at a speed of about several hundreds of RPM via a speed reducer or the like by a rotation driving source (not shown) such as a three-phase induction motor installed outside the stirring tank 2. The rotation direction is determined by the twist direction of the blades constituting the rotor blade described later, but in this embodiment, it rotates in the direction indicated by the arrow in FIG.

回転軸3の下端には、この回転軸3に固定されている第1回転翼4が設けられている。この第1回転翼4は回転軸3が回転することによって、その場で自転し、撹拌槽2内の液体に流れを生じさせる。第1回転翼4は、円板状部4aと平板状翼部4bとから形成される、いわゆるタービン翼で、液体を軸方向から吸い込んで、回転軸3の側方、すなわち撹拌槽2の半径方向外側へ向けての流れを生じさせる。円板状部4aは、その中心が回転軸3の軸上に配置される。6枚の平板状翼部4bの平板面、すなわち液体の抵抗を受ける面は、円板状部4aの平板面に対して垂直になるように構成されている。第1回転翼4は、第1回転翼4の回転中心から、第1回転翼4を構成する翼部の先端までの距離が、撹拌槽2の内径の1/6である。   A first rotary blade 4 fixed to the rotary shaft 3 is provided at the lower end of the rotary shaft 3. The first rotating blade 4 rotates on the spot as the rotating shaft 3 rotates, and causes the liquid in the stirring tank 2 to flow. The first rotary blade 4 is a so-called turbine blade formed of a disk-like portion 4a and a flat plate-like blade portion 4b. The first rotary blade 4 sucks liquid from the axial direction and is side of the rotary shaft 3, that is, the radius of the stirring tank 2. A flow toward the outside in the direction is generated. The center of the disk-like portion 4 a is disposed on the axis of the rotation shaft 3. The flat plate surfaces of the six flat blade portions 4b, that is, the surfaces that receive the resistance of the liquid are configured to be perpendicular to the flat plate surface of the disk-shaped portion 4a. In the first rotary blade 4, the distance from the rotation center of the first rotary blade 4 to the tip of the blade portion constituting the first rotary blade 4 is 1/6 of the inner diameter of the stirring tank 2.

第1回転翼4が、側方への流れを生じさせることにより、滑らかな循環流に干渉せずに、撹拌槽2の底部に沈降した固体粒子を循環流に載せることができる。これにより、より均一な撹拌が実現できる。   By causing the first rotary blade 4 to generate a lateral flow, the solid particles that have settled at the bottom of the stirring tank 2 can be placed on the circulating flow without interfering with the smooth circulating flow. Thereby, more uniform stirring can be realized.

回転軸3には、第1回転翼4の上方に第2回転翼5が設けられている。この第2回転翼5も第1回転翼4と同様、回転軸3に固定されており、回転軸3が回転することによってその場で自転し、撹拌槽2内の液体に、上方から下方に向けて流れを生じさせる。第2回転翼5は、4枚の平板5aにより構成されており、この4枚の平板5aは、平板5aの長手方向が回転軸3の半径方向と一致するように設けられている。また4枚の平板5aの短手方向は、図1に示すように回転軸3の軸心と、あらかじめ定められた角度だけ傾けて設けられる。本実施形態ではこの角度は45度である。この角度があることにより、第2回転翼5が回転すると、上方から下方に向けて流れが生じる。   The rotary shaft 3 is provided with a second rotary blade 5 above the first rotary blade 4. The second rotary blade 5 is also fixed to the rotary shaft 3 like the first rotary blade 4, and rotates on the spot when the rotary shaft 3 rotates, so that the liquid in the agitation tank 2 changes from above to below. Create a flow towards. The second rotary blade 5 is composed of four flat plates 5 a, and the four flat plates 5 a are provided such that the longitudinal direction of the flat plate 5 a coincides with the radial direction of the rotary shaft 3. Further, the short sides of the four flat plates 5a are inclined with respect to the axis of the rotary shaft 3 by a predetermined angle as shown in FIG. In this embodiment, this angle is 45 degrees. Due to this angle, when the second rotary blade 5 rotates, a flow is generated from above to below.

