JP5947654B2

JP5947654B2 - Stirrer

Info

Publication number: JP5947654B2
Application number: JP2012171105A
Authority: JP
Inventors: 洋由徳岡; 中村　隆彦; 隆彦中村; 照雄今中; 幸道岡本
Original assignee: Kobelco Eco Solutions Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-08-01
Also published as: JP2013081932A; JP6101015B2; JP2013081931A

Description

本発明は、グラスライニング加工が施された複数段のパドル翼を備える撹拌翼を製造するための方法、及び、このような撹拌翼を備える撹拌装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a stirring blade including a plurality of paddle blades subjected to glass lining processing, and a stirring device including such a stirring blade.

撹拌装置は、化学工場や飲料食品工場において、液又はスラリーの混合、溶解、晶析、反応、スラリー懸濁及び気液接触等の撹拌処理に広く利用されている。撹拌装置は、被撹拌物質を貯留する撹拌槽と、撹拌槽内に回転可能に設けられる撹拌翼とを備えている。撹拌翼には、目的及び用途に応じて適宜の構造及び材料が適用される。 Stirring apparatuses are widely used in chemical factories and beverage food factories for agitation processes such as mixing, dissolution, crystallization, reaction, slurry suspension and gas-liquid contact of liquids or slurries. The stirring device includes a stirring tank that stores a substance to be stirred, and a stirring blade that is rotatably provided in the stirring tank. An appropriate structure and material are applied to the stirring blade in accordance with the purpose and application.

撹拌翼の構造面に関し、低粘域から高粘域まで広範な粘度に対応したい場合には、回転軸の軸線方向に沿って並べられた複数段のパドル翼を備える撹拌翼を好適に適用することができる（例えば、特許文献１参照）。粘度が低い場合には、回転軸の下端部に２枚板翼を設けてなる撹拌翼を好適に適用することができる（例えば、特許文献２参照）。 Regarding the structural surface of the stirring blade, when it is desired to deal with a wide range of viscosity from a low viscosity region to a high viscosity region, a stirring blade having a plurality of paddle blades arranged along the axial direction of the rotating shaft is preferably applied. (For example, refer to Patent Document 1). When the viscosity is low, a stirring blade provided with two plate blades at the lower end of the rotating shaft can be suitably applied (see, for example, Patent Document 2).

特許文献１に開示されるように、従来のパドル翼は、回転軸から径方向に延びる複数枚の羽根板を有して成り、各羽根板は、形状のシンプル化のため略矩形平板状に形成されている。このような羽根板の内端部を回転軸の外周面に溶接することにより、パドル翼を備える撹拌翼が製造される。特許文献１に開示されるパドル翼は、羽根板の高さが翼径の１／２以上である所謂ワイドパドル翼であり、それにより中粘域及び高粘域での撹拌効率の向上が図られている。 As disclosed in Patent Document 1, a conventional paddle blade has a plurality of blades extending in a radial direction from a rotating shaft, and each blade has a substantially rectangular plate shape for simplification of the shape. Is formed. By stirring the inner end of such a blade plate to the outer peripheral surface of the rotating shaft, a stirring blade having a paddle blade is manufactured. The paddle blade disclosed in Patent Document 1 is a so-called wide paddle blade in which the height of the blade plate is ½ or more of the blade diameter, thereby improving the stirring efficiency in the medium and high viscosity regions. It has been.

撹拌翼の材料面に関し、撹拌翼は、一般にステンレス鋼等の金属から製作される。特許文献２に開示されるように、撹拌翼に高耐食性が求められる場合には、撹拌翼にグラスライニング加工が施される。グラスライニング加工は、母材としての金属表面にガラスを塗布して焼成することにより、金属表面にガラス層を形成するものである。母材が角部を有していれば、その角部からガラス層が剥離して金属表面が露出し、耐食性を損なう可能性がある。このため、グラスライニング加工が施された撹拌翼を製造するにあたっては、ガラスを母材に塗布する前に、母材の全ての角部を丸める処理が施される。 Regarding the material surface of the stirring blade, the stirring blade is generally made of a metal such as stainless steel. As disclosed in Patent Document 2, when the stirring blade is required to have high corrosion resistance, the stirring blade is subjected to glass lining processing. In the glass lining process, a glass layer is formed on a metal surface by applying and baking glass on the metal surface as a base material. If the base material has corners, the glass layer peels off from the corners to expose the metal surface, which may impair the corrosion resistance. For this reason, in manufacturing the stirring blade subjected to the glass lining process, a process of rounding all corners of the base material is performed before applying the glass to the base material.

特許第２５０７８３９号公報Japanese Patent No. 2507839 特開２００３−３３６３５号公報JP 2003-33635 A

複数段のワイドパドル翼を備える撹拌翼にグラスライニング加工が施されていれば、低粘域から高粘域まで広範に亘って高い撹拌効率を達成することができるし、撹拌翼の腐食を効果的に防止することができる。 If a glass lining process is applied to a stirring blade equipped with multiple stages of wide paddle blades, high stirring efficiency can be achieved over a wide range from low to high viscosity, and the corrosion of the stirring blade is effective. Can be prevented.

しかし、溶接部位が回転軸の軸方向に長くなりがちであるワイドパドル翼にグラスライニング加工を施すには、焼成上の問題を解決する必要がある。焼成の放熱段階では、撹拌翼の各部分が一様に放射冷却し熱収縮して、固化するガラス層に均等な圧縮応力が掛かることが望ましい。一部分の冷却が遅れガラス層の固化が遅れると、その周辺に圧縮応力の低いガラス層が生じ易い。ガラスは圧縮応力に対して金属を凌ぐ強度を持つが、引張り応力に対しては脆い。圧縮応力の低いガラス層部分では、比較的小さな引張り応力が作用するだけでガラス層を損傷するおそれが生じる。中心軸に沿って円筒の外面に平板を溶接すると溶接部近辺の放射冷却が遅れる。その溶接線が長くなりガラスの固化の遅れが連続する線の上を移動する現象が生じると、圧縮応力が限界値を割り込むガラス層が形成されるようになり、良好なグラスライニングを施すことが難しくなる。これがワイドパドルの焼成上の問題である。時間をかけて冷却を行う特殊焼成を採用すれば、不均一冷却に由来する問題を抑制できる。しかし、必要以上に高温状態を保持する時間が長引けば、エネルギーコストが嵩むだけでなく、ガラスの流れ、ガラス層中の泡の合一など品質低下の恐れもある。 However, in order to perform a glass lining process on a wide paddle blade whose welding part tends to be long in the axial direction of the rotating shaft, it is necessary to solve the firing problem. In the heat release stage of firing, it is desirable that each portion of the stirring blade is uniformly radiatively cooled and thermally contracted, so that a uniform compressive stress is applied to the glass layer to be solidified. If the cooling of a part is delayed and the solidification of the glass layer is delayed, a glass layer having a low compressive stress is likely to be generated around the glass layer. Glass is stronger than metal for compressive stress, but is brittle for tensile stress. In the glass layer portion having a low compressive stress, the glass layer may be damaged only by a relatively small tensile stress. When a flat plate is welded to the outer surface of the cylinder along the central axis, radiative cooling in the vicinity of the weld is delayed. When the weld line becomes longer and the phenomenon of glass solidification delay moving on a continuous line occurs, a glass layer in which the compressive stress falls below the limit value is formed, and good glass lining can be applied. It becomes difficult. This is a problem in firing wide paddles. If special baking which cools over time is adopted, problems derived from uneven cooling can be suppressed. However, if the time for maintaining the high temperature state longer than necessary is prolonged, not only the energy cost increases, but also there is a risk of quality deterioration such as glass flow and coalescence of bubbles in the glass layer.

ガラス層が良好に形成されるようにするために、ワイドパドル翼の採用をやめることも考えられる。しかし、ガラス層を良好に形成することにのみ着眼してパドル翼の形状が変更されると、撹拌効率が低下するおそれがある。 In order to form a glass layer satisfactorily, the adoption of wide paddle blades may be considered. However, if the shape of the paddle blade is changed by focusing only on forming the glass layer well, the stirring efficiency may be reduced.

そこで本発明は、グラスライニング加工が施された複数段のワイドパドル翼を備える撹拌翼を製造し、かかる撹拌翼を備える撹拌装置を提供するにあたり、撹拌翼にガラス層を良好に形成することと、撹拌装置の撹拌効率を維持することとを両立することを目的としている。 Therefore, the present invention is to manufacture a stirring blade having a plurality of wide paddle blades subjected to glass lining processing, and to provide a stirring device having such a stirring blade, to satisfactorily form a glass layer on the stirring blade. It aims at making it compatible with maintaining the stirring efficiency of a stirring apparatus.