第2回転翼5は、第2回転翼5の回転中心から、第2回転翼5を構成する平板5aの先端までの距離が撹拌槽2の内径の1/10以上1/6以下である。すなわち第2回転翼5を構成する一の平板の先端から、第2回転翼5の回転中心を対称中心として点対象の位置にある他の平板の先端までの距離が、撹拌槽2の内径の1/5以上1/3以下とする。   In the second rotary blade 5, the distance from the rotation center of the second rotary blade 5 to the tip of the flat plate 5 a constituting the second rotary blade 5 is 1/10 or more and 1/6 or less of the inner diameter of the stirring tank 2. That is, the distance from the tip of one flat plate constituting the second rotary blade 5 to the tip of the other flat plate at the point target position with the rotational center of the second rotary blade 5 as the center of symmetry is the inner diameter of the stirring vessel 2. 1/5 or more and 1/3 or less.

第2回転翼5の回転中心から、第2回転翼5の翼部の先端までの距離が、撹拌槽2の内径の1/10以上1/6以下であることにより、第2回転翼5により、液体に十分な流れが生じるとともに、その流れが、循環流に干渉することが少なくなり、より滑らかな循環流を実現できる。よってより均一な撹拌が可能になる。   When the distance from the rotation center of the second rotary blade 5 to the tip of the blade portion of the second rotary blade 5 is 1/10 or more and 1/6 or less of the inner diameter of the stirring tank 2, the second rotary blade 5 A sufficient flow is generated in the liquid, and the flow is less likely to interfere with the circulating flow, thereby realizing a smoother circulating flow. Therefore, more uniform stirring is possible.

なお、本実施形態の固液撹拌装置1では、回転軸3に第1回転翼4と第2回転翼5の二つの回転翼を有している形態を説明したが、撹拌槽2の軸方向の長さが長い場合は、三以上の回転翼を有する構成とすることもできる。すなわち第2回転翼5の上方に、上方回転翼を設け、すべての上方回転翼について、下方への流れを生じさせる構成とする。この上方回転翼は、第2回転翼と同じ構成とすることもできる。   In addition, although the solid-liquid stirring apparatus 1 of this embodiment demonstrated the form which has the 2 rotary blades of the 1st rotary blade 4 and the 2nd rotary blade 5 in the rotating shaft 3, the axial direction of the stirring tank 2 is demonstrated. When the length of is long, it may be configured to have three or more rotor blades. That is, an upper rotor blade is provided above the second rotor blade 5 so that a downward flow is generated for all upper rotor blades. The upper rotor blade may have the same configuration as the second rotor blade.

第2回転翼の上方に、一以上の上方回転翼が設けられており、これらのすべての上方回転翼が下方への流れを生じさせることにより、撹拌槽の上下の長さが長くなり一以上の上方回転翼を設けた場合でも、滑らかな循環流を実現できる。よって均一な撹拌が可能になる。   One or more upper rotor blades are provided above the second rotor blades, and when all these upper rotor blades generate a downward flow, the upper and lower lengths of the agitation tank become longer, and one or more rotor blades are provided. Even when the upper rotor blade is provided, a smooth circulating flow can be realized. Therefore, uniform stirring is possible.