本発明に係る撹拌装置は、撹拌槽と、前記撹拌槽内で上下方向に延在する回転軸と、前記回転軸から径方向に延びる複数枚の羽根板を有して成り、前記回転軸の軸線方向に並べられた複数段のワイドパドル翼と、を備え、前記羽根板の全てが、前記回転軸の外周面に溶接された根元部と、前記回転軸からは径方向に離れて配置され、該根元部から径方向外側へ延びる略矩形平板状のパドル部とを有し、前記パドル翼の全てにグラスライニング加工が施されており、前記各根元部の高さが、対応する前記パドル部の内端側高さの３０％以上７０％以下であり、前記各根元部の回転半径が、回転軸の直径以上、かつ、対応する前記ワイドパドル翼の径の２５％未満である。 The stirring device according to the present invention includes a stirring tank, a rotating shaft extending in the vertical direction in the stirring tank, and a plurality of blades extending in the radial direction from the rotating shaft. A plurality of wide paddle blades arranged in the axial direction, and all of the blades are disposed at a base portion welded to the outer peripheral surface of the rotary shaft and radially away from the rotary shaft. Each of the paddle blades is subjected to a glass lining process, and the height of each root portion corresponds to the corresponding paddle. 30% or more and 70% or less of the height of the inner end side of the part, and the radius of rotation of each of the root parts is not less than the diameter of the rotating shaft and less than 25% of the diameter of the corresponding wide paddle blade.

前記構成によれば、パドル部よりも小さい高さを有する根元部が回転軸と溶接されるので、従来のように、略矩形平板状のパドル部のみを有するパドル翼を回転軸に溶接している場合と対比して、回転軸と根元部との溶接に起因する焼成上の問題を軽減することができる。よって、ワイドパドル翼にガラス層を良好に形成することができる。しかも、根元部の高さ及び回転半径が上記数値範囲内にそれぞれ収まっていれば、撹拌効率を維持することができるし、溶接部の上端および下端を緩やかな丸みの曲面に仕上げるグラスライニングの前処理にも何ら支障を来さない。このように本発明によれば、グラスライニング製ワイドパドル翼の焼成上の問題を回避することと、撹拌装置の撹拌効率を維持することとを両立することができる。 According to the above configuration, since the root portion having a height smaller than the paddle portion is welded to the rotating shaft, the paddle blade having only a substantially rectangular flat paddle portion is welded to the rotating shaft as in the prior art. Compared with the case where it exists, the problem on baking resulting from welding with a rotating shaft and a base part can be reduced. Therefore, a glass layer can be favorably formed on the wide paddle blade. Moreover, if the height and turning radius of the root part are within the above numerical ranges, the stirring efficiency can be maintained, and before the glass lining that finishes the upper and lower ends of the welded part into a gently rounded curved surface. There is no obstacle to processing. As described above, according to the present invention, it is possible to satisfy both the problem of firing the glass-lined wide paddle blade and the maintenance of the stirring efficiency of the stirring device.

前記各根元部の径方向寸法が、70mm以上150mm以下であれば、溶接部の曲面仕上げを行いやすい点で有利である。 If the dimension in the radial direction of each root portion is 70 mm or more and 150 mm or less, it is advantageous in that it is easy to finish the curved surface of the welded portion.

前記複数段のワイドパドル翼が、上下方向に互いに隣接する上段翼及び下段翼を含み、前記上段翼の前記パドル部の下縁が、前記下段翼の前記パドル部の上縁よりも上方に位置し、前記上段翼の前記パドル部が、前記下縁の外端部から前記下段翼の前記パドル部の上縁よりも下方まで延びるフィンを有していてもよい。前記構成によれば、上段翼及び下段翼が外端部のみにおいて上下方向にオーバーラップし、広い粘度範囲で撹拌効率が維持できる。 The plurality of wide paddle blades include upper and lower blades adjacent to each other in the vertical direction, and the lower edge of the paddle portion of the upper blade is located above the upper edge of the paddle portion of the lower blade. And the said paddle part of the said upper stage wing | blade may have a fin extended from the outer edge part of the said lower edge to the downward direction rather than the upper edge of the said paddle part of the said lower stage wing | blade. According to the said structure, an upper stage blade and a lower stage blade overlap in an up-down direction only in an outer edge part, and stirring efficiency can be maintained in a wide viscosity range.

前記上段翼の前記パドル部の下縁と、前記下段翼の前記パドル部の上縁との間の距離が、前記撹拌槽の内径の２０％以下であってもよい。上段翼及び下段翼の上下方向の距離がこの数値範囲内に収まっていれば、撹拌効率を維持することができる。 The distance between the lower edge of the paddle portion of the upper blade and the upper edge of the paddle portion of the lower blade may be 20% or less of the inner diameter of the stirring tank. If the distance in the vertical direction of the upper blade and the lower blade is within this numerical range, the stirring efficiency can be maintained.

前記上段翼の前記根元部の下縁が前記上段翼の前記パドル部の下縁よりも上方に位置し、前記下段翼の前記根元部の上縁が前記上段翼の前記パドル部の上縁よりも下方に位置し、前記下段翼に正対して見たときに、前記回転軸、前記上段翼及び前記下段翼により囲まれた空間である閉領域が形成され、該閉領域は、径方向内側の部分の高さが径方向外側の部分の高さよりも大きくなるようにして形成されていてもよい。 The lower edge of the root portion of the upper wing is positioned above the lower edge of the paddle portion of the upper wing, and the upper edge of the root portion of the lower wing is higher than the upper edge of the paddle portion of the upper wing Is also located below, and when viewed directly facing the lower blade, a closed region is formed which is a space surrounded by the rotating shaft, the upper blade, and the lower blade, and the closed region is radially inward. These portions may be formed so that the height thereof is larger than the height of the radially outer portion.

前記上段翼の前記根元部の上縁が、前記上段翼の前記パドル部の上縁よりも下方に位置し、前記下段翼の前記根元部の下縁が前記下段翼の前記パドル部の下縁よりも上方に位置していてもよい。 The upper edge of the root portion of the upper wing is located below the upper edge of the paddle portion of the upper wing, and the lower edge of the root portion of the lower wing is the lower edge of the paddle portion of the lower wing It may be located above.

本発明に係る撹拌翼の製造方法は、撹拌槽に設けられる回転軸と、前記回転軸から径方向に延びる複数枚の羽根板を有して成り、前記回転軸の軸線方向に並ぶように設けられた複数段のワイドパドル翼と、を備える撹拌翼の製造方法であって、前記羽根板の全てが略矩形平板状のパドル部と、該パドル部から内端側に突出する根元部とを有し、前記各根元部の高さが対応する前記パドル部の内端側の高さの３０％以上７０％以下となり、且つ、前記各根元部の回転半径が回転軸の直径以上で、対応する前記パドル翼の径の２５％未満となるようにして、金属材から前記各パドル翼を製作する翼製作工程と、前記根元部を前記回転軸の外周面に溶接することにより、前記パドル部が前記回転軸から径方向に離れて配置されるようにして前記複数段のパドル翼を前記回転軸に接合し、接合部を緩やかな丸みの曲面に仕上げる接合工程と、前記各パドル翼にグラスライニング加工を施すグラスライニング工程と、を備える。 A stirring blade manufacturing method according to the present invention includes a rotating shaft provided in a stirring tank and a plurality of blades extending in a radial direction from the rotating shaft, and is provided so as to be aligned in the axial direction of the rotating shaft. A plurality of wide paddle blades, wherein the blade plate has a substantially rectangular plate-like paddle portion and a root portion protruding from the paddle portion toward the inner end side. The height of each root portion is 30% to 70% of the height of the inner end side of the corresponding paddle portion, and the radius of rotation of each root portion is equal to or greater than the diameter of the rotating shaft. A blade manufacturing step of manufacturing each paddle blade from a metal material so as to be less than 25% of the diameter of the paddle blade, and welding the root portion to the outer peripheral surface of the rotary shaft, Are arranged in a radial direction away from the rotating shaft. Of bonding the paddle blades to the rotating shaft, comprising a bonding step to finish the joint gently rounded curved surface, and a glass lining step of applying glass lining processing to the each paddle blade.