撹拌槽2の内表面には、4つの誘導板6が円周方向に等分に設けられている。この誘導板6の短手方向は、撹拌槽2の半径方向に沿って設けられており、この方向の誘導板6の一枚の長さは、完全邪魔板条件を考慮して、撹拌槽2の内面の直径の1/10としている。また誘導板6の長手方向は、撹拌槽2の軸方向と平行に設けられている。誘導板6の上縁は、固液撹拌装置1に対応してあらかじめ定められた量の液体および固体が投入されたときに、液体の上面よりも高くする。また誘導板6の下縁は、以下の場所に位置させる。すなわち誘導板6の下縁は、第1回転翼4の上縁よりも上側であり、かつ第2回転翼の下縁よりも下側に設けられている。より好ましくは、第1回転翼4の上縁と、第2回転翼5の下縁との間をHとし、第1回転翼4の上縁と、誘導板6の下縁との間をhとしたときに、h/Hが1/4以上3/4以下とする。   Four guide plates 6 are equally provided in the circumferential direction on the inner surface of the stirring tank 2. The short side direction of the guide plate 6 is provided along the radial direction of the stirring tank 2, and the length of one guide plate 6 in this direction is determined in consideration of the complete baffle plate condition. 1/10 of the inner diameter. The longitudinal direction of the guide plate 6 is provided in parallel with the axial direction of the stirring tank 2. The upper edge of the guide plate 6 is made higher than the upper surface of the liquid when a predetermined amount of liquid and solid corresponding to the solid-liquid stirring device 1 is introduced. The lower edge of the guide plate 6 is positioned at the following location. That is, the lower edge of the guide plate 6 is provided above the upper edge of the first rotary blade 4 and below the lower edge of the second rotary blade. More preferably, the distance between the upper edge of the first rotor blade 4 and the lower edge of the second rotor blade 5 is H, and the distance between the upper edge of the first rotor blade 4 and the lower edge of the guide plate 6 is h. In this case, h / H is set to 1/4 or more and 3/4 or less.

撹拌槽2の誘導板6の下縁が、第1回転翼の上縁よりも上側であり、かつ第2回転翼の下縁よりも下側に設けられていることにより、第2回転翼によって生じた下方への流れが、誘導板6に沿って生じる上昇流と干渉することが少なくなり、循環流の流れが滑らかになる。これにより均一な撹拌が実現できる。   The lower edge of the guide plate 6 of the agitation tank 2 is provided above the upper edge of the first rotary blade and below the lower edge of the second rotary blade. The generated downward flow is less likely to interfere with the upward flow generated along the guide plate 6, and the flow of the circulating flow becomes smooth. Thereby, uniform stirring can be realized.

また、第1回転翼4の上縁と、第2回転翼5の下縁との間をHとし、第1回転翼4の上縁と、誘導板6の下縁との間をhとしたときに、h/Hが1/4以上3/4以下であることにより、第2回転翼5によって生じた下方への流れが、誘導板6に沿って生じる上昇流と干渉することがより少なくなり、循環流の流れがより滑らかになる。これにより、より均一な撹拌が実現できる。   Further, H is defined between the upper edge of the first rotor blade 4 and the lower edge of the second rotor blade 5, and h is defined between the upper edge of the first rotor blade 4 and the lower edge of the guide plate 6. Sometimes, h / H is not less than 1/4 and not more than 3/4, so that the downward flow generated by the second rotary blade 5 is less likely to interfere with the upward flow generated along the guide plate 6. And the flow of the circulating flow becomes smoother. Thereby, more uniform stirring can be realized.

特に液体に対する固体粒子の比重の比が大きいときは、固体粒子が沈降しようとする力が強く、液体の比重:固体粒子の比重が1:5〜1:10の場合には、誘導板6の下端が、h/H=1/4〜3/4となるような位置にない場合、すなわち誘導板6の下端が、h/H<1/4の場合、第1回転翼3による外方向の流れが、誘導板6に早期にぶつかり、循環流に対して干渉する流れが生じ易くなり、循環流の流れが乱される。またh/H>3/4の場合、誘導板6による上昇方向への流れの強さが得られず、循環流の流れが乱される。   In particular, when the ratio of the specific gravity of the solid particles to the liquid is large, the force that the solid particles try to settle is strong, and when the specific gravity of the liquid: specific gravity of the solid particles is 1: 5 to 1:10, When the lower end is not at a position where h / H = 1/4 to 3/4, that is, when the lower end of the guide plate 6 is h / H <1/4, the first rotor blade 3 is moved outward. The flow collides with the guide plate 6 at an early stage, and a flow that interferes with the circulation flow is likely to occur, and the flow of the circulation flow is disturbed. When h / H> 3/4, the strength of the flow in the upward direction by the guide plate 6 is not obtained, and the flow of the circulating flow is disturbed.

(実施例)
本実施形態に係る固液撹拌装置1については、流体解析シミュレーションにより本実施形態の構成の効果を確認した。
解析モデルとして、内径50cm、内面高さ50cmの撹拌槽2に対して、ディスクタービン翼である第1回転翼4と、傾斜パドル翼である第2回転翼5とを設けた。第1回転翼4の翼部4bの先端から第一回転翼4の回転中心までの距離、および第2回転翼5の先端から第2回転翼5の回転中心までの距離は、どちらとも10cmとし、第1回転翼4と第2回転翼5の間隔は14cmとした。回転軸の回転数は400RPMである。また、誘導板6の、撹拌槽2の半径方向の長さは5cmとした。撹拌槽2で撹拌する対象となる液体と固体粒子の比重の比は1:9とした。固体粒子の径は100μmとし、h/Hの値を変えて解析を行い、その際の撹拌槽2内部の流れの様子と、固体粒子の分布を確認した。
(Example)
About the solid-liquid stirring apparatus 1 which concerns on this embodiment, the effect of the structure of this embodiment was confirmed by fluid analysis simulation.
As an analysis model, a first rotating blade 4 that is a disk turbine blade and a second rotating blade 5 that is an inclined paddle blade are provided for a stirring tank 2 having an inner diameter of 50 cm and an inner surface height of 50 cm. The distance from the tip of the blade portion 4b of the first rotor blade 4 to the rotation center of the first rotor blade 4 and the distance from the tip of the second rotor blade 5 to the center of rotation of the second rotor blade 5 are both 10 cm. The distance between the first rotor blade 4 and the second rotor blade 5 was 14 cm. The number of rotations of the rotating shaft is 400 RPM. The length of the induction plate 6 in the radial direction of the stirring tank 2 was 5 cm. The ratio of the specific gravity of the liquid to be stirred in the stirring tank 2 and the solid particles was 1: 9. The diameter of the solid particles was set to 100 μm, and analysis was performed by changing the value of h / H, and the state of the flow inside the stirring tank 2 and the distribution of the solid particles were confirmed.

また、循環流の流れが滑らかで、固体粒子が適切に巻き上がっている場合、誘導板6の近辺で、第2回転翼5よりも上の部分の固体粒子の密度が高くなるので、その部分において固体粒子の濃度を抽出し、その部分における固体粒子の濃度を、平均濃度で割った値が1を超えているかどうかにより循環流の流れが十分に滑らかになっているかどうかを判断した。なお濃度とは、単位体積あたりの液体中の固体粒子の質量であり、平均濃度とは、撹拌槽2中の液体中に固体粒子が理想的に拡散した場合の、液体単位体積当たりの固体粒子の質量である。   Further, when the flow of the circulating flow is smooth and the solid particles are appropriately wound up, the density of the solid particles in the vicinity of the guide plate 6 and above the second rotary blade 5 is increased. The solid particle concentration was extracted in step (1), and whether or not the flow of the circulating flow was sufficiently smooth was determined by whether or not the value obtained by dividing the solid particle concentration in that portion by the average concentration exceeded 1. The concentration is the mass of solid particles in the liquid per unit volume, and the average concentration is the solid particles per unit volume of the liquid when the solid particles are ideally diffused in the liquid in the stirring tank 2. Is the mass.