上記の方法によれば、前述した撹拌装置と同様、グラスライニング加工が施された複数段のワイドパドル翼を備える撹拌翼を製造するにあたり、ワイドパドル翼にガラス層を良好に形成することと、撹拌装置の撹拌効率を維持することとを両立することができる。 According to the above method, as in the above-described stirring device, when manufacturing a stirring blade including a plurality of wide paddle blades subjected to glass lining, a glass layer is satisfactorily formed on the wide paddle blades; Maintaining the stirring efficiency of the stirring device can be achieved.

本発明によれば、グラスライニング加工が施された複数段のワイドパドル翼を備える撹拌翼を製造し、かかる撹拌翼を備える撹拌装置を提供するにあたり、撹拌翼にガラス層を良好に形成することと、撹拌装置の撹拌効率を維持することとを両立することができる。 According to the present invention, when producing a stirring blade having a plurality of wide paddle blades subjected to glass lining processing and providing a stirring device having such a stirring blade, a glass layer is favorably formed on the stirring blade. And maintaining the stirring efficiency of the stirring device.

本発明の実施形態に係る撹拌装置の断面図である。It is sectional drawing of the stirring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図１に示す撹拌翼の正面図である。It is a front view of the stirring blade shown in FIG. 図２のIII−III線に沿って切断して示す撹拌翼の断面図である。It is sectional drawing of the stirring blade shown cut | disconnected along the III-III line of FIG. 図１に示す撹拌翼の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the stirring blade shown in FIG. 図４に示す翼製作工程の説明図である。図５（ａ）は、下段翼の羽根板の元となる長方形平板の正面図、図５（ｂ）は、切除加工が施されて基本的形状が成形され端面、稜線が緩やかに丸みの曲面に加工された状態の羽根板の正面図、図５（ｃ）は、曲げ加工が施されて後退翼が成形され接合部が開先加工された状態の下段翼の羽根板の正面図である。図５（ｄ）は、上段翼の羽根板の元となる長方形平板の平面図、図５（ｅ）は、切除加工が施されて基本的形状が成形され端面、稜線が緩やかに丸み加工され、接合部が開先加工された状態の上段翼の羽根板の正面図である。It is explanatory drawing of the wing | blade manufacturing process shown in FIG. FIG. 5 (a) is a front view of a rectangular flat plate that is the basis of the blades of the lower wings, and FIG. 5 (b) is a curved surface with a rounded end surface and a ridgeline that are cut to form a basic shape. FIG. 5 (c) is a front view of the blades of the lower blade in a state where the bent blade is processed, the swept blade is formed, and the joint portion is grooved. . FIG. 5 (d) is a plan view of a rectangular flat plate that is the basis of the blades of the upper wing, and FIG. 5 (e) is a basic shape formed by cutting and the end faces and ridge lines are gently rounded. It is a front view of the blade | wing plate of the upper stage wing | blade in the state by which the joint part was grooved.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一又は相当する要素には同一の符号を付して重複する詳細な説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is the same or it corresponds, and the detailed description which overlaps is abbreviate | omitted.

図１は本発明の実施形態に係る撹拌装置１の断面図である。図１に示す撹拌装置１は、化学工場や飲料食品工場において、液又はスラリーの混合、溶解、晶析、反応、濃縮、スラリー懸濁、気液接触等の撹拌処理に利用されるものであり、バッチ処理にも連続処理にも対応可能である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a stirring device 1 according to an embodiment of the present invention. A stirring device 1 shown in FIG. 1 is used for stirring processing such as mixing, dissolution, crystallization, reaction, concentration, slurry suspension, gas-liquid contact, etc. of a liquid or slurry in a chemical factory or a beverage food factory. Both batch processing and continuous processing are possible.

撹拌装置１は、撹拌槽２と、撹拌槽２に取り付けられた撹拌翼３とを備えている。撹拌槽２は、被撹拌物質を貯留する槽本体１１を備えている。槽本体１１は、上壁１２及び底壁１３を有した円筒形状に形成され、中心軸線が上下方向に向くようにして設置される。槽本体１１は、金属材にグラスライニング加工を施すことによって製造され、それにより高耐食性を有している。槽本体１１の上壁１２には、原料としての被撹拌物質を槽本体１１の内部へ投入するための投入口１４、及び、撹拌翼３を挿通するための軸挿通口１５が形成されている。槽本体１１の底壁１３には、生成物としての被撹拌物質を槽本体１１の内部から排出するための排出口１６が形成されている。撹拌翼３は、回転軸４と、複数段のワイドパドル翼５Ａ，５Ｂとを備えている。回転軸４は、軸挿通口１５を通って槽本体１１の内部で上下方向に延在する。複数段のワイドパドル翼５Ａ，５Ｂは、上下方向に並ぶように回転軸４に装着され、槽本体１１の内部に収容されている。 The stirring device 1 includes a stirring tank 2 and a stirring blade 3 attached to the stirring tank 2. The agitation tank 2 includes a tank body 11 that stores a substance to be stirred. The tank body 11 is formed in a cylindrical shape having an upper wall 12 and a bottom wall 13, and is installed such that the central axis is directed in the vertical direction. The tank body 11 is manufactured by subjecting a metal material to glass lining processing, thereby having high corrosion resistance. The upper wall 12 of the tank body 11 is formed with an inlet 14 for introducing the substance to be stirred as a raw material into the tank body 11 and a shaft insertion hole 15 for inserting the stirring blade 3. . The bottom wall 13 of the tank body 11 is formed with a discharge port 16 for discharging the substance to be stirred as a product from the inside of the tank body 11. The stirring blade 3 includes a rotating shaft 4 and a plurality of wide paddle blades 5A and 5B. The rotating shaft 4 extends in the vertical direction inside the tank body 11 through the shaft insertion port 15. The multi-stage wide paddle blades 5 A and 5 B are mounted on the rotary shaft 4 so as to be aligned in the vertical direction and are accommodated in the tank body 11.

軸挿通口１５は、上壁１２の中心部に設けられており、回転軸４及びワイドパドル翼５Ａ，５Ｂは、これらの中心又は軸線が槽本体１１の中心軸線上に位置するように配置されている。回転軸４は、例えば槽本体１１の上壁１３に取り付けられた軸受（不図示）によって回転可能に支持されている。 The shaft insertion port 15 is provided at the center of the upper wall 12, and the rotation shaft 4 and the wide paddle blades 5 A and 5 B are arranged such that their centers or axes are located on the center axis of the tank body 11. ing. The rotating shaft 4 is rotatably supported by a bearing (not shown) attached to the upper wall 13 of the tank body 11, for example.

軸挿通口１５及び回転軸４の間には、軸シール６が設けられている。これにより、軸挿通口１５において、回転軸４の回転を許容しながら槽本体１１の内部が外部からシールされる。軸シール６には、ドライシール、メカニカルシール及びノンコンタクトシール等を適用することができる。 A shaft seal 6 is provided between the shaft insertion port 15 and the rotating shaft 4. Thereby, the inside of the tank main body 11 is sealed from the outside while allowing the rotation of the rotating shaft 4 at the shaft insertion port 15. A dry seal, a mechanical seal, a non-contact seal, or the like can be applied to the shaft seal 6.

回転軸４の上端部は、撹拌槽２の外上方に配置された駆動装置７と接続されている。駆動装置７は、例えば減速機付き電動モータである。駆動装置７が動作すると、回転軸４が回転駆動されてワイドパドル翼５Ａ，５Ｂが回転する。これにより、槽本体１１の内部に貯留されている被撹拌物質が回されて撹拌される。 An upper end portion of the rotating shaft 4 is connected to a driving device 7 disposed on the upper outside of the stirring tank 2. The drive device 7 is an electric motor with a speed reducer, for example. When the driving device 7 operates, the rotary shaft 4 is driven to rotate, and the wide paddle blades 5A and 5B rotate. Thereby, the to-be-stirred substance stored inside the tank main body 11 is rotated and stirred.

槽本体１１の内部には、バッフル８が収容されている。バッフル８は、長尺の棒部材であり、槽本体１１の内周面と撹拌翼３の外端との間のスペース内で上下方向に延在している。これにより、広い粘度域で撹拌槽２内の全体に亘る強い循環流を形成することができ、撹拌槽２内で被撹拌物質を満遍なく撹拌することができる。槽本体１１の下部は外套体１７により外囲されており、外套体１７の内面と槽本体１１の外面との間には、熱媒体を流通させる熱媒体流路１８が形成されている。これにより、撹拌槽２の温度を制御しながら撹拌処理を行うことができる。また、槽本体１１の内底面は下に凸の略球面状であり、排出口１６は内底面の中心部に開口している。このため、生成物の回収効率が高くなる。 A baffle 8 is accommodated inside the tank body 11. The baffle 8 is a long bar member and extends in the vertical direction within a space between the inner peripheral surface of the tank body 11 and the outer end of the stirring blade 3. Thereby, the strong circulation flow over the whole in the stirring tank 2 can be formed in a wide viscosity range, and the substance to be stirred can be uniformly stirred in the stirring tank 2. The lower part of the tank body 11 is surrounded by the outer shell 17, and a heat medium flow path 18 through which the heat medium flows is formed between the inner surface of the outer shell 17 and the outer surface of the tank body 11. Thereby, stirring processing can be performed while controlling the temperature of the stirring tank 2. Further, the inner bottom surface of the tank body 11 has a substantially spherical shape protruding downward, and the discharge port 16 opens at the center of the inner bottom surface. For this reason, the collection efficiency of a product becomes high.

図２は図１に示す撹拌翼３の正面図、図３は図２のIII−III線に沿って切断して示す撹拌翼３の断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る撹拌翼３は、上下方向に隣接する２段のワイドパドル翼５Ａ，５Ｂを備えている。以下の説明では、２段のワイドパドル翼のうち下側を下段翼５Ａ、上側を上段翼５Ｂと称す。下段翼５Ａは、２枚の羽根板２１を有して成り、これら２枚の羽根板２１は、回転軸４の軸線周りに等間隔をおいて（即ち１８０度離れて）配置され、回転軸４から互いに反対側に向かって延在している。上段翼５Ｂも、下段翼５Ａと同様にして、回転軸４の軸線周りに等間隔をおいて配置された２枚の羽根板４１を有して成る。下段翼５Ａを成す２枚の羽根板２１は、互いに同一の構造及び形状を有し、上段翼５Ｂを成す２枚の羽根板４１は、互いに同一の構造及び形状を有している。下段翼５Ａを成す羽根板２１は、上段翼５Ｂを成す羽根板４１とは部分的に異なる構造及び形状を有している。 2 is a front view of the stirring blade 3 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the stirring blade 3 cut along the line III-III in FIG. As shown in FIG. 2, the stirring blade 3 according to the present embodiment includes two-stage wide paddle blades 5A and 5B adjacent in the vertical direction. In the following description, the lower side of the two-stage wide paddle blades is referred to as a lower blade 5A, and the upper side is referred to as an upper blade 5B. The lower blade 5A includes two blade plates 21, and these two blade plates 21 are arranged at equal intervals around the axis of the rotation shaft 4 (that is, 180 degrees apart), and the rotation shaft It extends from 4 toward the opposite side. Similarly to the lower blade 5A, the upper blade 5B also includes two blades 41 arranged at equal intervals around the axis of the rotating shaft 4. The two blades 21 forming the lower blade 5A have the same structure and shape, and the two blades 41 forming the upper blade 5B have the same structure and shape. The blade 21 constituting the lower blade 5A has a partially different structure and shape from the blade 41 constituting the upper blade 5B.

下段翼５Ａの羽根板２１は、回転軸４に溶接されて回転軸４から径方向に突出する根元部２２と、根元部２２から径方向外側に延びるパドル部２３とを有している。パドル部２３は、略矩形平板状に形成され、回転軸４から根元部２２の径方向寸法W22分だけ離れて配置されている。根元部２２の高さH22は、対応するパドル部２３の高さH5A（径方向内端部の高さ）よりも小さい。本実施形態においては、根元部２２の上縁がパドル部２３の上縁よりも下方に位置し、根元部２２の下縁がパドル部２３の下縁よりも上方に位置している。このため、羽根板２１は、パドル部２３の上縁と根元部２２の上縁との間に上側段差縁を有し、パドル部２３の下縁と根元部２２の下縁との間に下側段差縁を有している。上下の段差縁は、上下方向に延びる仮想直線上に並ぶように配置されており、上側段差縁から回転軸４までの距離が、下側段差縁から回転軸４までの距離と等しい。根元部２２は略矩形状に形成されている。上段翼５Ｂの羽根板４１も、上記同様の根元部４２及びパドル部４３を有しており、根元部４２の高さH42は、パドル部４３の高さH43よりも小さい。 The blade 21 of the lower blade 5 A has a root portion 22 that is welded to the rotating shaft 4 and protrudes radially from the rotating shaft 4, and a paddle portion 23 that extends radially outward from the root portion 22. The paddle part 23 is formed in a substantially rectangular flat plate shape, and is arranged away from the rotating shaft 4 by the radial dimension W22 of the root part 22. The height H22 of the root portion 22 is smaller than the height H5A (the height of the radially inner end portion) of the corresponding paddle portion 23. In the present embodiment, the upper edge of the root portion 22 is located below the upper edge of the paddle portion 23, and the lower edge of the root portion 22 is located above the lower edge of the paddle portion 23. Therefore, the blade 21 has an upper step edge between the upper edge of the paddle part 23 and the upper edge of the root part 22, and the lower part between the lower edge of the paddle part 23 and the lower edge of the root part 22. Has side step edges. The upper and lower step edges are arranged on a virtual straight line extending in the vertical direction, and the distance from the upper step edge to the rotating shaft 4 is equal to the distance from the lower step edge to the rotating shaft 4. The root portion 22 is formed in a substantially rectangular shape. The blade 41 of the upper blade 5B also has the same base portion 42 and paddle portion 43 as described above, and the height H42 of the root portion 42 is smaller than the height H43 of the paddle portion 43.

下段翼５Ａは、各羽根板２１の外端部から連続する一対の後退翼２５を有している。各後退翼２５は、対応する羽根板２１の外端部から回転方向とは逆向きに反り返るようにして延びている。下段翼５Ａのパドル部２３の上縁、根元部２２の上縁及び根元部２２の下縁は、互いに平行であって水平に延びている一方、パドル部２３の下縁は、槽本体１１の内底面の形状に沿うように、径方向内側から外側に向かうに連れて上方へ向かうようにして湾曲している。このため、羽根板２１の高さH5Aは、回転軸４から径方向に遠ざかるに連れて小さくなる。羽根板２１がこのようにして形成されているので、下段翼５Ａが槽本体１１の内底面に近接して配置され、槽本体１１の内底面から下段翼５Ａの下縁までの上下方向の距離L5Aが径方向の位置に関わらず一定に保たれる。距離L5Aが、撹拌槽２の内径D2の２％以上、５％以下であれば、固液撹拌時の粒子浮遊性能が向上して有益である。一方、槽内で固体の堆積、凝集塊の発生、固形物の剥離落下がある場合、距離L5AをD2の５％以下にすると、羽根板の損傷や回転軸の曲りを生じるおそれが増す。そのため、距離L5Aは上記不具合と性能向上の双方に配慮して決定される。 The lower blade 5 A has a pair of receding blades 25 that are continuous from the outer end of each blade 21. Each receding blade 25 extends from the outer end portion of the corresponding blade 21 so as to warp in the direction opposite to the rotational direction. The upper edge of the paddle portion 23 of the lower wing 5A, the upper edge of the root portion 22 and the lower edge of the root portion 22 are parallel to each other and extend horizontally, while the lower edge of the paddle portion 23 is Along the shape of the inner bottom surface, it is curved so as to go upward as it goes from the radially inner side to the outer side. For this reason, the height H5A of the blade 21 decreases as the distance from the rotary shaft 4 increases in the radial direction. Since the vane plate 21 is formed in this way, the lower blade 5A is disposed close to the inner bottom surface of the tank body 11, and the vertical distance from the inner bottom surface of the tank body 11 to the lower edge of the lower blade 5A. L5A is kept constant regardless of the radial position. If the distance L5A is 2% or more and 5% or less of the inner diameter D2 of the stirring tank 2, the particle floating performance during solid-liquid stirring is improved and beneficial. On the other hand, if there is solid accumulation in the tank, the generation of agglomerates, and the separation and fall of solids, if the distance L5A is set to 5% or less of D2, the risk of damage to the blades and bending of the rotating shaft increases. For this reason, the distance L5A is determined in consideration of both the above problem and performance improvement.