解析結果を表1に示す。h/Hの値が1/4未満である比較例1、2では、固体粒子の濃度は、平均濃度を下回り、固体粒子が十分に巻き上がっていないことが分かる。またh/Hの値が3/4よりも大きい比較例3でも、固体粒子の濃度は平均濃度を下回り、固体粒子が十分に巻き上がっていない。h/Hの値が1/4以上3/4以下である実施例1から3においては、固体粒子の濃度は平均濃度を上回り滑らかな循環流が形成され、固体粒子が十分に巻き上がっていることが分かる。   The analysis results are shown in Table 1. In Comparative Examples 1 and 2 where the value of h / H is less than 1/4, it can be seen that the concentration of the solid particles is lower than the average concentration, and the solid particles are not sufficiently rolled up. Also in Comparative Example 3 in which the value of h / H is larger than 3/4, the concentration of solid particles is lower than the average concentration, and the solid particles are not sufficiently rolled up. In Examples 1 to 3 in which the value of h / H is 1/4 or more and 3/4 or less, the concentration of solid particles exceeds the average concentration, and a smooth circulation flow is formed, and the solid particles are sufficiently wound up. I understand that.

図3から図6に実施例1と比較例2での解析結果と、その条件における循環流の状態を表した図を示す。図3は実施例1での循環流の説明図、図4は実施例1でのシミュレーション結果であり、図4(A)は固体粒子濃度の濃淡を示したもので、図4(B)はその時の流れの状態を示したものである。また図5は比較例2での循環流の説明図、図6は比較例2でのシミュレーション結果であり、図6(A)は固体粒子濃度の濃淡を示したもので、図6(B)はその時の流れの状態を示したものである。   FIGS. 3 to 6 show the results of analysis in Example 1 and Comparative Example 2 and the state of the circulating flow under the conditions. FIG. 3 is an explanatory diagram of the circulation flow in Example 1, FIG. 4 is a simulation result in Example 1, FIG. 4 (A) shows the density of the solid particle concentration, and FIG. The flow state at that time is shown. FIG. 5 is an explanatory diagram of the circulating flow in Comparative Example 2, FIG. 6 is a simulation result in Comparative Example 2, and FIG. 6 (A) shows the density of solid particle concentration, FIG. 6 (B). Indicates the state of the flow at that time.

図4(A)と図6(A)を比較すると、特に右の誘導板6において、固体粒子濃度の高い濃い領域が誘導板6の上まで伸びていることが分かる。また図4(B)と図6(B)を比較すると、図4においては、撹拌槽2の右下から、撹拌槽2の左右中央上に向けて滑らかな流れの線が確認できるのに対し、図6においては、図4で見られた上下への滑らかな流れの線を確認することができなかった。すなわち実施例1では図3に示すように、回転翼4、5によって得られた下方向への流れを、誘導板6に沿って上方向の流れとし、滑らかな循環流が形成されているのに対し、比較例2では、図5に示すように第1回転翼4によって、撹拌槽2の半径方向に吐き出された流れが、比較的早く誘導板6に衝突し、そこから撹拌槽2の軸心へのむけての流れとなり、第2回転翼5からの流れと衝突することにより滑らかな流れが形成できない。   Comparing FIG. 4 (A) and FIG. 6 (A), it can be seen that particularly in the right guide plate 6, a dark region having a high solid particle concentration extends above the guide plate 6. Moreover, when FIG. 4 (B) and FIG. 6 (B) are compared, in FIG. 4, a smooth flow line can be confirmed from the lower right of the stirring tank 2 toward the left and right center of the stirring tank 2. In FIG. 6, the smooth flow line up and down seen in FIG. 4 could not be confirmed. That is, in Example 1, as shown in FIG. 3, the downward flow obtained by the rotor blades 4 and 5 is changed to the upward flow along the guide plate 6 so that a smooth circulation flow is formed. On the other hand, in Comparative Example 2, as shown in FIG. 5, the flow discharged in the radial direction of the stirring tank 2 by the first rotating blade 4 collides with the guide plate 6 relatively quickly, and from there, the flow of the stirring tank 2 The flow is directed toward the shaft center, and a smooth flow cannot be formed by colliding with the flow from the second rotary blade 5.