下段翼５Ａの翼径D5Aは、撹拌槽２の内径D2の１／２以上である。下段翼５Ｂの高さH5Aは、下段翼５Ａの翼径D5Aの１／２以上である。このように本実施形態に係る下段翼５Ａは、翼径D5Aの１／２以上の高さH5Aを有した所謂ワイドパドル型である。なお、「下段翼５Ａの翼径D5A」は、回転軸４の中心から下段翼全体としての外端までを半径として描かれる円の直径である。本実施形態では、後退翼２５の外端が、下段翼全体としての外端である。「下段翼５Ａの高さH5A」は、下段翼５Ａの最大高さである。本実施形態では、パドル部２３の径方向内端部における高さが、この最大高さとなる。 The blade diameter D5A of the lower blade 5A is ½ or more of the inner diameter D2 of the stirring tank 2. The height H5A of the lower blade 5B is ½ or more of the blade diameter D5A of the lower blade 5A. Thus, the lower blade 5A according to the present embodiment is a so-called wide paddle type having a height H5A that is 1/2 or more of the blade diameter D5A. The “blade diameter D5A of the lower blade 5A” is a diameter of a circle drawn with a radius from the center of the rotating shaft 4 to the outer end of the entire lower blade. In the present embodiment, the outer end of the receding blade 25 is the outer end of the entire lower blade. The “height H5A of the lower wing 5A” is the maximum height of the lower wing 5A. In the present embodiment, the height at the radially inner end of the paddle portion 23 is the maximum height.

下段翼５Ａ及び上段翼５Ｂは、撹拌翼３を回転軸４の軸線方向に見たときに回転軸４の中心付近で互いに交差するように配置され、上段翼５Ｂが、下段翼５Ａよりも交差角度αだけ回転方向に先行している（図３参照）。交差角度αは、例えば３０度以上９０度未満、好ましくは４５度以上７５度以下である。なお、図２は、下段翼５Ａに正対して示す撹拌翼３の正面図である。 The lower blade 5A and the upper blade 5B are disposed so as to intersect each other near the center of the rotating shaft 4 when the stirring blade 3 is viewed in the axial direction of the rotating shaft 4, and the upper blade 5B intersects with the lower blade 5A. It precedes the rotational direction by an angle α (see FIG. 3). The intersection angle α is, for example, 30 degrees or more and less than 90 degrees, preferably 45 degrees or more and 75 degrees or less. FIG. 2 is a front view of the stirring blade 3 that faces the lower blade 5A.

上段翼５Ｂの羽根板４１では、パドル部４３の上縁及び下縁が、互いに平行であって水平に延びている。また、根元部４２の上縁及び下縁も、互いに平行であって水平に延びている。 In the blade 41 of the upper blade 5B, the upper edge and the lower edge of the paddle portion 43 are parallel to each other and extend horizontally. Further, the upper edge and the lower edge of the root portion 42 are also parallel to each other and extend horizontally.

下段翼５Ａ及び上段翼５Ｂは、上下方向に離隔するようにして配置されている。上段翼５Ｂのパドル部４３の下縁と、下段翼５Ａのパドル部２３の上縁との間の垂直方向距離（以下、「翼間距離」と称す）L5Bは、例えば、撹拌槽２の内径D2の２０％以下である。その一方で、上段翼５Ｂの羽根板４１は、下縁の外端部から下方に突出するフィン４４を有し、フィン４４は、下段翼５Ａのパドル部２３の上縁よりも下方まで延びている。これにより、下段翼５Ａ及び上段翼５Ｂは、その外端部において互いに回転空間が上下方向にオーバーラップする。 The lower wing 5A and the upper wing 5B are arranged so as to be separated in the vertical direction. The vertical distance between the lower edge of the paddle portion 43 of the upper blade 5B and the upper edge of the paddle portion 23 of the lower blade 5A (hereinafter referred to as “blade distance”) L5B is, for example, the inner diameter of the stirring tank 2 It is 20% or less of D2. On the other hand, the blade 41 of the upper blade 5B has a fin 44 protruding downward from the outer end of the lower edge, and the fin 44 extends below the upper edge of the paddle portion 23 of the lower blade 5A. Yes. As a result, the lower wing 5A and the upper wing 5B have their rotational spaces overlapping in the vertical direction at their outer ends.

上段翼５Ｂの翼径D5Bは、下段翼５Ａの翼径D5A以下であり、本実施形態においては翼径D5A未満である。上段翼５Ｂの高さH5Bは、上段翼５Ａの翼径D5Bの１／２以上である。このように本実施形態に係る上段翼５Ｂも、翼径D5Bの１／２以上の高さH5Bを有した所謂ワイドパドル型である。なお、「上段翼５Ｂの翼径D5B」は、回転軸４の中心から上段翼全体としての外端までを半径として描かれる円の直径である。本実施形態に係る上段翼５Ｂは、下段翼５Ａのように後退翼を有さず、パドル部４３の外端が、上段翼全体としての外端となっている。「上段翼５Ｂの高さH5B」は、上段翼５Ｂの最大高さである。本実施形態では、パドル部４３の径方向外端部における高さ、即ち、パドル部４３の上縁からフィン４４の下縁までの高さが、この最大高さとなる。なお、フィン４４の幅W44は、上段翼５Ｂの翼径D5Bの１０％以上２０％以下に設定される。 The blade diameter D5B of the upper blade 5B is equal to or less than the blade diameter D5A of the lower blade 5A, and is less than the blade diameter D5A in this embodiment. The height H5B of the upper blade 5B is ½ or more of the blade diameter D5B of the upper blade 5A. Thus, the upper blade 5B according to the present embodiment is also a so-called wide paddle type having a height H5B that is 1/2 or more of the blade diameter D5B. The “blade diameter D5B of the upper blade 5B” is a diameter of a circle drawn with a radius from the center of the rotating shaft 4 to the outer end of the entire upper blade. The upper blade 5B according to the present embodiment does not have a retracted blade like the lower blade 5A, and the outer end of the paddle portion 43 is the outer end of the entire upper blade. “Height H5B of upper blade 5B” is the maximum height of upper blade 5B. In the present embodiment, the height at the radially outer end of the paddle portion 43, that is, the height from the upper edge of the paddle portion 43 to the lower edge of the fin 44 is the maximum height. The width W44 of the fin 44 is set to 10% or more and 20% or less of the blade diameter D5B of the upper blade 5B.

各根元部２２，４２の高さH22，H42は、対応するパドル部２３，４３の高さH5A，H43の３０％以上７０％以下に設定される。各根元部２２，４２の径方向寸法W22，W42は、根元部２２，４２の回転半径が対応するパドル翼５Ａ，５Ｂの翼径D5A，D5Bの２５％未満となるように設定され、70mm以上150mm以下とすることが望ましい。 The heights H22 and H42 of the root portions 22 and 42 are set to be 30% or more and 70% or less of the heights H5A and H43 of the corresponding paddle portions 23 and 43, respectively. The radial dimensions W22 and W42 of the root portions 22 and 42 are set so that the rotational radii of the root portions 22 and 42 are less than 25% of the blade diameters D5A and D5B of the corresponding paddle blades 5A and 5B. It is desirable to be 150 mm or less.

前述のように、上段翼５Ｂの翼径D5Bは下段翼５Ａの翼径D5A以下であり、フィン４４の幅W44は上段翼５Ｂの翼径D5Bの１０％以上２０％以下であり、上段翼５Ｂは下段翼５Ａに対して９０度未満の交差角度αで回転方向に先行するように配置されている。したがって、下段翼５Ａに正対して撹拌翼３を見たときには、フィン４４の径方向内端部が下段翼５Ａの外端よりも径方向内側に位置し、且つ、回転軸４、下段翼５Ｂ及び上段翼５Ａにより囲まれた空間である閉領域３０が形成される。閉領域３０は、径方向外側の部分の高さが径方向内側の部分の高さよりも小さくなるようにして形成されている。 As described above, the blade diameter D5B of the upper blade 5B is not more than the blade diameter D5A of the lower blade 5A, the width W44 of the fin 44 is not less than 10% and not more than 20% of the blade diameter D5B of the upper blade 5B. Is arranged so as to precede the rotational direction at a crossing angle α of less than 90 degrees with respect to the lower blade 5A. Therefore, when the agitating blade 3 is viewed directly facing the lower blade 5A, the radially inner end portion of the fin 44 is located radially inward from the outer end of the lower blade 5A, and the rotating shaft 4 and the lower blade 5B. And the closed area | region 30 which is the space enclosed by the upper stage blade | wing 5A is formed. The closed region 30 is formed such that the height of the radially outer portion is smaller than the height of the radially inner portion.

本実施形態では、根元部２２，４２の高さH22，H42が対応するパドル部２３，４３の高さH5A，H43よりも小さく、下段翼５Ａの根元部２２の上縁が対応するパドル部２３の上縁よりも下方に位置し、上段翼５Ｂの根元部４２の下縁が対応するパドル部４３の下縁よりも上方に位置している。このため、本実施形態に係る閉領域３０は、回転軸４の外周面、下段翼５Ａの根元部２２の上縁、下段翼５Ａの上側段差縁、下段翼５Ａのパドル部２３の上縁、上段翼５Ｂのフィン４４の径方向内端部、上段翼５Ｂのパドル部４３の上縁、上段翼５Ｂの下側段差縁、及び、上段翼５Ｂの根元部４２の下縁により囲まれるように形成されている。また、本実施形態に係る閉領域３０は、９０度倒れた略Ｔ字形状に形成されており、径方向外側の部分において上下方向に比較的短寸で、径方向内側の部分において上下方向に比較的長寸となっている。 In the present embodiment, the heights H22 and H42 of the base portions 22 and 42 are smaller than the heights H5A and H43 of the corresponding paddle portions 23 and 43, and the upper edge of the root portion 22 of the lower blade 5A corresponds. The lower edge of the base part 42 of the upper blade 5B is located above the lower edge of the corresponding paddle part 43. Therefore, the closed region 30 according to the present embodiment includes the outer peripheral surface of the rotating shaft 4, the upper edge of the root portion 22 of the lower blade 5A, the upper step edge of the lower blade 5A, the upper edge of the paddle portion 23 of the lower blade 5A, It is surrounded by the radially inner end of the fin 44 of the upper blade 5B, the upper edge of the paddle portion 43 of the upper blade 5B, the lower step edge of the upper blade 5B, and the lower edge of the root portion 42 of the upper blade 5B. Is formed. Further, the closed region 30 according to the present embodiment is formed in a substantially T shape that is tilted by 90 degrees, is relatively short in the vertical direction in the radially outer portion, and vertically in the radially inner portion. It is relatively long.

図４は図１に示す撹拌翼３の製造方法を示すフローチャート、図５は図４に示す翼製作工程の説明図である。図４に示すように、本実施形態に係る撹拌翼３の製造方法は、回転軸を製作する軸製作工程（Ｓ１）と、羽根板を製作する羽根板製作工程（Ｓ２）と、ワイドパドル翼を回転軸に接合して撹拌翼の組立体を製作する接合工程（Ｓ３）と、グラスライニング加工を施すグラスライニング工程（Ｓ４）と、グラスライニング加工を施された撹拌翼に仕上げ加工を施す仕上げ処理工程（Ｓ５）とを備えている。 FIG. 4 is a flowchart showing a method of manufacturing the stirring blade 3 shown in FIG. 1, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the blade manufacturing process shown in FIG. As shown in FIG. 4, the manufacturing method of the stirring blade 3 according to this embodiment includes a shaft manufacturing step (S1) for manufacturing a rotating shaft, a blade manufacturing step (S2) for manufacturing a blade plate, and a wide paddle blade. Joining step (S3) to manufacture a stirrer blade assembly by joining the shaft to the rotating shaft, glass lining step (S4) for performing glass lining processing, and finishing for finishing the stirrer blade subjected to glass lining processing And a processing step (S5).

翼製作工程では、まず、炭素鋼製の長方形平板２０，４０が準備される（図５（ａ），（ｄ）参照）。次に、この長方形平板２０，４０が部分的に切除され、羽根板２１，４１の基本的な形状が成形される（図５（ｂ），（ｅ）参照）。このとき、根元部２２，４２の高さ、回転半径、径方向寸法、パドル部２３，４３の高さ、径方向寸法及び面積が前述した数値範囲内にそれぞれ収まるようにして、羽根板２１，４１の基本的な形状が成形される。なお、上段翼５Ｂを成す羽根板４１においては、フィン４４が形成されるようにして長方形平板４０が切除される。接合部を除く全ての稜線と端面が、グラスライニング層の強度を保持するため、緩やかな丸みを持つ曲面に加工される。下段翼５Ａを構成する羽根板２１に関しては、丸み加工が施された後に、後退翼２５を形成するため曲げ加工が施される（図５（ｃ）参照）。これらの加工の後、羽根板上に接合部の正確な位置を罫書き、溶接のための開先加工を施す（図５（ｃ），（ｅ）参照）。 In the blade manufacturing process, first, rectangular flat plates 20 and 40 made of carbon steel are prepared (see FIGS. 5A and 5D). Next, the rectangular flat plates 20 and 40 are partially cut off to form the basic shapes of the blade plates 21 and 41 (see FIGS. 5B and 5E). At this time, the blades 21, 42 are arranged so that the heights, rotational radii, radial dimensions of the base parts 22, 42, and the heights, radial dimensions, and areas of the paddle parts 23, 43 are within the numerical ranges described above. 41 basic shapes are formed. In the vane plate 41 constituting the upper blade 5B, the rectangular flat plate 40 is cut out so that the fins 44 are formed. All the ridgelines and end faces except the joints are processed into curved surfaces with moderate roundness in order to maintain the strength of the glass lining layer. The blade plate 21 constituting the lower blade 5A is subjected to a bending process to form the retracted blade 25 after being rounded (see FIG. 5C). After these processes, the exact positions of the joints are marked on the slats, and groove processing for welding is performed (see FIGS. 5C and 5E).

接合工程は溶接作業とＲ加工作業からなる。溶接作業では、例えば、下段翼５Ａを成す２枚の羽根板２１を順に回転軸４に接合する。このとき、羽根板２１の根元部２２の径方向内端縁が、回転軸４の外周面に溶接される。溶接後のＲ加工を考慮して所定量の溶接肉盛りが行われる。熱膨張特性と熱伝導特性を同一に保つため、回転軸４は、ワイドパドル翼（羽根板）と同種の金属、例えば炭素鋼から成形される。２枚目の羽根板は、既に溶接された１枚目の羽根板と回転軸の軸線周りに１８０度離れて配置されるようにして回転軸４に溶接される。このようにして、下段翼５Ａが回転軸４に接合される。その後、これと同様にして、上段翼５Ｂを成す２枚の羽根板が順に回転軸４に接合される。このようにして、回転軸４と２段のワイドパドル翼５Ａ，５Ｂの組立体が製作される。なお、４枚の羽根板を接合する順序は、仕様等に応じて適宜変更可能である。 The joining process consists of a welding operation and an R processing operation. In the welding operation, for example, the two blade plates 21 forming the lower blade 5A are joined to the rotating shaft 4 in order. At this time, the radially inner end edge of the root portion 22 of the blade plate 21 is welded to the outer peripheral surface of the rotating shaft 4. A predetermined amount of weld build-up is performed in consideration of R processing after welding. In order to keep the thermal expansion characteristic and the heat conduction characteristic the same, the rotating shaft 4 is formed from the same kind of metal as the wide paddle blade (blade plate), for example, carbon steel. The second blade is welded to the rotary shaft 4 so as to be 180 degrees away from the already welded first blade and the axis of the rotary shaft. In this way, the lower blade 5A is joined to the rotating shaft 4. Thereafter, similarly to this, the two blades constituting the upper blade 5B are joined to the rotating shaft 4 in order. In this manner, an assembly of the rotating shaft 4 and the two-stage wide paddle blades 5A and 5B is manufactured. The order of joining the four blades can be changed as appropriate according to the specifications and the like.

接合工程のＲ加工作業では、羽根板と回転軸との溶接部表面が滑らかな曲面に丸められる。このＲ加工作業は、グラインダ等の工具を用いて行われてもよいし、作業員による手作業で行われても良い。特に、根元部２２，４２の上縁及び下縁と回転軸との接合部の曲面加工を丁寧に施工するには、回転軸とパドル部の間に曲面加工を施す工具を挿入する空間が必要になる。70mmから150mmの径方向寸法を持つ上記根元部を設けられているので、このような工具を挿入するための空間を確保可能である。 In the R processing operation of the joining process, the welded portion surface between the blade plate and the rotating shaft is rounded into a smooth curved surface. This R machining operation may be performed using a tool such as a grinder, or may be performed manually by an operator. In particular, in order to carefully perform the curved surface processing of the joint between the upper and lower edges of the root portions 22 and 42 and the rotating shaft, a space for inserting a tool for performing curved surface processing between the rotating shaft and the paddle portion is required. become. Since the root portion having a radial dimension of 70 mm to 150 mm is provided, a space for inserting such a tool can be secured.