1 固液撹拌装置
2 撹拌槽
3 回転軸
4 第1回転翼
5 第2回転翼
6 誘導板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid-liquid stirring apparatus 2 Stirrer tank 3 Rotating shaft 4 1st rotary blade 5 2nd rotary blade 6 Guide plate

Claims (5)

竪型円筒状の撹拌槽と、
該撹拌槽の中央上方から垂下されている回転軸と、
該回転軸の下端に設けられている第1回転翼と、
該第1回転翼の上方に設けられ、下方への流れを生じさせる第2回転翼と、
前記撹拌槽の内表面に設けられている上下方向の誘導板と、を含んで構成されている固液撹拌装置であって、
前記誘導板の下縁が、前記第1回転翼の上縁よりも上側であり、かつ前記第2回転翼の下縁よりも下側に設けられている、
ことを特徴とする固液撹拌装置。
A vertical cylindrical stirring tank;
A rotating shaft hanging from above the center of the stirring tank;
A first rotary blade provided at the lower end of the rotary shaft;
A second rotor blade provided above the first rotor blade and causing a downward flow;
A solid-liquid stirring device configured to include a vertical guide plate provided on the inner surface of the stirring tank,
A lower edge of the guide plate is provided above the upper edge of the first rotor blade and below the lower edge of the second rotor blade;
A solid-liquid stirring device.
前記第1回転翼が、側方への流れを生じさせている、
ことを特徴とする請求項1記載の固液撹拌装置。
The first rotor blades cause a lateral flow;
The solid-liquid stirring apparatus according to claim 1.
前記第2回転翼の上方に、更に一以上の上方回転翼が設けられており、
これらのすべての上方回転翼が下方への流れを生じさせている、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の固液撹拌装置。
One or more upper rotor blades are further provided above the second rotor blades,
All these upper rotor blades are causing downward flow,
The solid-liquid stirring apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above.
前記第2回転翼の回転中心から、前記第2回転翼の先端までの距離が、
前記撹拌槽の内径の1/10以上1/6以下である、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の固液撹拌装置。
The distance from the rotation center of the second rotary blade to the tip of the second rotary blade is:
1/10 or more and 1/6 or less of the inner diameter of the stirring tank,
The solid-liquid stirring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the solid-liquid stirring apparatus is characterized.
前記第1回転翼の上縁と、前記第2回転翼の下縁との間をHとし、
前記第1回転翼の上縁と、前記誘導板の下縁との間をhとしたときに、
h/Hが1/4以上3/4以下である、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の固液撹拌装置。
H between the upper edge of the first rotor blade and the lower edge of the second rotor blade,
When h is between the upper edge of the first rotor blade and the lower edge of the guide plate,
h / H is not less than 1/4 and not more than 3/4.
The solid-liquid stirring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the solid-liquid stirring apparatus is characterized.
JP2015161740A 2015-08-19 2015-08-19 Solid-liquid agitation device Pending JP2017039075A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161740A JP2017039075A (en) 2015-08-19 2015-08-19 Solid-liquid agitation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161740A JP2017039075A (en) 2015-08-19 2015-08-19 Solid-liquid agitation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017039075A true JP2017039075A (en) 2017-02-23

Family

ID=58203426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015161740A Pending JP2017039075A (en) 2015-08-19 2015-08-19 Solid-liquid agitation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017039075A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107261925A (en) * 2017-08-14 2017-10-20 朱丹青 A kind of environmental protection coating material device
WO2020255491A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-24 株式会社イズミフードマシナリ Mixing blade assembly and mixing tank
JP2021186720A (en) * 2020-05-28 2021-12-13 住友金属鉱山株式会社 Oxidation-neutralization reaction device and operation method of oxidation-neutralization reaction device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001137680A (en) * 1999-11-10 2001-05-22 Dainippon Ink & Chem Inc Liquid agitating device
JP2001219046A (en) * 2000-02-07 2001-08-14 Satake Chemical Equipment Mfg Ltd Stirring apparatus
US20140083918A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Abengoa Bioenergy Soak vessels and methods for impregnating biomass with liquid
JP2017006857A (en) * 2015-06-22 2017-01-12 花王株式会社 Method and device for producing slurry composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001137680A (en) * 1999-11-10 2001-05-22 Dainippon Ink & Chem Inc Liquid agitating device
JP2001219046A (en) * 2000-02-07 2001-08-14 Satake Chemical Equipment Mfg Ltd Stirring apparatus
US20140083918A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Abengoa Bioenergy Soak vessels and methods for impregnating biomass with liquid
JP2017006857A (en) * 2015-06-22 2017-01-12 花王株式会社 Method and device for producing slurry composition

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107261925A (en) * 2017-08-14 2017-10-20 朱丹青 A kind of environmental protection coating material device
WO2020255491A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-24 株式会社イズミフードマシナリ Mixing blade assembly and mixing tank
JP2021000589A (en) * 2019-06-20 2021-01-07 株式会社イズミフードマシナリ Agitation blade assembly and agitation tank
TWI727700B (en) * 2019-06-20 2021-05-11 日商伊勢美食品機械股份有限公司 Mixing blade assembly and mixing tank
CN113557079A (en) * 2019-06-20 2021-10-26 株式会社泉食品机械 Stirring blade assembly and stirring tank
KR20220020799A (en) * 2019-06-20 2022-02-21 가부시키가이샤이즈미푸드머시너리 Stirring blade assembly and stirring tank
JP7277278B2 (en) 2019-06-20 2023-05-18 株式会社イズミフードマシナリ Stirring blade assembly and stirring vessel
CN113557079B (en) * 2019-06-20 2024-02-09 株式会社泉食品机械 Stirring vane assembly and stirring tank
KR102689708B1 (en) * 2019-06-20 2024-07-29 가부시키가이샤이즈미푸드머시너리 Stirring blade assembly and stirring tank
JP2021186720A (en) * 2020-05-28 2021-12-13 住友金属鉱山株式会社 Oxidation-neutralization reaction device and operation method of oxidation-neutralization reaction device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6207091B2 (en) Agitation processing apparatus and processing method
JP2017039075A (en) Solid-liquid agitation device
WO2006033276A2 (en) Stirring apparatus
JP6870301B2 (en) Crystallization reaction tank and crystallization classification device using this
JP2016087590A (en) Agitating device
WO2015098290A1 (en) Stirring blade and stirring device
JP2015054272A (en) Agitation device
JP2017148789A (en) Crystallization reaction tank and crystallization classifier using the same
KR20190025590A (en) Containers for particle generation AND Particle generation method Using them
KR20160042715A (en) Powder mixer
KR101955286B1 (en) Containers for particle generation AND Particle generation method Using them
JP6189202B2 (en) Stirrer
JP5597315B1 (en) Stirrer
Myers et al. Solids suspension with angle‐mounted agitators in unbaffled vessels
JP6251547B2 (en) Stirrer
EP3249237A1 (en) Low wear radial flow impeller device and system
JP4333430B2 (en) Slurry agitator
JP6817675B2 (en) Stirrer
KR20150010581A (en) Agitating bar and agitator including the same
JP2021084077A (en) Stirring device and gas-liquid mixing method
JP4628232B2 (en) Slurry impeller
JP6650221B2 (en) Stirrer
Myers et al. Impeller diameter and submergence effects in solids drawdown with up‐pumping impellers
JP4909201B2 (en) Stirrer
JP2008188543A (en) Agitation method and agitator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180821

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190305