グラスライニング工程では、まず、回転軸４及びパドル翼５Ａ，５Ｂの組立体の表面の酸化皮膜がサンドブラストで完全に除去され、ガラスを含む下薬が塗布され、塗布後の組立体が焼成炉内に保持される。炉内温度はガラス融解温度まで昇温し、当該温度を一定時間保った後に降温する。これにより、組立体の表面にガラス層が形成される。次に、ガラスを含む上薬が順に塗布され、下薬の塗布時と同様に焼成炉にて焼成される。上薬については複数回、塗布と焼成が繰り返される。これにより、組立体の表面にガラス層が形成される。 In the glass lining process, first, the oxide film on the surface of the assembly of the rotary shaft 4 and the paddle blades 5A and 5B is completely removed by sandblasting, a laxative containing glass is applied, and the assembly after application is placed in the firing furnace. Retained. The temperature in the furnace is raised to the glass melting temperature, and the temperature is lowered after maintaining the temperature for a certain time. Thereby, a glass layer is formed on the surface of the assembly. Next, an upper drug containing glass is sequentially applied and baked in a baking furnace in the same manner as when applying the lower drug. For the upper drug, application and baking are repeated several times. Thereby, a glass layer is formed on the surface of the assembly.

以下、上記方法を用いて製造された撹拌翼３、かかる撹拌翼を備えた撹拌装置１の作用効果について説明する。本実施形態に係る撹拌翼３は、上下２段の所謂ワイドパドル型のパドル翼５Ａ，５Ｂを備えているので、低粘域から高粘域まで広範に亘って良好に撹拌処理を行うことができる。特に、フィン４４の幅W44が上記数値範囲内に収まっているので、レイノズル数が５００〜１０００の中粘域での撹拌効率を特に高めることができる。 Hereinafter, the effect of the stirring blade 3 manufactured using the said method and the stirring apparatus 1 provided with this stirring blade is demonstrated. The stirring blade 3 according to the present embodiment includes so-called wide paddle type paddle blades 5A and 5B having two upper and lower stages, so that the stirring process can be satisfactorily performed over a wide range from a low viscosity region to a high viscosity region. it can. In particular, since the width W44 of the fin 44 is within the above numerical range, the stirring efficiency in the medium viscosity region where the number of lay nozzles is 500 to 1000 can be particularly increased.

下段翼５Ａに後退翼２５を適用しているので、撹拌槽２の下部における吐出力を強化することができ、また、例えば重合反応におけるラテックス粒子の剪断凝集を防止することができる。上段翼５Ｂの翼径D5Bが下段翼５Ａの翼径D5A未満であるため、撹拌槽２の下部における吐出力が更に強化される。このように吐出力が調整されることにより、撹拌槽２全体の吐出力バランスを適切なものにすることができる。 Since the backward blade 25 is applied to the lower blade 5A, the discharge force at the lower portion of the stirring tank 2 can be enhanced, and for example, shear aggregation of latex particles in the polymerization reaction can be prevented. Since the blade diameter D5B of the upper blade 5B is smaller than the blade diameter D5A of the lower blade 5A, the discharge force at the lower portion of the stirring tank 2 is further strengthened. By adjusting the discharge force in this way, the discharge force balance of the entire agitation tank 2 can be made appropriate.

交差角度α及び翼間距離L5Bが上記数値範囲内にそれぞれ収まるようにして下段翼５Ａ及び上段翼５Ｂが配置されているので、上段翼５Ｂの吐出流が下段翼５Ａの吐出流と衝突したり下段翼５Ａの吐出流に押し返されたりするのを抑制することができ、上段翼５Ｂの吐出流を下段翼５Ａの回転域に進入させて下段翼５Ｂの吐出流に繋げることができる。これにより、撹拌槽２の上部から下部へと被撹拌物質が盛んに輸送され、撹拌効率を向上させることができる。そして、上段翼５Ｂの径方向外端部は、撹拌槽２内の循環流を形成するうえで大きく寄与するとの知見から、下段翼５Ａ及び上段翼５Ｂをその外端部において上下方向にオーバーラップさせている。これにより、上段翼５Ｂの吐出流を下段翼５Ａの回転域に良好に進入させることができ、撹拌処理を更に効率よく行うことができる。 Since the lower blade 5A and the upper blade 5B are arranged so that the crossing angle α and the inter-blade distance L5B are within the above numerical ranges, the discharge flow of the upper blade 5B collides with the discharge flow of the lower blade 5A. Pushing back to the discharge flow of the lower blade 5A can be suppressed, and the discharge flow of the upper blade 5B can enter the rotation region of the lower blade 5A and be connected to the discharge flow of the lower blade 5B. Thereby, a to-be-stirred substance is actively conveyed from the upper part of the stirring tank 2 to the lower part, and stirring efficiency can be improved. From the knowledge that the radially outer end of the upper blade 5B contributes greatly in forming the circulating flow in the stirring tank 2, the lower blade 5A and the upper blade 5B overlap in the vertical direction at the outer end. I am letting. Thereby, the discharge flow of the upper blade 5B can be satisfactorily entered into the rotation region of the lower blade 5A, and the stirring process can be performed more efficiently.

撹拌翼３にはグラスライニング加工が施されているので、撹拌翼３の耐食性が非常に高くなる。そして、根元部２２，４２の高さH22，H42は、対応するパドル部２３，４３の高さH5A，H43よりも小さく、当該パドル部２３，４３の高さH5A，H43の７０％以下である。このため、グラスライニング工程の放熱冷却において、溶接部分の冷却遅れに由来するガラス層の圧縮応力低下を小さくすることができる。これにより、一様なガラス層の強度を持つグラスライニングが可能になる。特に、本実施形態に係る撹拌翼３は、所謂ワイドパドル型のパドル翼５Ａ，５Ｂを備えているので、パドル部２３，４３の高さが比較的大きい。このような撹拌翼３に、パドル部２３，４３よりも小さい高さを有した根元部２２，４２が適用されることにより、良好にグラスライニング加工が施された撹拌翼３の歩留まりが好適に向上する。 Since the stirring blade 3 is subjected to glass lining processing, the corrosion resistance of the stirring blade 3 becomes very high. The heights H22 and H42 of the root portions 22 and 42 are smaller than the heights H5A and H43 of the corresponding paddle portions 23 and 43, and are 70% or less of the heights H5A and H43 of the paddle portions 23 and 43. . For this reason, in the heat dissipation cooling of the glass lining process, the reduction of the compressive stress of the glass layer resulting from the cooling delay of the welded portion can be reduced. Thereby, the glass lining with the intensity | strength of a uniform glass layer is attained. In particular, since the stirring blade 3 according to the present embodiment includes so-called wide paddle type paddle blades 5A and 5B, the height of the paddle portions 23 and 43 is relatively large. By applying the root portions 22 and 42 having a smaller height than the paddle portions 23 and 43 to such a stirring blade 3, the yield of the stirring blade 3 that has been satisfactorily subjected to the glass lining processing is suitably obtained. improves.

更に、各根元部２２，４２の径方向寸法W22，W42が70mm以上であるため、溶接部位の上端下端を丸める処理を容易に且つ確実に行うことができる。このため、溶接部位の周辺に形成されたガラス層が剥離するのを良好に防ぐことができる。各根元部２２，４２の高さH22，H42は、パドル部内端側の高さH5A、H43の３０％以上であるので、パドル翼５Ａ，５Ｂの強度を良好に維持することができる。３０％未満では焼成時の撹拌翼の熱変形に配慮する必要があり、必ずしもグラスライニング施工が改善される訳ではない。 Furthermore, since the radial direction dimensions W22 and W42 of the respective base portions 22 and 42 are 70 mm or more, the process of rounding the upper and lower ends of the welded portion can be easily and reliably performed. For this reason, it can prevent favorably that the glass layer formed in the periphery of a welding part peels. Since the heights H22 and H42 of the root portions 22 and 42 are 30% or more of the heights H5A and H43 on the inner end side of the paddle portion, the strength of the paddle blades 5A and 5B can be maintained well. If it is less than 30%, it is necessary to consider the thermal deformation of the stirring blade during firing, and the glass lining construction is not necessarily improved.

一方で、パドル翼５Ａ，５Ｂに根元部２２，４２を設けるにあたり、各根元部２２，４２の径方向寸法W22，W42を150mm以下とし、各根本部の回転半径が、回転軸の直径以上、かつ、対応するパドル翼５Ａ，５Ｂの翼径D5A，D5Bの２５％未満に設定している。多段のワイドパドル翼で良好な混合を実現すると、回転軸の周辺には液表面から撹拌槽の底部まで達する比較的緩やかな下降流が形成される。この下降流では、液が撹拌翼と概略同じ速度で回転しつつ下降する。回転軸周辺の羽根板自体には液を下向きに送る機能は与えられてない。下段翼が外向きに液を強く送り出して生じた負圧を埋める一つの要素として、上記の下降流が形成されたと考えられる。この下降部分の羽根板は積極的に液を駆動しているのではなく、仕切り板として存在しており、その存在の影響が明瞭ではない。この部分を適度に切り欠いても、撹拌槽内の流動と混合への影響は少ないと考えられ、低中粘度の混合に影響が無いことが確認された。根元部の回転半径を翼径の２５％未満とすれば、切り欠きによる混合への悪影響を抑制できる。一方、根元部の径方向寸法W22，W42を150mm以上としても、グラスライニングの改善効果が増えることはない。撹拌槽内の流動と混合への影響を最小限とするには、150mm以下とすることが望ましい。 On the other hand, when providing the base portions 22 and 42 on the paddle blades 5A and 5B, the radial dimensions W22 and W42 of the base portions 22 and 42 are set to 150 mm or less, and the rotation radius of each base portion is equal to or larger than the diameter of the rotation shaft. And it is set to less than 25% of the blade diameters D5A and D5B of the corresponding paddle blades 5A and 5B. When good mixing is realized with a multi-stage wide paddle blade, a relatively gentle downward flow is formed around the rotating shaft from the liquid surface to the bottom of the stirring tank. In this downward flow, the liquid descends while rotating at approximately the same speed as the stirring blade. The vane plate around the rotating shaft itself is not given the function of sending the liquid downward. It is thought that the above-described downward flow was formed as one element that fills the negative pressure generated by the lower wing strongly sending liquid outward. The blades in the descending portion do not actively drive the liquid, but exist as partition plates, and the influence of the presence is not clear. Even if this part is cut out appropriately, it is considered that there is little influence on the flow and mixing in the stirring tank, and it was confirmed that there is no influence on the mixing of low and medium viscosity. If the rotation radius of the root portion is less than 25% of the blade diameter, adverse effects on mixing due to the notch can be suppressed. On the other hand, even if the radial dimensions W22 and W42 of the root portion are set to 150 mm or more, the glass lining improvement effect does not increase. In order to minimize the influence on the flow and mixing in the stirring tank, it is desirable that the thickness be 150 mm or less.

これまで本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、各パドル翼は、３枚以上の羽根板を有していてもよい。また、各パドル翼を構成する複数枚の羽根板は、上記のような根元部及びパドル部を有しているのであれば、互いに異なる形状を有していてもよい。撹拌翼は、３段以上のパドル翼を備えていていもよい。例えば３段のパドル翼を有する場合、最も下側に配置されるパドル翼と、真ん中に配置されるパドル翼との組が、前述した下段翼及び上段翼の組を成し、真ん中に配置されるパドル翼と最も上側に配置されるパドル翼との組が、前述した下段翼及び上段翼の組を成す。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the above configuration can be appropriately changed within the scope of the present invention. For example, each paddle blade may have three or more blades. In addition, the plurality of blades constituting each paddle blade may have different shapes as long as they have the root part and the paddle part as described above. The stirring blade may include three or more paddle blades. For example, in the case of having three-stage paddle blades, the combination of the paddle blade disposed at the lowermost side and the paddle blade disposed at the middle forms the pair of the lower blade and the upper blade described above, and is disposed in the middle. A pair of the paddle blade and the paddle blade disposed on the uppermost side constitute the above-described pair of the lower blade and the upper blade.

本発明は、グラスライニング加工が施された複数段のパドル翼を備える撹拌翼を製造し、かかる撹拌翼を備える撹拌装置を提供するにあたって、ガラス層を良好に形成することと、撹拌効率を維持することとを両立することができるという作用効果を奏し、グラスライニング加工が施された複数段のパドル翼を備える撹拌翼に適用すると有益である。 The present invention manufactures a stirring blade including a plurality of paddle blades subjected to glass lining processing, and provides a stirring device including such a stirring blade, thereby forming a glass layer well and maintaining stirring efficiency. It is beneficial to apply to a stirring blade having a plurality of paddle blades that have been subjected to a glass lining process.

１撹拌装置
２撹拌槽
３撹拌翼
４回転軸
５Ａ，５Ｂワイドパドル翼
５Ａ下段翼
５Ｂ上段翼
６軸シール
７駆動装置
１１槽本体
１４投入口
１５軸挿通口
１６排出口
２１，４１羽根板
２２，４２根元部
２３，４３パドル部
２５後退翼
３０閉領域
４４フィン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirring device 2 Stirring tank 3 Stirring blade 4 Rotating shaft 5A, 5B Wide paddle blade 5A Lower blade 5B Upper blade 6 Shaft seal 7 Drive device 11 Tank main body 14 Input port 15 Shaft insertion port 16 Discharge port 21, 41 Blade plate 22, 42 Root part 23, 43 Paddle part 25 Swept wing 30 Closed region 44 Fin

Claims

A stirring tank;
A rotating shaft extending in the vertical direction in the stirring tank;
A plurality of wide paddle blades arranged in the axial direction of the rotating shaft, comprising a plurality of blades extending in the radial direction from the rotating shaft,
All of the blades are welded to the outer peripheral surface of the rotating shaft, and a substantially rectangular flat paddle portion that is disposed radially away from the rotating shaft and extends radially outward from the root portion. And
Glass lining is applied to all of the wide paddle wings, and all of the root portions have a smaller height than the corresponding paddle portions,
The height of each root portion is not less than 30% and not more than 70% of the corresponding inner end side height of the paddle portion, and the rotation radius of each root portion is not less than the diameter of the rotation shaft and the corresponding less than 25% der diameter paddle blades is, the radial dimension of the respective root portions, Ru der least 150mm below 70 mm, stirrer.

The upper edge of the root portion of the upper wing is positioned below the upper edge of the paddle portion of the upper wing, and the lower edge of the root portion of the upper wing is below the paddle portion of the upper wing The stirrer according to claim 1, which is located above the edge .

The plurality of paddle blades include an upper blade and a lower blade adjacent to each other in the vertical direction;
The lower edge of the paddle portion of the upper wing is located above the upper edge of the paddle portion of the lower wing,
The stirring device according to claim 1 or 2, wherein the paddle portion of the upper blade includes a fin extending from an outer end portion of the lower edge to a position lower than an upper edge of the paddle portion of the lower blade.

The stirring device according to claim 3, wherein a distance between a lower edge of the paddle portion of the upper blade and an upper edge of the paddle portion of the lower blade is 20% or less of an inner diameter of the stirring tank.

The lower edge of the root portion of the upper wing is positioned above the lower edge of the paddle portion of the upper wing, and the upper edge of the root portion of the lower wing is higher than the upper edge of the paddle portion of the upper wing Is also located below,
When viewed facing the lower blade, a closed region is formed by the rotating shaft, the upper blade, and the lower blade, and the closed region has a radially inner portion whose height is a radially outer portion. The stirring device according to claim 3 or 4, wherein the stirring device is formed to be larger than the height.

A stirring tank;
A rotating shaft extending in the vertical direction in the stirring tank;
A plurality of wide paddle blades arranged in the axial direction of the rotating shaft, comprising a plurality of blades extending in the radial direction from the rotating shaft,
All of the blades are welded to the outer peripheral surface of the rotating shaft, and a substantially rectangular flat paddle portion that is disposed radially away from the rotating shaft and extends radially outward from the root portion. And
Glass lining is applied to all of the wide paddle wings, and all of the root portions have a smaller height than the corresponding paddle portions,
The height of each root portion is not less than 30% and not more than 70% of the corresponding inner end side height of the paddle portion, and the rotation radius of each root portion is not less than the diameter of the rotation shaft and the corresponding Less than 25% of the paddle wing diameter,
The plurality of paddle blades include an upper blade and a lower blade adjacent to each other in the vertical direction;
The lower edge of the paddle portion of the upper wing is positioned above the upper edge of the paddle portion of the lower wing, and the paddle portion of the upper wing is placed from the outer end of the lower edge to the lower blade. Having fins extending below the upper edge of the paddle part;
The lower edge of the root portion of the upper wing is positioned above the lower edge of the paddle portion of the upper wing, and the upper edge of the root portion of the lower wing is higher than the upper edge of the paddle portion of the upper wing Is located below, and when viewed from the lower blade, the closed region is formed by the rotary shaft, the upper blade, and the lower blade, and the height of the radially inner portion is the closed region. Formed to be larger than the height of the radially outer portion,
The upper edge of the root portion of the upper wing is located below the upper edge of the paddle portion of the upper wing, and the lower edge of the root portion of the lower wing is the lower edge of the paddle portion of the lower wing located above the stirring device.